BiologyGuide.app> Клетки и молекули> Гени, ДНК, РНК

biologyguide

Гени, ДНК, РНК

  • Нуклеиновите киселини носят генетичния код, който определя реда на аминокиселините в протеините
  • Генетичният материал съхранява информация, може да бъде репликиран и претърпява мутации
  • Различава се от протеините, тъй като има фосфор и NO сяра

ДНК дезоксирибонуклеинова киселина

  • Нуклеотидите са по-малки единици от дълги вериги нуклеинови киселини. Всеки нуклеотид има
    • Пентозна захар (дезоксирибоза в ДНК, рибоза в РНК)
    • Фосфатна група
    • Органична основа, която се разделя на 2 групи,
      • Пурини (двойни пръстени от C и N - по-големи)
        • Аденин или Гуанин
      • Пиримидини (единичен пръстен от C и N - по-малък)
        • Тимин или цитозин
      • Основно сдвояване чрез слаби водородни връзки
        • Аденин-тимин 2 Н- връзки
        • Цитозин-гуанин 3 Н- връзки
  • Веригите са насочени според привързаността между захарите и фосфатната група
  • Те са антипаралелни, което е от съществено значение за генното кодиране и репликацията
  • ДНК молекулата има 2 отделни вериги от нуклеотиди, задържани заедно чрез сдвояване на основи/ДНК обикновено се усуква в спирала (намотка)/образува двойна спирала

Рибонуклеинова киселина (РНК)

  • Рибоза вместо дезоксирибоза
  • Едноверижна (по-къса от ДНК - по-ниска молекулна маса)
  • Основна разлика: Урацил вместо тимин. Аденин, Гуанин и Цитозин са еднакви
    • Рибозомна РНК (rRNA)
      • Намира се в цитоплазмата - ER
      • Чете mRNA код и събира аминокиселини в правилната им последователност, за да направи функционален протеин (транслация)
    • Messenger RNA (mRNA)
      • Пътува между ядрото и цитоплазмата
      • Копира кода за единичен протеин от ДНК (транскрипция)
      • Носи кода до рибозомите в цитоплазмата
    • Прехвърляне на РНК (tRNA)
      • В цитоплазмата
      • Прехвърляне на аминокиселини от цитоплазмата в рибозомите

Генетичният код

  • ДНК кодове за сглобяване на аминокиселини/образува полипептидна верига (протеини - ензими)
  • Кодът се чете в последователност от три извикани бази
    • Тризнаци върху ДНК напр. CAC TCA
    • Кодони върху иРНК напр. GUG AGU
    • Антикодони върху тРНК напр. CAC UCA
    • (трябва да допълва кодона на иРНК)
  • Всеки триплет код за една аминокиселина/единична аминокиселина може да има до 6 различни триплета за нея поради излишъка на кода/кодът е дегенериран. Някои аминокиселини са кодирани от повече от един кодон
  • Един и същ триплет код ще даде една и съща аминокиселина във почти всички организми, универсален код
  • Имаме 64 възможни комбинации от 4 бази в тризнаци, 43
  • Нито една основа на един триплет не допринася за част от кода до него, без да се припокрива
  • Малко триплети кодират последователности START и STOP за образуване на полипептидна верига
  • напр. START AUG и STOP UAA UAG UGA

ДНК репликация (полуконсервативна репликация)

  • Случва се по време на интерфаза 'S'
  • Отделете нишките, по малко, за да оформите репликационна вилица
  • Събития:
    • Развиване/ензимна ДНК хеликаза отделя 2 вериги ДНК чрез разкъсване на водородни връзки
    • Полуконсервативната репликация/всяка верига действа като шаблон за формиране на нова верига
    • Свободните ДНК молекули се присъединяват към откритите основи чрез допълнително сдвояване на основи
      • Аденин с тимин (A = T 2 -H свързване)
      • Цитозин с гуанин (свързване на CΞG 3 -H)
    • За новата 5 'до 3' верига ензимът ДНК полимераза катализира свързването на отделните нуклеотиди
    • „Всичко наведнъж“ → завършен нов направление
    • За 3 'до 5' веригата ДНК полимераза произвежда къси части от веригата, но тези части трябва да бъдат свързани с ДНК лигаза, за да се получи завършената нова верига. Специфичното сдвояване на основата гарантира, че са образувани две еднакви копия на оригиналната ДНК

Транскрипция: ДНК в иРНК

  • ДНК в ядрото се разархивира - връзките се разкъсват
  • Единична матрична верига на ДНК, използвана за иРНК (триплет върху ДНК = кодон за аминокиселина върху иРНК)
  • Ензимната РНК полимераза свързва нуклеотидите заедно
  • Свободните РНК нуклеотиди се събират според ДНК триплетите (A-U/C-G/T-A)
  • иРНК основите са еквивалентни на не-шаблонната ДНК верига
  • Включени са стартови и стоп кодони
  • Интрони (некодиращи) и екзони (кодиращи) ДНК последователности присъстват в първичната иРНК транскрипт. Интроните се премахват, преди иРНК да се транслира, така че екзоните да присъстват само в зрелия транскрипт на иРНК

[ИЗПИТ] Общият брой на основите в сетивната верига на ДНК и общият брой на основите в иРНК са различни

  • иРНК се премества в цитоплазмата и се свързва с рибозомите

Превод: иРНК към протеин чрез тРНК

  • Преводът е синтез на полипептидна верига от аминокиселини чрез използване на кодонови последователности върху иРНК
  • тРНК с антикодон носи аминокиселина към иРНК, свързана с рибозома
  • Възниква допълнително сдвояване на база „Антикодон - кодон“
  • Пептидната верига се прехвърля от резидентна тРНК към входяща тРНК
  • тРНК тръгва и скоро ще вземе друга аминокиселина

Изискване за превод

  • Пул от аминокиселини/градивни елементи, от които са изградени полипептидите
  • Необходими са АТФ и ензими
  • Допълнителните основи са свързани с водород една към друга
  • Структура, включена в превода
  • Messenger RNA (mRNA)

Носи кода от ДНК, който ще бъде преобразуван в аминокиселинна последователност

  • Прехвърляне на РНК (tRNA)

Прехвърлете аминокиселините в правилното им положение върху иРНК веригата

Осигурете среда за свързване на тРНК и свързване на аминокиселини