DNA, geni, kromosomi

Semikonzervativna replikacija

Dokaz semikonzervativne replikacije DNA Mtthew Messelson i Frank Stahl 1958. dokaz semikonzervativne replikacije DNA na bakteriji E. coli

Kolinearnost gena i proteina- Redoslijed nukleotida u molekuli DNA odreuje redoslijed aminokiselina u proteinu

Uloga glasnike, messenger ili informacijske RNA (mRNA) Slijed nukleotida u DNA slijed aminokiselina u proteinu DNA smjetena u jezgri ribosomi smjeteni u citoplazmi inilo se vjerojatnije da neka druga molekula prenosi informaciju s DNA na mjesto sinteze proteina (ribosomi) RNA logini posrednik u prijenosu informacije

DNA RNA protein

PREPISIVANJE (TRANSKRIPCIJA) RNA se sintetizira na osnovi DNA kalupa PREVOENJE (TRANSLACIJA) proteini se sintetiziraju na osnovi RNA kalupa

Genetiki kod svaka aminokiselina se pomou specifinog enzima vee s odgovarajuom tRNA 4 nukleotida, a 20 aminokiselina koriteni u obliku tripleta, 4 nukleotida bi mogla kodirati 64 razliite aminokiseline Genetiki dokaz tripletnoga koda na bakteriofagu T4

pridruivanje odreene aminokiseline svakom tripletu nukleotida in vitro translacija (prevoenje) 64 tripleta KODONA 3 kodona UAA, UAG, UGA STOP KODONI degeneriranost genetikog koda mnoge aminokiseline odreene s vie od jednim kodom sve se dananje stanice koriste istim genetikim kodom dokaz da su se sve razvile iz zajednikog pretka

RNA-virusi i obrnuto prepisivanjeRNA-genomi kod virusaVirus mozaika duhana izolirana RNA moe inficirati nove stanice domaina u kojima onda nastaju nove infektivne esticeVirusi nose informaciju za specifini enzim koji katalizira sintezu RNA na osnovi RNA-kalupa (RNA-upravljana sinteza RNA)

RNA tumorski virusi uzrokuju tumore kod inficiranih ivotinja RETROVIRUSI umnoavaju se putem DNA posrednika DNA-provirus obrnuto prepisivanje ili reverzna transkripcija reverzne transkriptaze

HIV i AIDSAIDS sindrom steene imunodeficijencije (1981.)HIV virus humane imunodeficijencije (1983.)50 milijuna inficiranih ljudi diljem svijeta20 milijuna umrlo od AIDSNemogunost normalnog funkcioniranja imunosnog sustava omoguavanje infekcija na koje je zdrava osoba otpornaHIV inficira T4 limfocite koji su nuni za normalan imunoodgovorHIV vremenom ubija stanicu u kojoj se replicira

tri naina prenoenja: spolnim kontaktom, kontaminiranim derivatima krvi i s majke na dijete tijekom trudnoe ili dojenja nema cjepiva protiv HIV virusa dananji lijekovi mogu produljiti ivot oboljelih lijekovi inhibiraju djelovanje reverzne transkriptaze ili proteaze HIV

Rekombinantna DNA Restrikcijske endonukleaze enzimi koji kidaju DNA na specifinom mjestu palindromOtkriveni i izolirani iz bakterija slue kao obrambeni mehanizam za kidanje strane DNA

Proizvodnja rekombinantnih molekula DNAMolekularno kloniranje unoenje fragmenata DNA od interesa u neku drugu molekule DNA (vektor) koja se moe samostalno umnaati u stanici domainaHibridna ili rekombinantna molekula ili molekularni klonMilijuni novih bakteriofaga sadre milijune kopija eljenog himanog fragmenta DNA koji se lako izolira i koristi za druge analize

Povezivanje DNA molekulaDNA ligaza enzim koji zatvara prekide u DNA lancu

cDNAReverzna transkriptaza enzim koji sintetizira DNA kopiju RNA molekulecDNA komplementarna RNA molekuli koju smo koristili kao kalupGeni eukariota sadre introne nekodirajue slijedovemRNA introni uklonjeni prekrajanjem (eng. RNA splicing)

Ekspresija kloniranih gena u bakterijama

Bakterijski promotor potiu prevoenje umetnutog DNA fragmentaSD slijed redoslijed potreban za vezanje mRNA na bakterijske kromosome

Umnaanje DNA lananom reakcijom polimerazePCR (eng. polymerase chain reaction) lanana reakcija polimerazeIn vitro proizvodnja velike koliine poznatog slijeda nukleotida neke DNA molekuleUmnaanje odreenog segmenta DNA (gena) DNA-polimerazomIz jedne DNA nakon 30 ciklusa teorijski dobijemo priblino milijardu identinih kopijaOve slijedove DNA ili gene koristimo u daljnjim analizama (npr. odreivanje slijeda nukleotida)