1. Molekulární základy dědičnosti

4. GENETICKÝ KÓD

• genetická informace je zapsána ve struktuře DNA jako sled 4 typů nukleotidů (A, T, C, G)
• každá z 20 aminokyselin, ze kterých se v buňkách syntetizují bílkoviny, je kódována kombinací 3 po sobě následujících bází = kodony (triplety)
• genetický kód je soustava biologicky podmíněných pravidel, podle kterých jsou k jednotlivým kodonům přiřazovány určité aminokyseliny
• kombinací 4 typů nukleotidů může vzniknou 64 různých kodonů - každý kóduje jen jednu aminokyselinu, genetický kód je degenerovaný (tzn. stejná aminokyselina může být kódována i několika různými triplety) a univerzální (tzn. u všech organismů mají jednotlivé kodony stejný kódovací smysl)
• terminační kodony UAA, UAG a UGA nekódují žádnou aminokyselinu, ale signalizují ukončení řetězce polypeptidu
• iniciační kodon AUG kóduje aminokyselinu methionin a zátoveň signalizuje začátek řetězce polypeptidu

GENY

• gen je základní jednotkou genetické informace
• jde o úsek molekuly DNA, který svým pořadím nukleotidů určuje pořadí aminokyselin v molekule určité bílkoviny nebo pořadí nukleotidů v některém typu RNA

TYPY GENŮ

• strukturní - obsahují informace o primární struktuře polypeptidových řetězců
• regulátorové - regulují aktivitu strukturních genů
• geny pro t-RNA a r-RNA - určují pořadí nukleotidů v molekulách t-RNA nebo r-RNA

5. GENETIKA BUŇKY, GENETICKÉ INŽENÝRSTVÍ

GENETIKA PROKARYOTICKÉ BUŇKY

• u buněk prokaryotických organismů (bakterie a sinice) se útvar, funkčně odpovídající jádru eukaryotických buněk, nazývá nukleotid = do kruhu stočená dvoušroubovice molekuly DNA, která je uložena volně v cytoplazmě a není ohraničena jaderným obalem
• každá buňka má pouze 1 hlavní chromozom, a každý gen je proto zastoupen pouze jedinou alelou
• bakteriální buňky mohou v cytoplazmě kromě nukleotidu obsahovat ještě malé kružnicové molekuly DNA plazmidy
• plazmidy nejsou pro buňku životně důležité, mohou však obsahovat geny, které mění vlastnosti buněk

Operony

• souvislé úseky, ve kterých jsou uspořádány geny

Operon tvoří
• promotor - oblast, v níž je zahájena transkripce (syntéza mRNA)
• operační gen (operátor) - oblast, na kterou se vážou regulační proteiny ovlivňující průběh transkripce
• strukturní geny

• transkripce celého operonu je řízena pomocí tzv. regulačního genu (není součástí operonu), který ovlivňuje produkci represoru - regulačního proteinu - po jeho navázání na operační gen se zastavuje transkripce strukturních genů operonu
• induktor navázáním na represor znemožňuje jeho vazbu na operační gen - pozitivně reguluje transkripci

GENETIKA EUKARYOTICKÉ BUŇKY

• geny uložené v molekulách DNA jsou v eukaryotické buňce zabudovány do struktury chromozomů v jádře
• chromatin = látka tvořící chromozomy - komplex DNA a bílkovin (histonů); vláknitá molekula DNA omotává soubory histonů vzniká struktura označující se nukleozom
• chromozom je tvořen 2 rameny spojenými centromerou, podle umístění centromery rozlišujeme chromozomy: