Molekulární genetika pro střední školy

Počátky molekulární genetiky:

  • 1944 – DNA je substrátem dědičnosti
  • 1953 – J. D. Watson + F. H. Crick: objev molekulární struktury DNA
  • 1962 – Watson a Crick byli oceněni Nobelovou cenou

  • genetická informace
    • zapsána pomocí DNA (tzn. je jejím nosičem/singálem), pouze v RNA virech ji zapisuje RNA
    • je to zpráva, která umožňuje realizaci určitého znaku v konkrétní formě či stupni
    • každá genetická informace je v primární struktuře dané nukleové kyseliny zapsána pomocí univerzálního klíče = genetického kódu
  • gen
    • úsek polynukleotidového řetězce vymezený funkcí, kterou nese – touto funkcí je kódovat:
      • strukturní geny = kódují primární strukturu polypeptidu
      • RNA geny = kódují primární strukturu RNA, která nepodléhá translaci (tRNA a rRNA)
  • transkripce = přepis genů strukturních, výsledkem je mRNA, provádí ji RNA-polymerasa
  • translace = překlad informace uložené v mRNA pořadím N-bazí do pořadí AMK vznikajícího polypeptidového řetězce bílkoviny
  • negenová DNA = úseky DNA, které nemají genovou f-ci, tzn nejsou transkribovány ani translatovány
  • introny = části strukturních genů, které přerušují souvislé čtení genetické informace – jsou transkribovány
  • exony = kódující sekvence genu
  • sestřih pre-mRNA
    • strukturní geny jsou transkribovány jako celek -> musí dojít k sestřihu (splicing) -> vystříhání intronů, scelení exonů – v RNA jsou pak pouze exony
  • u savců je do RNA transkribováno jen 7-28% jaderné DNA, pro zbytek není vysvětlení
  • v jádře je max. 35 000 genů
  • regulační gen
    • řídí expresi genové DNA (promotorové sekvence = uvádí transkripci strukturních genů, které k nim přiléhají)
    • = regulační (signální) sekvence DNA
    • významné při transkripci i translaci
  • genetický kód
    • šifrovací klíč, dle nějž jsou zapsány genetické informace
    • jeho jednotkou je kodon = trojice bazí/nukleotidů v DNA a po transkripci v mRNA -> kodony těchto dvou NK jsou navzájem komplementární
    • každý kodon mRNA nese takové množství informace, jaké je nutné pro zařazení jedné AMK do syntetizovaného peptidového řetězce
    • 4 báze mohou tvořit 64 různých tripletů(=trojic nukleotidů)
      • 61 z nich kóduje 20 AMK nutných pro výstavbu proteinů
      • UAA, UAG, UGA = terminační kodony: nekódují žádnou AMK, označují konec translace (mezery mezi transkripty genů v mRNA)
      • AUG = iniciační kodon: zahájení translace (+ kóduje methionin)
  • genetický kód je univerzální – odchylky čtení existují jen v případě mitochondriální DNA – 5 tripletů čteno jinak!
  • genetický kód je zdegenerovaný - většinu AMK kóduje více tripletů

 

Proměnlivost dědičná a nedědičná

  • proměnlivost vyplývá ze spolupůsobení vlivů vnějšího prostředí a dědičného (genového) základu
  • proměnlivost znaků vyplývajících z dědičnosti se řídí pravidly mendelismu
  • modifikace znaků = její podstatou je vždy metabolismus: určitý faktor připustí, aby v síti řetězců metabolických procesů proběhly jen některé -> výsledkem je stupeň/míra znaku, která danému faktoru vyhovuje – jakmile přestane působit prostředí, přestane probíhat i proces modifikace!
  • adaptace = dlouhodobá proměnlivost (např. otužování)
  • modifikace i adaptace se týkají fenotypu – avšak působením opakované selekce během střídání generací mohou vést ke genotypovým změnám – tedy i ke změnám sekvencí genů -> každá populace druhu = samostatný ekotyp přizpůsobený specifickému prostředí

Znaky:

  • znaky kvalitativní = geny velkého účinku, monogenně dědičné
  • znaky kvantitativní= geny malého účinku, polygenně dědičné
      • mohou být do značné míry modifikovány faktory prostředí

 

Zápis z učebnice: GENETIKA PRO GYMNÁZIA, Prof. MUDr.  Jan Šmarda, DrSc., nakladatelství FORTUNA

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Můžete používat následující HTML značky a atributy: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>