Genetik I - Jessica Abbott
Genetik I Jessica Abbott Att kunna/förstå efter föreläsningarna i genetik: • • • • • • • • DNA och RNA Packning av DNA Replikation Transkription och translation Cellcykeln Mitos och meios Översikt över genetiska verktyg Vilken betydelse? DNA csb.yale.edu systerlyster.wordpress.com linnaeus.uu.se DNA • Dubbelhelix • Ryggrad sockeroch fosfatgrupper • Kvävebaser Nukleinsyror • DNA – Deoxyribonukleinsyra • ”Förvaringsplats” för genetisk information • RNA – Ribonukleinsyra • Olika roller i uttryck av genetisk information Nukleosid • Sockergrupp + kvävebas • Kvävebaser: – Puriner (adenin, guanin) – Pyrimidiner (cytosin, thymin i DNA, uracil i RNA) Nukleotid • Nukleosid + fosfat – Sockergrupp + kvävebas + fosfatgrupp • AMP; ADP; ATP cs.princeton.edu DNA-struktur fri 5’ - fosfat grupp 5’ände fri 3’ - OH-grupp 3’ände Basparning • A=T • G≡C Komplementära strängar • 5’ – ATCG – 3’ = + sträng, kodande • 3’ – TAGC – 5’ = - sträng, templat DNA dubbelhelix Genom • Totala genetiska informationen i en organism • Prokaryoter: – oftast en cirkulär DNA-molekyl – plasmider • Eukaryoter: – Nukleärt genom: multipla linjära DNA molekyler – Mitokondriskt genom, kloroplastgenom (växter, alger): en cirkulär DNA-molekyl Genomstorlek DNA i celler wadsworth.org E. coli Ca. I μm Packning av DNA i bakteriecell • Supercoil • Nucleoid Packning av DNA i eukaryot cellkärna • • • • • • Nukleosom Histoner Solenoid Domän Heterokromatin och eukromatin Kromosom, kromatid Replikation • Semi-konservativ Replikation • 5’ 3’ riktning Replikation • Energikrävande – dNTP • DNA polymeras Replikation • Anti-parallella strängar 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 3’ Replikation • Nukleotider sätts till 3’-änden Replikation • Leading strand • Lagging strand • Okazaki fragment • Ligas Replikation Replikation • • • • RNA-primer Primas DNA polymeras DNA ligas Replikation Proofreading Replikation av cirkulärt DNA • OriC • Primosom • -replikation Replikation hos bakterier Replikation av linjärt DNA • Flera origin • Replikationsbubblor • Replikon fuserar ’End replication problem’ • Nya strängen kortare DNA molekylen förkortas vid var replikation ’End replication problem’ • Telomerer – Somatiska celler • Telomeras – Könsceller – Encelliga org – Cancerceller – Förlänger telomererna ’End replication problem’ • • • • Omvänttranskriptas RNA-templat Förlänger 3’-änden Komplementära strängen syntetiseras DNA till protein via RNA Genuttryck • DNA innehåller gener som kodar för protein • DNA transkriberas till mRNA • mRNA translateras av ribosomer och tRNA till proteinsekvens ”Den centrala dogmen” • Från och med 1950-talet DNA Transkription mRNA Translation Protein Transkription DNA RNA • mRNA • rRNA • tRNA Transkription 1. RNA-polymeras Promotor 2. Initiering 3. Elongering 4. Terminering - AAUAAA RNA processning • • • • • Pre-mRNA 5’-cap Poly-A svans Introner, exoner Spliceosomer Protein • Protein är polymer av aminosyror • Gener kodar för protein • En DNA/RNA-sekvens på tre baser kodar för en aminosyra • 20 aminosyror Genetiska koden Translation mRNA Ribosom tRNA Ribosomer Protein + rRNA Stor subenhet Liten subenhet Prokaryot: 70 S (50S + 30S) • Eukaryot: 80 S (60S + 40S) • • • • Ribosomer tRNA Basparning • RNA basparning, minneshjälp: Translation Translation – terminiering • Stoppkodon UAG, UAA, UGA • Protein release factor • Polypeptid släpps Protein • Veckas • Posttranskriptionell modifiering • Protein splicing • Målstyrning Cellcykeln INTERFAS • G1 – förberedelser inför S-fas • S-fas – DNA-syntes • G2 – förberedelser inför mitos • G0 M-fas • Mitos – – – – Profas Metafas Anafas Telofas • Cytokines Profas • Kromosomerna kondenseras • Centrosomer • Kärnspole • Aster • Kärnmembranet löses upp • Kinetokor Profas • Kromosomerna kondenseras • Centrosomer • Kärnspole • Aster • Kärnmembranet löses upp • Kinetokor Metafas • Kromosom fullständigt kondenserad • Kromosomerna organiseras • ’Metaphase plate’ • Karyotyp Metafas Karyotyp Anafas • Systerkromatiderna separerar Anafas • Anafas A – Kromosom till pol • Anafas B – Pol-pol separation Telofas • Kromosomerna dekondenseras kromatin • Nukleol • Kärnmembran • Cytokines Cytokines Bakterier Cytokines Eukaryoter Reglering av cellcykeln • Stor variation • Check points – G1 (start) – G2 – Metafas-Anafas Reproduktion • Vegetativ förökning – avkomma genetiskt identisk med förälder – en förälder per avkomma • Sexuell förökning – avkomma genetisk unik • Jämfört med föräldrar • Jämfört med varandra – två föräldrar per avkomma Viktiga begrepp • • • • Homologa kromosomer Haploid Diploid Gamet – Bildas genom meios Meios • DNA replikation • Meios I – Delas homologerna från varandra • Meios II – Delas systerkromatiderna från varandra Meios • Meois I – Profas I • • • • • – – – – Leptoten Zygonten Pachyten Diploten Diakines Metafas I Anafas I Telofas I Interkines • Meios II – – – – Profas II Metafas II Anafas II Telofas II • Tetral Profas I • Leptoten – börjar kondensera • Zygoten – parning av homologer, synaptonemalt komplex • Pachyten – överkorsning • Diploten – homologer börjar separera, hålls ihop i chiasmata • Diakines – chiasmata terminaliseras, bivalenter, kärnmembran upplöses Metafas I • Bivalenter – chiasmata • Kinetochor • Ekvatorial planet Anafas I • Homologer separerar • Börjar vandra Telofas I • Kromosomerna vid polerna • Kärnmembran • Cytokines • (Dekondensering) • Interfas Meios II • • • • Profas II Metafas II: ekvatorialplan Anafas II: systerkromatider separerar Telofas II: bildas tetraler Gameter Meios contra Mitos • Föregås av DNA replikation 2n, 4c • Meios – – – – Könsceller Kromosomer parvis Rekombination Resultat: 4 haploida celler • Mitos – Kromosomer självständigt – Resultat: 2 diploida celler
© Copyright 2024