4ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Γ ε ν ε τ ι κ ή

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 2

1. Κύκλος της ζωής του κυττάρου

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 3

2. Μοριακή Γενετική

DNA

νουκλεΐκά οξέα

i). Ροή της γενετικής πληροφορίας

ή

RNA πρωτεΐνες

πρωτεΐνες

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 4

Το DNA λειτουργεί ως γενετικό υλικό,

επειδή:

1. Παράγει ακριβή αντίγραφά του με αποτέλεσμα να μεταβιβάζει αναλλοίωτη τη γενετική πληροφορία.

2. Καθορίζει τη σύνθεση άλλων μορίων όπως RNA και πρωτεϊνών.

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 5

i). Αντιγραφή του DNA

Συμπληρωματική αλυσίδα

Αρχή ξετυλίγματος

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 6

• Ο μηχανισμός αυτοδιπλασιασμού του DNA

ονομάζεται ημισυντηρητικός.

• Το DNA αντιγράφεται με εξαιρετική πιστότητα και

καταπληκτική ταχύτητα

• Το γονιδίωμα του βακτηρίου E.coli (4x106 bp)

αντιγράφεται σε λιγότερο από 30 min.

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 7

Απαραίτητα ένζυμα για την μεταγραφή.

• RNA πολυμεράση.

στους ευκαρυωτικούς υπάρχουν 3 είδη RNA πολυμεράσης για τα τρία είδη του RNA:

η RNA πολυμεράση Ι,

η RNA πολυμεράση ΙΙ, και

η RNA πολυμεράση ΙΙΙ

ii). Μεταγραφή του DNA

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 8

RNA πολυμεράση

Ενεργό κέντρο τοποθέτησης ριβονουκλεοτιδίων.

Ενεργό κέντρο διάνοιξης της δίκλωνης αλυσίδας του DNA.

Ενεργό κέντρο διατήρησης μονόκλωνης της κωδικής αλυσίδας.

Μεταγραφόμενο RNA

Ενεργό κέντρο ξανατυλίγματος της δίκλωνης αλυσίδας.

DNA 3’

3’

5’

5’ 3’

5’

Μηχανισμός της μεταγραφής

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 9

iii). Γενετικός κώδικας

1. Κώδικας τριπλέττας

2. Κώδικας συνεχής

3. Κώδικας μη επικαλυπτόμενος

4. Σχεδόν καθολικός

5. Εκφυλισμένος

6. Ο γενετικός κώδικας έχει κωδικόνια έναρξης (AUG) και λήξης (UAA, UAG, UGA).

1Ο ΓΡΑΜ

ΜΑ

2ο ΓΡΑΜΜΑ

3Ο ΓΡΑΜ

ΜΑ

U C A G

UUU phe UCU ser UAU tyr UGU Cys U U UUC phe UCC ser UAC tyr UGC Cys C

UUA leu UCA ser UAA λήξη UGA λήξη A

UUG leu UCG ser UAG λήξη UGG trp G

CUU leu CCU pro CAU his CGU Arn U

C CUC leu CCC pro CAC his CGC Arn C CUA leu CCA pro CAA gln CGA Arn A

CUG leu CCG pro CAG gln CGG Arn G

AUU ile ACU thr AAU Asn AGU ser U

A AUC ile ACC thr AAC Asn AGC ser C AUA ile ACA thr AAA lys AGA Arn A

AUG met (έναρξη) ACG thr AAG lys AGG Arn G

GUU val GCU ala GAU asp GGU gly U

G GUC val GCC ala GAC asp GGC gly C GUA val GCA ala GAA glu GGA gly A

GUG val GCG ala GAG glu GGG gly G

3ο Γελ. Ηλιούπολης 10 επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 11

O

NH2

CH3 OH NH

O

NH

NH2

NH2

OH

O

O

NH2

NH2

OH

Alanine (Ala) Arginine (Arg) Asparagine (Asn)

OHOH

NH2O

O

AsparticAcid (Asp)

O

NH2

SH OH

Cysteine (Cys)

O O

OHOH

NH2

GlutamicAcid (Glu)

ONH2 OH

Glycine (Gly)

O

NH2

NH

N

OH

Histidine (His)

O

NH2

CH3CH3 OH

Isoleucine (Ile)

O

NH2

CH3

CH3

OH

Leucine (Leu)

O

NH2

NH2 OH

Lysine (Lys)

O

O

NH2

NH2

OH

Glutamine (Gln)

O

NH2

SCH3 OH

Methionine (Met)

O

NH2

OH

Phenylalanine (Phe)

O

NH

OH

Proline (Pro)

O

NH2

OH OH

Serine (Ser)

O

NH2

OH

CH3

OH

Threonine (Thr)

O

NH2NH

OH

Tryptophan (Trp)

O

NH2OH

OH

Tyrosine (Tyr)

O

NH2

CH3

CH3 OH

Valine (Val)

Τα 2

0 αμ

ινοξ

έα το

υ γε

νετι

κού

κώδι

κα

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 12

iv). Μετάφραση

AACCAUGGGGUCAUUU…CCACAUUGAAAAAAAAA UAC CCC

AGU AAA

5’ 3’

Μικρή ριβοσωμική υπομονάδα

Μεγάλη ριβοσωμική υπομονάδα

Πεπτιδικός δεσμός

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 13

AACCAUGGGGUCAUUU…CCACAUUGAAAAA 5’ 3’

Πεπτιδικός δεσμός

Λήξη της μετάφρασης

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 14

COOH NH2

κωδική

μη κωδική

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 15

Το γενετικό υλικό των ευκαρυωτικών κυττάρων

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 16

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 17

Το γ

ενετ

ικό

υλικ

ό τω

ν πρ

οκαρ

υωτι

κών

κυττ

άρω

ν

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 18

Το γ

ενετ

ικό

υλικ

ό το

υ αν

θρώ

που

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 19

Κυτταρική διαίρεση Με κυτταρική διαίρεση επιτελείται:

1. Η μονογονική αναπαραγωγή των οργανισμών, όπου το νέο άτομο προέρχεται από ένα γονέα.

2. Η αμφιγονική αναπαραγωγή των οργανισμών όπου το νέο άτομο είναι προϊόν γονιμοποίησης που προέρχεται από δυο διαφορετικούς γονείς.

3. Η αύξηση του αριθμού των κυττάρων και επομένως η ανάπτυξη των πολυκύτταρων οργανισμών.

4. Η αντικατάσταση των νεκρών, κατεστραμμένων ή γερασμένων κυττάρων στους ιστούς με άλλα όμοια με αυτά.

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 20

Με μίτωση διαιρούνται όλα τα σωματικά

κύτταρα και τα άωρα γεννητικά κύτταρα,

ενώ με μείωση σχηματίζονται οι γαμέτες.

Μίτωση - μείωση

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 21

Μίτωση

Σχηματισμός πυρηνικής ατράκτου από τους μικροσωληνίσκους.

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 22

Φάσεις της μίτωσης

3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 23

Μεσόφαση Μετάφαση

Πρόφαση Τελόφαση