NUKLEINSAVAK

Nukleinsav: az élő szervezetek sejtmagvában és a citoplazmában található, az átöröklésben szerepet játszó, nagy molekulájú anyag

RNS = Ribonukleinsav DNS = Dezoxi-ribonukleinsav

A nukleinsavak három komponensből tevődnek össze: • cukor • nitrogén tartalmú heterociklusos bázis • foszforsav

A cukorkomponens alapján a nukleinsavakat két részre oszthatjuk: 1. Ribonukleinsavak (RNS), D-ribózt

tartalmaznak. 2. Dezoxiribonukleinsavak (DNS), 2-dezoxi- D-ribózt tartalmaznak.

A nukleinsavak a fehérjékhez és a poliszacharidokhoz hasonlóan makromolekulák. Építőegységeiket nukleotidoknak nevezzük.

Így kapcsolódik lánccá a DNS

Az összekapcsolódó egységeket nukleotid egységeknek nevezzük, mindegyik tartalmaz egy cukor, egy foszforsav molekulát és egy szerves bázist

Nukleinsavakban előforduló szerves bázisok magyar neve:

• A= adenin • C=citozin • G=guanin • T=timin • U=uracil

• A DNS-ben adenin-timin, guanin-citizin van • Az RNS-ben adenin-uracil, citozin-guanin

fordul elő

A nukleotid egységeket a tartalmazott bázisról nevezzük el:

Pl. adenin nukleotid, citozin nukleotid, stb.

Bázispárok kapcsolódása a DNS - ben

A bázispárokat hidrogén-híd kötések rögzítik

A nukleinsavak fajlagosságát a monoton ismétlődő cukor-foszfát-lánchoz kapcsolódó purin- és pirimidin bázisok sorrendje adja meg. Az egymást specifikus sorrendben követő bázisok kódolják a fehérjék aminosav-sorrendjét.

Purin bázisok

Pirimidin bázisok

A DNS anyagai, szerkezete

DNS

A DNS egyedülálló tulajdonsága, hogy megkettőződésre (replikációra) képes

A kettős spirál egy szakaszon felbomlik, és mindkét szál mellé egy új szintetizálódik.

Ez a szemikonzervatív replikáció.

DNS A baktériumok gyakran kör alakú DNS-t tartalmaznak

A sejtek DNS állománya a sejtmagban helyezkedik el.

A sejt osztódása előtt kromoszómákká tömörödik.

A kromoszómák száma fajspecifikus (jellemző az adott fajra)

Embernél a testi sejtekben 23X2 db

Az ivarsejtekben 23 db

A genetikai kód az a jelrendszer, amely megfelelteti egymásnak a nukleinsavak bázisait és a fehérjék aminosavait. A fehérjeszintézis során 20-féle aminosav épülhet be a polipeptid-láncba, de a nukleinsavak molekuláiban csak négy különböző bázis található.

Ha a genetikai kódban egy bázis jelentene egy aminosavat, akkor csak 4-féle aminosav beépítésére lenne lehetőség. Ha két bázis jelölne egy aminosavat, a különböző lehetőségek száma 16 lenne. A három bázisból álló jel már 64-féle lehetőséget kínál.

a jel háromtagú, vagyis három egymás melletti bázis határoz meg egy aminosavat. A bázishármasok között vannak olyanok is, amelyek a fehérjeszintézis kezdetét (lánckezdő jel) és olyanok is, amelyek a szintézis végét (stopjel) jelentik. A bázishármasok jelentését a kódszótár tartalmazza.

Az élő szervezetek fehérjéit 20 féle aminosav építi fel. A nukleinsavakban ezzel szemben csak 4 különböző bázis van, ezért a DNS-ben és az arról átíródó mRNS-ben legalább három bázisnak kell jelölnie egy aminosavat. A genetikai kód tehát bázishármasokból áll. Az mRNS bázishármasai a kodonok, jelentésüket a kódszótár foglalja össze.

A kódszótárban egyezményesen nem a DNS, hanem a fehérjeszintézisben közvetlenül részt vevő mRNS bázishármasai szerepelnek. Az mRNS bázishármasait kodonoknak nevezzük. A kódszótárból kiolvasható, hogy az aminosavak jelentős részét nem egy, hanem több bázishármas is kódolja.

A genetikai kód tulajdonságai: 1. A genetikai kód univerzális, vagyis az egész élővilágban egységes, vagyis a különböző élőlényekben ugyanaz a bázishármas ugyanazt az aminosavat jelenti. Ez döntő bizonyítéka az élőlények egységes származásának.

2. egyértelmű, vagyis ugyanannak a bázishármasnak csak egyféle jelentése van. 3. vesszőmentes, vagyis a bázishármasok határát nem jelzi semmi. 4. leolvasása átfedés- és kihagyásmentes, tehát a bázishármasok folyamatosan követik egymást az mRNS-en és minden bázis csak egy bázishármashoz tartozik. 5. a kód degenerált, ami azt jelenti, hogy egy aminosavat több bázishármas is kódolhat.

Az RNS anyagai, szerkezete

Az RNS típusai

Az RNS típusai

• mRNS= messanger (hírvivő)RNS • tRNS= transzfer (szállító)RNS • rRNS= riboszómálisRNS • (ez alkotja a riboszómákat)

Riboszóma: A sejt plazmájában található sejtszervecske, felületén zajlik a fehérjeszintézis

FEHÉRJESZINTÉZIS

A kettős spirál modelljét Watson és Crick tárta fel. A kettős spirálban a bázisok belül vannak és a poláros hidrofil részek (dezoxiribóz és foszfor-diészter) kívül helyezkednek el.