STRUKTURA NUKLEOVCH KYSELIN 1 VZNAM STRUKTURY NUKLEOVCH KYSELIN

STRUKTURA NUKLEOVÝCH KYSELIN 1

VÝZNAM STRUKTURY NUKLEOVÝCH KYSELIN V MEDICÍNĚ DNA: gen pro β globin Onemocnění: srpkovitá anémie 2

3

STRUKTURA NUKLEOVÝCH KYSELIN: 1. Funkce nukleových kyselin DNA: 2. Základní stavba DNA 3. Stavba DNA nukleotidu 4. Báze v DNA 5. Fosfodiesterová vazba 6. Komplementární párování bazí RNA: 7. Základní stavba RNA 8. Stavba RNA nukleotidu a báze v RNA 9. Fosfodiesterová vazba a komplementární párování bazí 10. Základní typy RNA 4

1. FUNKCE NUKLEOVÝCH KYSELIN: DNA & RNA Základní funkce nukleových kyselin: uchovávání a přenos genetické informace (další specifické funkce RNA) Funkce nukleových kyselin vyplývá z jejich struktury. 5

2. ZÁKLADNÍ STAVBA DNA: polymer nukleotidů (polynukleotidový řetězec) většinou dva polynukleotidové řetězce (vlákna) uspořádané do dvoušroubovice [FIG. ] 6

7

8

3. STAVBA DNA NUKLEOTIDU: • Nukleotid: dusíkatá báze + cukr pentóza + fosfát • Nukleosid: dusíkatá báze + cukr pentóza • Dusíkaté báze: adenin, guanin, cytosin, thymin • Pentóza: deoxyribóza (deoxyribonukleotid) • Fosfát [FIG. ] 9

10

3. STAVBA DNA NUKLEOTIDU: • Nukleotid: dusíkatá báze + cukr pentóza + fosfát • Nukleosid: dusíkatá báze + cukr pentóza • Dusíkaté báze: adenin, guanin, cytosin, thymin • Pentóza: deoxyribóza (deoxyribonukleotid) • Fosfát [FIG. ] 11

12

3. STAVBA DNA NUKLEOTIDU: • Nukleotid: dusíkatá báze + cukr pentóza + fosfát • Nukleosid: dusíkatá báze + cukr pentóza • Dusíkaté báze: adenin, guanin, cytosin, thymin • Pentóza: deoxyribóza (deoxyribonukleotid) • Fosfát [FIG. ] 13

14

4. BÁZE V DNA: • Purinové: adenin (A), guanin (G) • Pyrimidinové: cytosin (C), thymin (T) [FIG. ] 15

16

17

5. FOSFODIESTEROVÁ VAZBA: Fosfodiesterová vazba: vazba přes OH skupinu na 3´uhlíku deoxyribózy jednoho nukleotidu a fosfát na 5´ uhlíku deoxyribózy druhého nukleotidu Kostra polynukleotidového řetězce: opakující se deoxyribóza a fosfát [FIG. ] 3´konec a 5´konec polynukleotidového řetězce Polynukleotidové řetězce v dvoušroubovici jsou antiparalelní. 18

19

5. FOSFODIESTEROVÁ VAZBA: Fosfodiesterová vazba: vazba přes OH skupinu na 3´uhlíku deoxyribózy jednoho nukleotidu a fosfát na 5´ uhlíku deoxyribózy druhého nukleotidu Kostra polynukleotidového řetězce: opakující se deoxyribóza a fosfát [FIG. ] 3´konec a 5´konec polynukleotidového řetězce Polynukleotidové řetězce v dvoušroubovici jsou antiparalelní. 20

6. KOMPLEMENTÁRNÍ PÁROVÁNÍ BAZÍ: Vazbu mezi polynukleotidovými řetězci zprostředkovávají vazby mezi bázemi. Komplementární párování bazí: • A (purin) & T (pyrymidin): 2 vodíkové můstky • G (purin) & C (pyrymidin): 3 vodíkové můstky [FIG. ] 21

22

23

7. ZÁKLADNÍ STAVBA RNA: polymer nukleotidů (polynukleotidový řetězec) většinou jeden polynukleotidový řetězec (vlákno) vytváření složitějších 3 D struktur (dvouřetězcové oblasti) [FIG. ] 24

25

8. STAVBA RNA NUKLEOTIDU A BÁZE V RNA: • Pentóza: ribóza (ribonukleotid) • Báze v RNA: • Purinové: adenin (A), guanin (G) • Pyrimidinové: cytosin (C), uracil (U) • Fosfát [FIG. ] 26

27

8. STAVBA RNA NUKLEOTIDU A BÁZE V RNA: • Pentóza: ribóza (ribonukleotid) • Báze v RNA: • Purinové: adenin (A), guanin (G) • Pyrimidinové: cytosin (C), uracil (U) • Fosfát [FIG. ] 28

29

9. FOSFODIESTEROVÁ VAZBA A KOMPLEMENTÁRNÍ PÁROVÁNÍ BAZÍ: Fosfodiesterová vazba 3´konec a 5´konec polynukleotidového řetězce [FIG. ] Složitější prostorové konformace polynukleotidového řetězce RNA: intramolekulární komplementární párování (A-U, G-C) [FIG. ] 30

31

9. FOSFODIESTEROVÁ VAZBA A KOMPLEMENTÁRNÍ PÁROVÁNÍ BAZÍ: Fosfodiesterová vazba 3´konec a 5´konec polynukleotidového řetězce [FIG. ] Složitější prostorové konformace polynukleotidového řetězce RNA: intramolekulární komplementární párování (A-U, G-C) [FIG. ] 32

33

34

10. ZÁKLADNÍ TYPY RNA: • m. RNA (messenger RNA): přepis → předloha pro translaci [FIG. ] • r. RNA (ribosomal RNA): 4 typy u eukaryot → ribozómy [FIG. ] • t. RNA (transfer RNA): adaptor pro přiřazování aminokyseliny k příslušnému kodonu, obsahuje minoritní báze [FIG. ] • Malá (small) RNA: úloha při RNA sestřihu (sn. RNA), regulace stability m. RNA (mi. RNA) ad. [FIG. ] 35

36

10. ZÁKLADNÍ TYPY RNA: • m. RNA (messenger RNA): přepis → předloha pro translaci [FIG. ] • r. RNA (ribosomal RNA): 4 typy u eukaryot → ribozómy [FIG. ] • t. RNA (transfer RNA): adaptor pro přiřazování aminokyseliny k příslušnému kodonu, obsahuje minoritní báze [FIG. ] • Malá (small) RNA: úloha při RNA sestřihu (sn. RNA), regulace stability m. RNA (mi. RNA) ad. [FIG. ] 37

38

10. ZÁKLADNÍ TYPY RNA: • m. RNA (messenger RNA): přepis → předloha pro translaci [FIG. ] • r. RNA (ribosomal RNA): 4 typy u eukaryot → ribozómy [FIG. ] • t. RNA (transfer RNA): adaptor pro přiřazování aminokyseliny k příslušnému kodonu, obsahuje minoritní báze [FIG. ] • Malá (small) RNA: úloha při RNA sestřihu (sn. RNA), regulace stability m. RNA (mi. RNA) ad. [FIG. ] 39

40

41

10. ZÁKLADNÍ TYPY RNA: • m. RNA (messenger RNA): přepis → předloha pro translaci [FIG. ] • r. RNA (ribosomal RNA): 4 typy u eukaryot → ribozómy [FIG. ] • t. RNA (transfer RNA): adaptor pro přiřazování aminokyseliny k příslušnému kodonu, obsahuje minoritní báze [FIG. ] • Malá (small) RNA: úloha při RNA sestřihu (sn. RNA), regulace stability m. RNA (mi. RNA) ad. [FIG. ] 42

43

LITERATURA • Alberts B. et al. : Základy buněčné biologie. Espero Publishing. Ústí nad Labem, pp. 183 -205 & 212 -232, 1998 • Alberts B. et al. : Essential Cell Biology. Garland Science. New York and London, pp. 171 -179 & 232 -257, 2010 44