R4-01 Budowa i rola kwasów nukleinowych

 

UWAGA! Ważne jest przypomnienie sobie informacji z tematu R1-10 KWASY NUKLEINOWE 

1. Podstawowe definicje

Informacja genetyczna to zapis wszystkich cech dziedzicznych poszczególnych komórek i całego ciała.

Materiał genetyczny to nośnik informacji genetycznej. U wszystkich organizmów żywych stanowi go DNA, u niektórych wirusów - RNA.

2. Nukleotydy

Nukleotyd jest zbudowany z reszty kwasu fosforowego, pentozy (deoksyrybozy lub rybozy) i jednej z zasad azotowych.

Nukleotydy DNA mają dopisane d, a RNA nie np. dATP ma deoksyrybozę, ATP ma rybozę.

Więcej o nukleotydach w temacie R1-10 KWASY NUKLEINOWE .

3. Komplementarność zasad

W DNA:

Adenina = Tymina 

Cytozyna ≡ Guanina

W RNA:

Adenina = Uracyl 

Cytozyna ≡ Guanina

4. Wiązania w kwasach nukleinowych

a) wodorowe

b) 3',5'-fosfodiestrowe (w skrócie: estrowe)

c) N-glikozydowe (w skrócie: glikozydowe)

5. Sekwencja DNA

Sekwencja DNA to kolejność nukleotydów w łańcuchu DNA.

Zapisuje się ją w kierunku 5’→3’

• koniec 5’ wyznacza reszta fosforanowa, przyłączona do węgla 5' pentozy
• koniec 3’ wyznacza grupa hydroksylowa deoksyrybozy (-OH), przyłączona do węgla 3'

Nici DNA są antyrównoległe, czyli jedna nić jest w kierunku 3'-5', a druga jest w 5'-3'.

6. Ogólna budowa DNA

• prawoskrętna helisa (istnieje też lewoskrętna opcja, ale ten fakt ignorujemy w liceum)
• na zewnątrz - szkielet cukrowo-fosforanowy
• wewnątrz - zasady azotowe
• rowki DNA - dzięki nim białka mogą wyszukiwać sekwencje nukleotydów bez rozplatania DNA
• na pełen skręt helisy przypada 10 par nukleotydów

7. Rodzaje i funkcje RNA

RNA dzielimy na kodujący, czyli przenoszący informację genetyczną i niekodujący, który pełni inne funkcje. Na zielono zaznaczono te, które występują u wszystkich żywych organizmów.

 

kodujący	niekodujący
mRNA	tRNA
	rRNA
	snRNA
	siRNA
	miRNA itd

mRNA (matrycowy RNA)

• przenosi informację genetyczną z miejsca jej przechowywania do miejsca syntezy białek
• łączy się z rybosomami, służy jako matryca do wytwarzania białek
• w oparciu o jego sekwencję 5'-3' mamy kod genetyczny

tRNA (transportujący RNA)

• przenosi aminokwasy do rybosomów
• tRNA noszące aminokwas to aminoacetylo-tRNA
• 1 konkretna cząsteczka tRNA dostarcza do rybosomu tylko 1 konkretny rodzaj aminokwasu

Budowa tRNA

tRNA jest strukturą jednoniciową. Przez obecność komplemetarnych do siebie fragmentów, nić się zawija i tworzy dwuniciowe struktury - ale dalej tRNA jest zbudowane z tylko jednej nici.

• Do końca 3' przyłączane są aminokwasy
• Antykodon jest komplementarny do kodonu.

Przyłączanie aminokwasu do tRNA

rRNA (rybosomalny RNA)

• składniki budowy rybosomów
• najliczniejszy rodzaj RNA w komórce
• powstają na bazie rDNA w jąderkach
• należą do rybozymów (enzymy z kwasu rybonukleinowego)

Budowa rybosomu:

Podjednostka mniejsza (E=40S/P=30S)

Podjednostka większa (E=60S/P=50S)

Miejsce A - miejsce przyłączenia tRNA z aminokwasem

Miejsce P - miejsce przyłączenia tRNA z wydłużającym się łańcuchem polipeptydowym

Miejsce E - miejsce odłączenia tRNA

Tunel wyjścia - przez niego "ucieka" wydłużający się łańcuch polipeptydowy

snRNA

• stanowi część spliceosomu
• bierze udział w dojrzewaniu mRNA, konkretniej splicingu (więcej o splicingu TUTAJ)
• umożliwia wycinanie intronów (więcej o intronach TUTAJ)

siRNA i miRNA

• odpowiadają za degradację lub blokowanie ekspresji RNA np. mRNA
• więcej o nich TUTAJ