Struktura DNA: Porovnání verzí
Feedback

Z WikiSkript

Vizuální
m (typo)
 
(Není zobrazeno 32 mezilehlých verzí od 18 dalších uživatelů.)
Řádek 1: Řádek 1:
DNA = kyselina deoxyribonukleová.
<!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
*Její molekula je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci (přitom jeden řetězec má směr fosfodiesterových vazeb 5' » 3' a druhý 3' » 5', hovoříme o 3' případně 5' konci).  
*  PODČLÁNEK
*Její cukerná složka je 5C cukr 2-deoxy-D-ribosa (oproti normální ribóze, DNA v poloze 2' chybí kyslík).
*  Pozor – tento článek je využíván dalšími články, do kterých je vložen. Buďte prosím opatrní při jeho editaci:
*Jakožto dusíkaté báze jsou zastoupeny deriváty purinu (Adenin, Guanin) a pyrimidinu (Cytosin, Thymin). Mezi N-bázemi protějších vláken dochází k vazebným interakcím.
*    1. Nemažte příkazy <noinclude> </noinclude>. Označují části článku, které se při vkládání nepřenášejí.
*'''Zákon komplementarity''': spolu se váží '''vždy jen 2 specifické N-báze''' (vždy 1 báze pyrimidinová a 1 purinová) a to sice A-T (spojeny 2 vodíkovými můstky) a  C-G (3 vodíkové můstky).
*    2. Neměňte úrovně použitých nadpisů. Neuvážené použití nadpisů vyšší úrovně by mohlo znepřehlednit jiné články.
*Platí tedy rovnice (A+C)/(T+G)=1, naopak (A+T)/(C+G) bývá asi 0,25–0,75. Mezi sousedními bázemi navíc působí van der Waalsovy síly (stabilizace).
*    3. Rozsáhlejší editace, rozšíření či zkrácení článku by mohly narušit koncept dalších článků. Změny projednejte v diskusi.
*Obě '''polynukleotidová vlákna''' (primární struktura DNA) vytváří (nejčastěji) pravotočivou šroubovici označovanou jako '''double helix''' (sekundární struktura DNA). Nejčastěji se vyskytující je B-forma DNA = pravotočivá.
* Seznam článků, do kterých je tento článek vložen, naleznete v seznamu odkazujících článků pod odkazem „Odkazuje sem“.
*DNA molekuly se mohou vyskytovat ještě v pravotočivé formě A, a v levotočivé formě Z (přechod mezi jednotlivými formami je možný na základě změny fyzikálně chemických podmínek).
*
* Neodstraňujte, prosím, tento komentář. V případě nejasností kontaktujte redakci (redakce@wikiskripta.eu)
*
* Toto upozornění se vkládá šablonou {{subst:Vložený článek}}
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------->
__NOTOC__
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.


== Typy DNA ==
== Obecná charakteristika ==
[[Soubor:ADN animation.gif|thumb|Prostorová struktura DNA]]
Struktura je tvořena třemi složkami – '''cukr, fosfát, báze'''. 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'') a deriváty '''pyrimidinu''' (''Cytosin, Thymin'').
Mezi N-bázemi protějších vláken dochází k vazebným interakcím.


===Jaderná (chromosomální)===
===Zákon komplementarity===
*Z funkčního hlediska:  
Váží se spolu ''vždy jen 2 specifické N-báze'' (vždy 1 báze pyrimidinová a 1 purinová), a to sice:
*# DNA, která kóduje pořadí AMK v polypeptidu nebo některé [[RNA - struktura, transkripce|RNA]];
* '''A – T''' (spojeny '''2''' vodíkovými můstky);
*#DNA, která má funkci kontrolní a řídící;
* '''C – G''' (spojeny '''3''' vodíkovými můstky).
*#zvláštní typy DNA mají specifické funkce v [[chromosom]]ech, např. v oblasti [[centromera|centromery]] a telomer;
 
*#DNA, o jejíž funkci zatím nic nevíme.
Mezi sousedními bázemi navíc působí '''van der Waalsovy síly''' (stabilizace).
*Podle počtu identických, nebo podobných kopií:
 
*#u eukaryot přibližně 60&nbsp;% DNA tvoří '''jedinečné''' (nebo málo se opakující) sekvence. Patří sem např. [[gen]]y kódující polypeptidy a dále [[pseudogen]]y (jsou odvozovány od předchozí skupiny, na rozdíl od ní však jsou funkční);
Platí tedy '''rovnice''':
*#'''repetitivní sekvence'''. Dělíme je na:
 
*#*sekvence středně repetitivní – počet kopií v [[genom]]u 10–105 (patří sem např. geny pro rRNA a bílkoviny typu histonů);
::<math> \frac{\text{A + C}}{\text{T + G}} = 1 </math>
*#*sekvence vysoce repetitivní – řádově 106 kopií / genom.
 
 
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''' a v ''levotočivé'' formě '''Z'''. Přechod mezi jednotlivými formami je možný na základě změny fyzikálně chemických podmínek.
 
==Typy DNA==
[[Soubor:Difference DNA RNA-EN.svg.png|thumb|Rozdíl mezi strukturou DNA a RNA]]
=== 1. Jaderná (chromosomální) ===
[[Soubor:DNA molekula života - česky.jpg|thumb|Jádro buňky → chromosom → rozvlákněná DNA]]
Z funkčního hlediska se '''jedná o''':
# DNA, která kóduje pořadí aminokyselin v polypeptidu nebo některé [[RNA - struktura, transkripce|RNA]].
# DNA, která má funkci kontrolní a řídící.
# Zvláštní typy DNA mají specifické funkce v [[chromosom]]ech, např. v oblasti [[centromera|centromery]] a telomer.
# DNA, o jejíž funkci zatím nic nevíme.
 
U eukaryot přibližně 60 % DNA tvoří '''jedinečné''' (nebo málo se opakující) sekvence – patří sem například ''[[gen]]y kódující polypeptidy'' nebo jim podobné nefunkční ''[[pseudogen]]y''. Dalšími zastoupenými jsou '''repetitivní sekvence'''.
 
Dělíme je na:
:# 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'' – řádově 10<sup>6</sup> 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 či tzv. satelitní DNA.
 
===2. Mimochromosomální===
[[Soubor:Mitochondrial DNA en.svg.png|thumb|Mitochondriální DNA]]
U člověka se nachází '''v [[mitochondrie|mitochondriích]]'''.Uspořádání genomu mitochondrií je odlišné od jaderného genomu eukaryotické buňky, ovšem je podobné uspořádání genomu u [[prokaryota|prokaryot]]. DNA má v mitochondriích '''cirkulární''' uspořádání. U člověka má velikost 16,6 kb. V lidském genomu 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 [[intron]]y!''' Mezi další rozdíly patří, že má '''4 triplety''' s '''rozdílným''' významem oproti těm v jadernému genomu, existují také rozdíly v '''iniciaci a terminaci'''.
<noinclude>


Repetitivní sekvence mohou být v genomu rozptýlené. Jsou-li dlouhé označují se jako '''LINE''' (Long Interspersed Repetitive Elements), krátké pak jako '''SINE''' (Short …). 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. Př. jsou geny pro rRNA nebo tzv. satelitní DNA.
===Mimochromosomální===
*u člověka v [[mitochondrie|mitochondriích]];
*uspořádání genomu mitochondrií je odlišné od jaderného genomu eukaryotické buňky, je podobné uspořádání genomu u [[prokaryota|prokaryot]]; DNA zde má cirkulární uspořádání, u člověka o velikosti 16,6 kb, celkem kóduje 37 genů, z toho 24 genů se podílí na proteosyntetickém aparátu mitochondrií (geny 16S a 23S pro rRNA, a 22 genů pro tRNA), zbývající se podílejí na [[enzym]]atické 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, jsou rozdíly v iniciaci a terminaci.
<noinclude>
== Odkazy ==
== Odkazy ==


=== Související články ===
=== Související články ===
*[[DNA]]
* [[DNA (nukleová kyselina)|DNA]]
**[[Replikace DNA]]
** [[Replikace DNA]]
**[[Transkripce]]
** [[Transkripce]]
**[[Transkripční faktory]]
** [[Posttranskripční úpravy]]
**[[Translace]]
** [[Transkripční faktory]]
** [[Translace]]
** [[Posttranslační úpravy]]
 
* [[Repetitivní sekvence v genomu člověka]]


=== Reference ===
=== Zdroj ===
{{Citace
*{{Citace
|typ = web
|typ = web
|příjmení1 = Štefánek
|příjmení1 = Štefánek
Řádek 45: Řádek 77:
|název = Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK
|název = Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK
|rok =  
|rok =  
|citováno =  
|citováno = 11. 2. 2010
|url = http://www.stefajir.cz
|url = http://www.stefajir.cz
}}
}}
*{{Citace
| typ = kniha
| isbn = 80-902906-2-0
| příjmení1 = Alberts
| jméno1 = B
| příjmení2 = Bray
| jméno2 = D
| příjmení3 = Johnson
| jméno3 = A
| kolektiv = ano
| titul = Základy buněčné biologie
| vydání = 2
| místo = Praha
| vydavatel = Espero Publishing
| rok = 2005
| rozsah = 740
}}
[[Kategorie:Vložené články]]
[[Kategorie:Genetika]]
[[Kategorie:Molekulární biologie]]
[[Kategorie:Biochemie]]
</noinclude>
</noinclude>
[[Kategorie:Lékařská biologie a genetika]]
[[Kategorie:Molekulární biologie]]

Aktuální verze z 23. 1. 2025, 14:02


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[upravit | editovat zdroj]

Prostorová struktura DNA

Struktura je tvořena třemi složkami – cukr, fosfát, báze. 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) a deriváty pyrimidinu (Cytosin, Thymin). Mezi N-bázemi protějších vláken dochází k vazebným interakcím.

Zákon komplementarity[upravit | editovat zdroj]

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:


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 a v levotočivé formě Z. Přechod mezi jednotlivými formami je možný na základě změny fyzikálně chemických podmínek.

Typy DNA[upravit | editovat zdroj]

Rozdíl mezi strukturou DNA a RNA

1. Jaderná (chromosomální)[upravit | editovat zdroj]

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.

U eukaryot přibližně 60 % DNA tvoří jedinečné (nebo málo se opakující) sekvence – patří sem například geny kódující polypeptidy nebo jim podobné nefunkční pseudogeny. Dalšími zastoupenými jsou 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 či tzv. satelitní DNA.

2. Mimochromosomální[upravit | editovat zdroj]

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 v mitochondriích cirkulární uspořádání. U člověka má velikost 16,6 kb. V lidském genomu 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 introny! Mezi další rozdíly patří, že má 4 triplety s rozdílným významem oproti těm v jadernému genomu, existují také rozdíly v iniciaci a terminaci.


Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit | editovat zdroj]

Zdroj[upravit | editovat zdroj]

  • ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 11. 2. 2010]. <http://www.stefajir.cz>.
  • ALBERTS, B, D BRAY a A JOHNSON, et al. Základy buněčné biologie. 2. vydání. Praha : Espero Publishing, 2005. 740 s. ISBN 80-902906-2-0.
Citováno z „https://www.wikiskripta.eu/index.php?title=Struktura_DNA&oldid=493151“