Prenos genetickej informácie

Prenos genetickej informácie

Schéma ústrednej dogmy molekulovej biológie (1958 Crick)

DNA → m RNA → bielkovina
zdvojenie prepis preklad

– replikácia DNA transkripcia translácia

a) Replikácia DNA

Replikácia DNA (teda syntéza DNA) prebieha v S-fáze bunkového cyklu v chromozómoch buniek (v jadre,
mitochondriách a plastidoch u eukaryotických organizmov ; v chromozómoch a plastidoch u prokaryotických
organizmov).
Replikácia DNA znamená zdvojenie DNA a genetickej informácie . Ktoré sa uskutočňuje:

1. najskôr postupným zapletaním pravotočivej dvojzávitnice DNA

2. postupným oddeľovaním obidvoch reťazcov pôvodnej DNA ( prerušia sa vodíkové väzby medzi
komplementárnymi dusíkatými bázami)

3. k pôvodným reťazcom, ktoré slúžia ako matrica (predloha) sa syntetizujú dcérske reťazce

4. výsledkom sú 3 rovnaké molekuly DNA

b) Genetický kód

Genetický kód je kľúč podľa ktorého je zašifrovaná a uložená genetická informácia. Genetická informácia je
zapísaná v primárnej štruktúre DNA.

Genetický kód je tvorený trojicou nukleotidov (je tripletový) ;
Triplet znamená kódové slovo = kodón, ktorý určuje zaradenie 1 aminokyseliny do polynukleotidového reťazca
pr. Aminokyselina leucín – CUA, serín – UCA, ...
→ kodónov je 64, nukleotidy sú 4, aminokyselín je 20

Genetický kód je degenerovaný, neprekrývajúci, univerzálny.

Na 1 vlákne DNA môže byť uložených viac génov, preto začiatok a koniec nemusí byť celkom vyznačený:

a) začiatok (začiatočné kodóny pre prepis DNA) = AUG

b) koniec (terminačné kodóny prepisu DNA) = UAA. UAG, UGA

c) Funkcia génu na molekulovej úrovni

Gén je základnou jednotkou genetickej informácie, ktorá má konkrétny vonkajší fenotypový prejav.
Typy génov:

a) štruktúrne gény – nesú genetickú informáciu pre tvorbu peptidového reťazca

b) gény pre RNA – kódujú poradie nukleotidov v t-RNA a r-RNA

c) regulačné gény – regulujú aktivitu iných génov (regulujú aktivitu štruktúrnych génov v čase a priestore)

d) Expresia génu

Expresia (realizácia) génu je dvojstupňový proces , ktorý zahŕňa:

1. transkripciu GI (= syntéza m RNA) = prepis GI

2. transláciu GI (= proteosyntéza) = preklad GI

1. Transripcia GI

priebeh:
transkripcii predchádza replikácia DNA, jedno z vlákien DNA sa stáva matricou pre tvorbu mRNA, proces sa
uskutočňuje postupným priraďovaním voľných ribonukleotidov podľa princípu komplementarity,
transkripciu katalyzuje RNA – polymerácia (= enzým)

výsledok: do molekuly mRNA sa prepisujú štruktúrne gény

lokalizácia: jadro, mitochondrie, chloroplast

2. Translácia GI

priebeh:

a) špecifické naviazanie aminokyseliny na t-RNA a naviazanie tripletu komplemetárneho s kodónom na m-RNA
(=antikodón) na danú t-RNA

b) prenos aminokyseliny pomocou t-RNA na m-RNA, pričom m-RNA sa predtým naviazala v cytoplazme na
rybozóm; dochádza k dočasnému prepojeniu antikodónov t-RNA na kodóny m-RNA a tým sa prenesie
aminokyselina prostredníctvom m-RNA na ribozóm

c) molekula t-RNA sa po odovzdaní aminokyseliny uvoľňuje a prenáša ďalšie aminokyseliny

d) postupne sa aminokyseliny spájajú peptidovou väzbou a polynukleotidový reťazec rastie, až sa oddeľuje od
ribozómu
výsledok: vzniknuté bielkoviny sa v bunke rôzne rozmiestňujú
lokalizácia: cytoplazma, ribozómy