A nukleinsavak
eukariota sejt DNS-ei kromatinállomány formában
(a fehérjékre = tulajdonságokra A D N S S Z E R E P E ÖRÖKÍTŐANYAG (ivarsejtek » utód) és INFORMÁCIÓHORDOZÓ (a fehérjékre = tulajdonságokra vonatkozó információ tárolása a bázissorrendben) 1 gén= 1 fehérjére vonatkozó információ Kapcsolat DNS bázissorrendje és fehérje aminosav sorrendje között
Genetikai kód DNS bázishármasai - (mRNS bázishármasai) 1-1-aminosavat jelentenek Genetikai kód (tulajdonképpen mRNS kód) - univerzális - degenerált (1 as.- nak lehet több kódja ill. van 3 STOP jel, ami nem jelent as.-t) - átfedés mentes - írásjel mentes
F E L É P Í T É S P több 100 / 1000 nukleotid összekapcsolódása (korlátlan mennyiségben) a 3. és 5. C-atom között vízkilépéssel » elágazás nélküli polinukleotid-lánc sok » erősen savas jelleg P
I . A D N S monomerek (dezoxiribonukleotidok) felépítése: - - pentóz = dezoxiribóz - bázisok: A, G, C, T monomerek száma: több 1000 [ember: összesen 3 md nukleotid] méret: cm-dm [ember: összeillesztve: 2 m] P
Legyen: 1. Stabil 2. Másolható 3. Átírható, használható 4 Legyen: 1. Stabil 2. Másolható 3. Átírható, használható 4. Csomagolható, tömöríthető
Stabilitás fontos! 1. dezoxiribózt tartalmaz (a 2. C-atom H-je kevéssé reakcióképes) 2. kétszálú (nem olyan sérülékeny, „csukott könyv”)
helyigény és védelmi okokból: különleges szerkezet: lánckonformáció: KETTŐS HÉLIX 1953: James Watson (USA) Francis Crick (GB) 1962: Nobel-díj
a kettős hélix
Antiparalell A DNS kétláncú, a 2 lánc párhuzamos, de ellentétes lefutású = Antiparalell Oka: bázispárosodás Szabályai (A-T, C-G) purinnal szemben pirimidinbázis 2. azonos mennyiségű H-kötés Így maximális számban !
EMIATT: ha tudjuk az egyik lánc bázissorrendjét, kitalálható a másiké = a két lánc kiegészíti egymást = KOMPLEMENTEREK ELSŐDLEGES SZERKEZET: bázissorrend Humán Genom Program: - 1990-2000 - a teljes emberi genom (24 DNS) bázisszekvenciája megfejtve MÁSODLAGOS SZERKEZET: jobbmenetes hélix 1 csavarulat = 3,4 nm, 9 bp
Lehetőségek komplementer szálakra DNS replikáció/ megkettőzés / másolás (kell: DNS minta, enzimek, nukleotidok) Un.: Szemikonzervatív replikáció Sejtosztódás során minden utódsejtbe ugyanannyi DNS kerülhet
Átírható, az információ kimásolható DNS génjéről mRNS másolat
(sok + töltésű as. segíti a DNS-hez rögzülést) a DNS savas jellegének F E H É R J É K H I S Z T O N O K bázikus fehérjék (sok + töltésű as. segíti a DNS-hez rögzülést) a DNS savas jellegének semlegesítése szoros felcsavarodás elősegítése Stabilitást fokozza: leköti foszforsavakat
elektronmikroszkópban: gyöngysorszerű szerkezet nukleoszóma elektronmikroszkópban: gyöngysorszerű szerkezet nukleoszóma = hisztonok + 2 csavarulat DNS nukleoszóma a DNS szerkezeti egysége [a hisztonok iszonyú konzervatív fehérjék: az evolúció során alig változtak - pl. a zöldborsó és a tehén H4-e csak 2 aminosavban tér el]
Hogy fér el a sejtmagban? Feldarabolva Felcsavarva „madzag”
a kromoszóma-szerkezet kialakulása
a spirál stabilizálása, felcsavarása érdekében illetve maximális felcsavarása érdekében a DNS fehérjékkel kapcsolódik (» nukleoproteid)
emberi DNS-ek kromoszóma-formába tömörülve
II . AZ R N S monomerek (ribonukleotidok) felépítése: - - pentóz = ribóz - bázisok: A, G, C, U monomerek száma: kb. 70 – néhány 1000 (max. 10 ezres nagyságrend) méret: nm valamennyien egyszálúak (legfeljebb önmagukkal képeznek bázispárokat) P
A feltekerés hatása – nem lehet használni, átírni, replikálni… DNS+hiszton fehérjék = kromatin állomány a, eukromatin – a sejt használja (mikroszkópban világos folt a sejtmagban) b, heterokromatin – a sejt nem használja (mikroszkópban sötét folt a sejtmagban)
A DNS és az RNS összehasonlítása Felépítés DNS RNS 1. A molekula kétszálú, jobbmenetes hélix egyszálú, egyenes vagy hurkokat képez 2. Pentóz dezoxiribóz ribóz 3. Bázisok A, G, C, T A, G, C, U 4. Komplementer bázisok mindig A = T G ≡ C helyenként (a hurkokban) A = U 5. Purin és pirimidinbázisok aránya mindig 1:1 nem feltétlenül 1:1
DNS RNS
DNS RNS
RNS: FAJTÁK ÉS FUNKCIÓK 1. messenger RNS (mRNS) az összes RNS 5 %-a 1 fehérje felépítésére vonatkozó információt tartalmaz az információt kiviszi a sejtmagból a sejtplazmába, a fehérjeszintézis színhelyére (a riboszómához) » hírvivő egyszálú, hosszúsága nagyon változó (átlagosan 1000 nukleotid)
2. transzfer RNS (tRNS) az összes RNS 10 %-a szabad aminosavakat visz a fehérjeszintézis színhelyére (a riboszómákhoz) » szállító 70-90 nukleotid egyszálú, de helyenként önmagával bázispárokat képez » másodlagos szerkezete: lóhere
a tRNS másodlagos szerkezete
3. riboszómális RNS (rRNS) az összes RNS 80 %-a a riboszóma nevű sejszervecske felépítésében vesz részt – fehérjékkel együtt több 1000 nukleotid egyszálú, helyenként önmagával bázispárokat képez harmadlagos szerkezete fehérjékkel összekapcsolódva alakul ki » riboszóma-alegység egy kis és egy nagy alegység összekapcsolódásával jön létre 1 riboszóma
a riboszómák összetétele
a nagy és kis alegységből összeállt riboszóma
sejten belüli membránrendszerhez kötött riboszómák