DNA Replication & Transcription
In principle: Replikace DNA je semi-konzervativní
H – dluhopisy ‚rozbalit‘, prameny odpočinout,
komplementární nukleotidy přidány do stávajících pramenů
Po replikaci, každý double-helix má jeden „starý“ & jeden „nový“ pramen
DNA není „Genetický Kód“ pro bílkoviny
informace v DNA musí být nejprve přepsán do RNA
messenger RNA, přepis je základní komplementární k šabloně vlákno DNA
& proto co-lineární s sense vlákno DNA
DNA & RNA syntézy se vyskytují pouze v 5′ 3′ směru
syntéza DNA u prokaryot:
Nukleotidy jsou přidány současně oba prameny, ale
DNA roste v 5′ 3′ směru
(online MGA2 animace)
Rozlišovat:
Replikace: zdvojení dvouřetězcové DNA (dsDNA) molekula
přesná „kopie“ existující molekulu (cf. xerox kopie)
Syntéza: biochemické vytvoření nové jednořetězcové DNA (ssdNA) molekuly
základní-doplňkové „kopírovat“ z existujícího vlákna (cf. silly putty zkopírujte)
se vyskytuje pouze v 5′ 3′ směru
Úkoly #5
Syntéza DNA u prokaryot
Vznik replikační vidlice na Původ Replikace
nabízí dva single-stranded templátu DNA (ssDNA)
více replikací vidličky (replicons)
Syntéza RNA primer
Přidání dntp pomocí DNA Polymerázy (DNAPol III) na 3′ konci pouze
kontinuální syntéza na přední pramen
diskontinuální syntéza na zaostávající strand
Okazaki fragmenty
důkaz-čtení 3′5′ exonuclease aktivity
přední & zaostávající strand synthesis současně
jediné, dimerní DNAPol III kopíruje oba prameny
Vyštěpení RNA primer DNAPol
ligace (spojení) fragment končí na mezery v DNA ligázy
syntéza DNA u eukaryot
Eukaryotické genomy jsou mnohem větší
eukaryotické DNA syntéza je efektivnější:
Více DNAPol molekuly, pomalejší rychlost syntézy, více replicons na více chromozomů
Přepis: syntéza RNA (mRNA) (on-line MGA2 animace)
Co je „Gene“
RNA je přepisována z DNA do RNA Polymeráza (RNAPol I)
(1) Uznání transkripční jednotka: ~ ‚gen‘
Stimulátory – krátké sekvence DNA, které regulují transkripci
typicky ‚proti proudu‘ = ‚doleva‘ od 5′ konce smysl strand
(2) Zahájení & a Prodloužení
mRNA syntetizované 5′3′ ze šablony DNA řetězec
mRNA sekvence proto homologní DNA smysl strand
Smysluplný: mRNA a DNA smysl pramen „line up“
(u prokaryot, ale ne eukaryot: viz níže)
Proces podobný replikaci DNA , s výjimkou
Ne, je nutná penetrace
Přepis může nastat buď z vlákna
Většina DNA není přepisována do RNA
(3) Ukončení
Regulace transkripce
V prokaryot, přepis & překlad může dojít současně
U eukaryot, transkripce dochází v jádře
překlad se vyskytuje v cytoplazmě (viz další oddíl):
RNA musí překročit jaderné membrány
přepis & překlad jsou fyzicky odděleny
primární RNA transkript je rozsáhle zpracované
heterogenní jaderné RNA (hnRNA) mRNA
Post-transkripční zpracování eukaryotické RNA je složitý
stimulátory & stimulátory určit zahájení & ovládací rychlost
“ szp “ (7-methyl-guanosin, 7mG) přidáno k 5′ konci
„ocas“ z poly-(5′-~~~AAAAAAAAAA-3′) přidá k 3′ konci
‚sestřih‘ hnRNA : eukaryotické geny jsou „rozdělit“
intron sekvence DNA ekvivalenty odstraněn z hnRNA : „zasahovat“
exon DNA sekvence ekvivalenty zastoupeny v mRNA: „vyjádřil“ v protein,
1 ~ 12 z exons / ‚gen‘
>90% přepis může být ‚sestříhané‘
Sestřih mechanismus používá donor a akceptor stránky
Eukaryotické geny & mRNA jsou smysluplný!
DNA / RNA hybridizace produkuje heteroduplexů
DNA introny ‚smyčka‘
DNA exons spárovat s mRNA
Eukaryotické exons může být široce oddělené
Alternativní sestřih stejné přepis vyrábí různé produkty
Různé exon regiony jsou kombinovány jako různé mRNAs
Alternativní exon kombinace se liší funkčně
domácí Úkol č. 6: Řešení problému s DNA & RNA
Probíhající domácí Úkol:
Co je ‚gen‘? Jak objevy (1) intronů a exonů amd (2) alternativního sestřihu v eukaryotických genomech modifikují koncept?