Struktura DNA: Porovnání verzí
Feedback

Z WikiSkript

Vizuální
m (Nahrazení textu „ )“ textem „)“)
m (Nahrazení textu „–“ textem „–“)
Řádek 14: Řádek 14:
Molekula '''DNA (kyselina deoxyribonukleová)''' je tvořena ''dvěma polynukleotidovými řetězci''.  
Molekula '''DNA (kyselina deoxyribonukleová)''' je tvořena ''dvěma polynukleotidovými řetězci''.  


Řetězce jsou vůči sobě antiparalelní – jeden řetězec má směr fosfodiesterových vazeb '''5' » 3'''' a druhý '''3' » 5'''' – hovoříme o '''3'''' případně '''5' konci.''' Na 3' konci je navázána -OH skupina, zatímco na 5' fosfátová skupina.
Řetězce jsou vůči sobě antiparalelní – jeden řetězec má směr fosfodiesterových vazeb '''5' » 3'''' a druhý '''3' » 5'''' – hovoříme o '''3'''' případně '''5' konci.''' Na 3' konci je navázána -OH skupina, zatímco na 5' fosfátová skupina.


=== Obecná charakteristika ===  
=== Obecná charakteristika ===  
Řádek 20: Řádek 20:
* Cukernou složku tvoří pěti uhlíkový cukr '''2-deoxy-D-ribosa''' (oproti normální ribóze u DNA v poloze 2' chybí kyslík).
* Cukernou složku tvoří pěti uhlíkový cukr '''2-deoxy-D-ribosa''' (oproti normální ribóze u DNA v poloze 2' chybí kyslík).
* Jakožto '''dusíkaté báze''' jsou v DNA zastoupeny:
* Jakožto '''dusíkaté báze''' jsou v DNA zastoupeny:
** deriváty purinu – ''Adenin, Guanin'';
** deriváty purinu – ''Adenin, Guanin'';
** deriváty pyrimidinu –'' Cytosin, Thymin''.
** deriváty pyrimidinu –'' Cytosin, Thymin''.
* Mezi N-bázemi protějších vláken dochází k vazebným interakcím.
* Mezi N-bázemi protějších vláken dochází k vazebným interakcím.
* '''Zákon komplementarity''':  
* '''Zákon komplementarity''':  
** Váží se spolu ''vždy jen 2 specifické N-báze'' (vždy 1 báze pyrimidinová a 1 purinová), a to sice:
** Váží se spolu ''vždy jen 2 specifické N-báze'' (vždy 1 báze pyrimidinová a 1 purinová), a to sice:
*** '''A – T''' (spojeny '''2''' vodíkovými můstky);
*** '''A – T''' (spojeny '''2''' vodíkovými můstky);
*** '''C – G''' (spojeny '''3''' vodíkovými můstky).
*** '''C – G''' (spojeny '''3''' vodíkovými můstky).
** Mezi sousedními bázemi navíc působí '''van der Waalsovy síly''' (stabilizace).
** Mezi sousedními bázemi navíc působí '''van der Waalsovy síly''' (stabilizace).
** Platí tedy rovnice:  
** Platí tedy rovnice:  
:::::::::::: '''(A+C) / (T+G) = 1'''
:::::::::::: '''(A+C) / (T+G) = 1'''
::::::::::::: naopak
::::::::::::: naopak
:::::::::::'''(A+T) / (C+G)''' bývá asi''' 0,25 – 0,75'''
:::::::::::'''(A+T) / (C+G)''' bývá asi''' 0,25 – 0,75'''
* Obě '''polynukleotidová vlákna''' (''primární struktura DNA'') vytvářejí nejčastěji pravotočivou šroubovici označovanou jako '''double helix''' (''sekundární struktura DNA'') → nejčastěji se vyskytující formou je''' B-forma''' DNA = ''pravotočivá''.  
* Obě '''polynukleotidová vlákna''' (''primární struktura DNA'') vytvářejí nejčastěji pravotočivou šroubovici označovanou jako '''double helix''' (''sekundární struktura DNA'') → nejčastěji se vyskytující formou je''' B-forma''' DNA = ''pravotočivá''.  
* DNA molekuly se mohou vyskytovat ještě v:
* DNA molekuly se mohou vyskytovat ještě v:
Řádek 48: Řádek 48:
*# DNA, o jejíž funkci zatím nic '''nevíme'''.
*# DNA, o jejíž funkci zatím nic '''nevíme'''.
* Podle počtu identických, nebo podobných kopií:
* Podle počtu identických, nebo podobných kopií:
** U eukaryot přibližně 60 % DNA tvoří '''jedinečné''' (nebo málo se opakující) sekvence – patří sem např.:
** U eukaryot přibližně 60 % DNA tvoří '''jedinečné''' (nebo málo se opakující) sekvence – patří sem např.:
*** ''[[gen]]y kódující polypeptidy'';
*** ''[[gen]]y kódující polypeptidy'';
*** ''[[pseudogen]]y'' – jsou odvozovány od předchozí skupiny, na rozdíl od ní však nejsou funkční.
*** ''[[pseudogen]]y'' – jsou odvozovány od předchozí skupiny, na rozdíl od ní však nejsou funkční.
** '''Repetitivní sekvence''' – dělíme je na:
** '''Repetitivní sekvence''' – dělíme je na:
:# sekvence ''středně repetitivní''&ndash; počet kopií v [[genom]]u 10&ndash;10<sup>5</sup> (patří sem např. geny pro rRNA a bílkoviny typu histonů);
:# sekvence ''středně repetitivní''– počet kopií v [[genom]]u 10–10<sup>5</sup> (patří sem např. geny pro rRNA a bílkoviny typu histonů);
:# sekvence ''vysoce repetitivní'' &ndash; řádově 10<sup>6</sup> kopií / genom.
:# sekvence ''vysoce repetitivní'' – řádově 10<sup>6</sup> kopií / genom.
:* Repetitivní sekvence mohou být v genomu rozptýlené.
:* Repetitivní sekvence mohou být v genomu rozptýlené.
:* Dlouhé repetitivní sekvence se označují jako '''LINE''' (Long Interspersed Nuclear Elements).
:* Dlouhé repetitivní sekvence se označují jako '''LINE''' (Long Interspersed Nuclear Elements).
:* Krátké repetitivní sekvence se označují jako '''SINE''' (Short Interspersed Nuclear Elements).
:* Krátké repetitivní sekvence se označují jako '''SINE''' (Short Interspersed Nuclear Elements).
:** Většina SINE je odvozována od ''tRNA genů'' → jejich vznik je vysvětlován repozicí (přepisem) z RNA reverzní transkriptasou.  
:** Většina SINE je odvozována od ''tRNA genů'' → jejich vznik je vysvětlován repozicí (přepisem) z RNA reverzní transkriptasou.  
:* Pro primáty jsou specifické tzv. '''Alu &ndash; sekvence''', kdy téměř každý 4kb úsek lidské DNA obsahuje tuto sekvenci &ndash; jejich původem je 7SL DNA.
:* Pro primáty jsou specifické tzv. '''Alu – sekvence''', kdy téměř každý 4kb úsek lidské DNA obsahuje tuto sekvenci – jejich původem je 7SL DNA.
:* Jinou možností jsou tzv. '''tandemové repetitivní sekvence''', kdy jednotlivá opakování jsou za sebou &ndash; např.:  
:* Jinou možností jsou tzv. '''tandemové repetitivní sekvence''', kdy jednotlivá opakování jsou za sebou – např.:  
:** geny pro rRNA;
:** geny pro rRNA;
:** tzv. satelitní DNA.
:** tzv. satelitní DNA.
Řádek 70: Řádek 70:
* U člověka:
* U člověka:
** velikost 16,6 kb;
** velikost 16,6 kb;
** kóduje celkem '''37 genů''' &ndash; z toho 24 genů se podílí na proteosyntetickém aparátu mitochondrií:
** kóduje celkem '''37 genů''' – z toho 24 genů se podílí na proteosyntetickém aparátu mitochondrií:
*** geny '''16S''' a '''23S''' pro ''rRNA'';
*** geny '''16S''' a '''23S''' pro ''rRNA'';
*** '''22''' genů pro ''tRNA''.
*** '''22''' genů pro ''tRNA''.

Verze z 28. 10. 2014, 22:49

Molekula DNA (kyselina deoxyribonukleová) je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci.

Řetězce jsou vůči sobě antiparalelní – jeden řetězec má směr fosfodiesterových vazeb 5' » 3' a druhý 3' » 5' – hovoříme o 3' případně 5' konci. Na 3' konci je navázána -OH skupina, zatímco na 5' fosfátová skupina.

Obecná charakteristika

Prostorová struktura DNA.
  • Cukernou složku tvoří pěti uhlíkový cukr 2-deoxy-D-ribosa (oproti normální ribóze u DNA v poloze 2' chybí kyslík).
  • Jakožto dusíkaté báze jsou v DNA zastoupeny:
    • deriváty purinu – Adenin, Guanin;
    • deriváty pyrimidinu – Cytosin, Thymin.
  • Mezi N-bázemi protějších vláken dochází k vazebným interakcím.
  • Zákon komplementarity:
    • Váží se spolu vždy jen 2 specifické N-báze (vždy 1 báze pyrimidinová a 1 purinová), a to sice:
      • A – T (spojeny 2 vodíkovými můstky);
      • C – G (spojeny 3 vodíkovými můstky).
    • Mezi sousedními bázemi navíc působí van der Waalsovy síly (stabilizace).
    • Platí tedy rovnice:
(A+C) / (T+G) = 1
naopak
(A+T) / (C+G) bývá asi 0,25 – 0,75
  • Obě polynukleotidová vlákna (primární struktura DNA) vytvářejí nejčastěji pravotočivou šroubovici označovanou jako double helix (sekundární struktura DNA) → nejčastěji se vyskytující formou je B-forma DNA = pravotočivá.
  • DNA molekuly se mohou vyskytovat ještě v:
    • pravotočivé formě A;
    • levotočivé formě Z.
  • Přechod mezi jednotlivými formami je možný na základě změny fyzikálně chemických podmínek.

Typy DNA

Rozdíl mezi strukturou DNA a RNA.

Jaderná (chromosomální)

Jádro buňky → chromosom → rozvlákněná DNA.
  • Z funkčního hlediska se jedná o:
    1. DNA, která kóduje pořadí aminokyselin v polypeptidu nebo některé RNA.
    2. DNA, která má funkci kontrolní a řídící.
    3. Zvláštní typy DNA mají specifické funkce v chromosomech, např. v oblasti centromery a telomer.
    4. DNA, o jejíž funkci zatím nic nevíme.
  • Podle počtu identických, nebo podobných kopií:
    • U eukaryot přibližně 60 % DNA tvoří jedinečné (nebo málo se opakující) sekvence – patří sem např.:
      • geny kódující polypeptidy;
      • pseudogeny – jsou odvozovány od předchozí skupiny, na rozdíl od ní však nejsou funkční.
    • Repetitivní sekvence – dělíme je na:
  1. sekvence středně repetitivní– počet kopií v genomu 10–105 (patří sem např. geny pro rRNA a bílkoviny typu histonů);
  2. sekvence vysoce repetitivní – řádově 106 kopií / genom.
  • Repetitivní sekvence mohou být v genomu rozptýlené.
  • Dlouhé repetitivní sekvence se označují jako LINE (Long Interspersed Nuclear Elements).
  • Krátké repetitivní sekvence se označují jako SINE (Short Interspersed Nuclear Elements).
    • Většina SINE je odvozována od tRNA genů → jejich vznik je vysvětlován repozicí (přepisem) z RNA reverzní transkriptasou.
  • Pro primáty jsou specifické tzv. Alu – sekvence, kdy téměř každý 4kb úsek lidské DNA obsahuje tuto sekvenci – jejich původem je 7SL DNA.
  • Jinou možností jsou tzv. tandemové repetitivní sekvence, kdy jednotlivá opakování jsou za sebou – např.:
    • geny pro rRNA;
    • tzv. satelitní DNA.

Mimochromosomální

Mitochondriální DNA.
  • U člověka se nachází v mitochondriích.
  • Uspořádání genomu mitochondrií je odlišné od jaderného genomu eukaryotické buňky, ovšem je podobné uspořádání genomu u prokaryot.
  • DNA má zde cirkulární uspořádání.
  • U člověka:
    • velikost 16,6 kb;
    • kóduje celkem 37 genů – z toho 24 genů se podílí na proteosyntetickém aparátu mitochondrií:
      • geny 16S a 23S pro rRNA;
      • 22 genů pro tRNA.
Zbývající se podílejí na enzymatické výbavě mitochondrií.
  • Většina genů je kódována na H (těžkém) vlákně DNA.
  • Informace je poměrně silně komprimována, neobsahuje např. introny.
  • Další rozdíly v genetickém kódu:
    • 4 triplety mají rozdílný význam proti jadernému genomu;
    • existují rozdíly v iniciaci a terminaci.

Odkazy

Související články

Zdroj

ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 11. 2. 2010]. <http://www.stefajir.cz>.

ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie: úvod do molekulární biologie buňky. Ústí nad Labem: Espero, c1998, xxvi, 630, 110 s. ISBN 80-902906-0-4.

Citováno z „https://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Struktura_DNA&oldid=277018“