DNA Replication & Transcription
In principle:
komplementarne nukleotydy dodane do istniejących nici
po replikacji każda podwójna helisa ma jedną „starą”&jedną „nową” nić
DNA nie jest „kodem genetycznym” dla białek
informacje w DNA muszą być najpierw transkrybowane do RNA
transkrypt Posłańca RNA jest zasadą-komplementarnością do nici wzorcowej dna
&dlatego współliniowe z nicią zmysłową dna
DNA & synteza RNA zachodzi tylko w kierunku 5 ’
3′
synteza DNA u prokariotów:
nukleotydy są dodawane jednocześnie do obu nici, ale
DNA rośnie tylko w kierunku 5′ 3′
(animacja MGA2 online)
odróżnić:
replikacja: duplikacja dwuniciowej cząsteczki DNA (dsDNA)
dokładna „kopia” istniejącej cząsteczki (por. Xerox copy)
synteza: biochemiczne stworzenie nowej cząsteczki jednoniciowego DNA (ssdNA)
bazy-komplementarnej 'kopii’ istniejącej nici (por. silly putty copy)
występuje tylko w kierunku 5′ 3′
#5
synteza DNA u prokariotów
Tworzenie widelca replikacji w momencie powstania replikacji
zapewnia dwa jednoniciowe szablony DNA (ssDNA)
widelce wielokrotnych replikacji (replikony)
synteza startera RNA
dodanie dNTPs przez polimerazę DNA (DNAPol III) tylko na 3′ końcu
ciągła synteza na nici wiodącej
nieciągła synteza na nici opóźnionej
fragmenty Okazaki
proof-reading by 3′5′ exonuclease activity
leading & synteza nici opóźnionej jednocześnie
pojedynczy, dimeryczny DNAPol III replikuje obie nici
wycięcie startera RNA przez DNAPol i
ligacja (połączenie) fragmentu kończy się w szczelinach przez ligazę DNA
synteza DNA u eukariotów
genomy eukariotyczne są znacznie większe 
eukariotyczna synteza DNA jest znacznie większa
bardziej wydajne:
więcej cząsteczek dnapolu, wolniejsze tempo syntezy, więcej replikonów na wielu chromosomach
transkrypcja: synteza messenger RNA (mRNA) (animacja online MGA2)
co to jest „Gen”
RNA transkrybowane z DNA przez polimerazę RNA (RNAPol I)
(1) Rozpoznawanie jednostki transkrypcyjnej: ~ 'Gen’
promotory – krótkie sekwencje DNA, które regulują transkrypcję
typowo 'upstream’ = 'leftward’ z 5′ końca nici zmysłowej
(2) inicjacja & wydłużenie
mRNA zsyntetyzowane 5′3′ z nici szablonu DNA
Sekwencja mRNA homologiczne do dna sense Strand
colinear:
(u prokariotów, ale nie u eukariotów: patrz poniżej)
proces podobny do replikacji DNA , z wyjątkiem
nie jest wymagany Starter
transkrypcja może nastąpić z każdej nici
Większość DNA nie jest transkrybowana do RNA
(3) zakończenie
Regulacja transkrypcji
u prokariotów, transkrypcja & translacja może wystąpić jednocześnie
u eukariotów, transkrypcja zachodzi w jądrze
translacja zachodzi w cytoplazmie (patrz następna sekcja): RNA musi przecinać błonę jądrową
transkrypcja & translacja jest fizycznie oddzielona
pierwotny transkrypt RNA jest intensywnie przetwarzany
heterogeniczny jądrowy RNA (hnRNA) mRNA
Post-transkrypcyjna obróbka eukariotycznego RNA jest złożona
promotory & wzmacniacze determinują inicjację & szybkość kontroli
„cap”(7-metylo GUANOZYNA, 7MG) dodany do 5’końca
„ogona” poli-a (5′-~~~aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa-3′) dodany do 3’końca
„splicingu” hnrna : geny eukariotyczne to „split”
odpowiedniki sekwencji intron DNA usunięte z hnrna :
odpowiedniki sekwencji DNA egzonu reprezentowane w mRNA:”wyrażone „w białku
1 ~ 12 egzonów /” Gen „
>90% transkryptu może być „spliced out”
Mechanizm splicingu wykorzystuje miejsca dawcy i akceptora
geny eukariotyczne & mRNA nie są kolinearne!
hybrydyzacja DNA / RNA wytwarza heterodupleksy
introny DNA 'loop out’
egzony DNA łączą się z mRNA
egzony eukariotyczne mogą być szeroko rozdzielone
alternatywne splatanie tego samego transkryptu daje różne produkty
różne regiony egzonów są połączone, ponieważ różne mRNA
alternatywne kombinacje egzonów różnią się funkcjonalnie
zadanie domowe # 6: Rozwiązywanie problemów z DNA & RNA
trwa zadanie domowe:
co to jest 'gen’? W jaki sposób odkrycia (1) intronów i egzonów amd (2) alternatywnego splicingu w genomach eukariotycznych modyfikują tę koncepcję?