BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 5 Απο το γονιδιο στις πρωτεινες

Transcript

1 BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 5 Απο το γονιδιο στις πρωτεινες

2 Yeast

3 Τα χαρακτηριστικα της Ζωης

4 Τα χαρακτηριστικα της Ζωης

5 Πως ξερει το κυτταρο πως να παρασκευαζει τον εαυτο του?

6 ΚΥΤΤΑΡΟΠΟΥΛΟΣ Η ΣΥΝΤΑΓΗ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ (ή πως να παρασκευάζω πρωτείνες για να παρασκευάζουν αντίγραφά µου) 1. ιαχωρισµός των µορίων που κωδικοποιούν την πληροφορία (DNA) από τα µόρια που παράγουν έργο (πρωτείνες) 2.Χρήση µιάς συµβολικής γλώσσας 4 µόνο γραµµάτων-κώδικας 3.Χρήση αυστηρών κανόνων για την ανάγνωση του κώδικά I.γονίδια II.υποκινητές III.5 ->3 IV.Ν->C V.σήµατα αρχής και τέλους VI.3 βάσεις=1 αµινοξύ

7 Το κεντρικο δογµα της Βιολογιας

8 Απο το γονιδιο στην πρωτεινη

9 Βακτηριακο Κυτταρο- To Πυρηνοειδες You are here

10 Οργανωση του γενετικου υλικου των βακτηριων σε βροχους

11 Βακτηριακές πρωτεινες οµοιαζουσες µε ιστονες συµµετεχουν στο πακεταρισµα του DNA στο πυρηνοειδες IHF (E. coli) HU (B. stearothermophilus) TF1 (B. subtilis)

12 εσµευση DNA απο τον IHF (Integration Host Factor) του E. coli DNA

13 Χαρακτηριστικα DNA 1. εσοξυριβόζη 2. Θυµίνη 3. ίκλωνο (συνήθως)

14 Νουκλεο-σιδιο/τιδιο

15 εσµοί υδρογόνου στο......dna

16 ικλωνο DNA

17 ικλωνο DNA

18 Η πληροφορια στο DNA åéíáé ïñãáíùìåíç óå ãïíéäéá

19 Õπïêéíçôçò-ç ñõèìéóôéêç πåñéï ç ôïõ γïíéäéïõ

20 Γïíéäéï-ç êùäéêç πåñéï ç

21 1 ãïíéäéï êùäéêïπïéåé 1 πïëõπåπôéäéêç áëõóéäá ç 1 äïìéêï RNA

22 Οπερονιο= πολλα ãïíéäéá ìå åíáí ìïíï õπïêéíçôç

23 - Μα πως διαβαζω την ληροφορια που ειναι καταχωρηµενη σε µορφη DNA?

24 -Στοιχειωδες, ρ Γουατσον. Πρωτα τη Μεταγραφεις σε RNA.

25 Χαρακτηριστικα RNA 1. Ριβόζη 2. Oυρακίλλη 3. Μονοκλωνο (συνήθως)

26 Ριβονουκλεοτιδιο

27 Mεταγράφω = πολυµερίζω ριβονουκλεοτίδια κατά τη φορά 5' -> 3'

28 ΤΑ ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤAΙ ΓΙΑ ΝΑ ΓΙΝΕΙ ΒΑΚΤΗΡΙΑKΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ 1.DNA (υποκινητης) 2.RNA πολυµεραση (πυρηνας+σ) 3.Ριβονουκλεοτιδια 4.ATP ΚΥΤΤΑΡΟΠΟΥΛΟΣ 5.Πρωτεινικοι παράγοντες ληξης 6.Φουρκετες ληξης

29 Η µεταγραφη αρχιζει απο τον υποκινητη

30 Τι ειναι ο υποκινητης? Εναρξη µεταγραφης 5 3 συντηρηµενες περιοχες T 85 T 83 G 81 A 61 C 6 8 A 52 T 89 A 81 T 50 A 65 A 6 5 T 100

31 -Πως ξερει το κυτταρο οτι εχει υποκινητες?

32 - Μεσω της RNA πολυµερασης

33

34 Μορφες της RNA πολυµερασης - σ + σ

35

36 Μεταγραφη-σχηµατισµος τεταρτοταγους συµπλοκου

37 Πως αναγνωριζει υποκινητες η RNA πολυµεραση? 5 3

38 Πως βλεπει ο σ70 το DNA?

39 Εναλλακτικοι παραγοντες σ Βαση εδοµενων Υποκινητων E.coli δες CD-ROM

40

41 Εναρξη µεταγραφης Θεση +1 Α η G

42 Μεταγραφη-επιµηκυνση

43 Μεταγραφη µε τοπικη αφελικωση του DNA

44 RNA πολυµεραση επι τω εργω

45 Ληξη µεταγραφης

46 Ληξη µεταγραφης καθοδηγουµενη απο φουρκετες

47 Ληξη βακτηριακης µεταγραφης καθοδηγουµενη απο φουρκετες θηλιά θηλιά περιοχή πλούσια σε GC Α= U GΞ C CΞG CΞG CΞG U= A Α= U U U U ανεξάρτητη του παράγοντα ρ φουρκέτες Α= U U Ξ A UΞA CΞG AΞU G= C Α= U Χ Χ Χ ρ-εξαρτώµενη περιοχή πλούσια σε AU

48 Ληξη µεταγραφης καθοδηγουµενη απο φουρκετες

49 Mεταγραφη

50 - Μα πως διαβαζω την πληροφορια που εχει µεταγραφει σε µορφη RNA?

51 -Στοιχειωδες, ρ Γουατσον. Τη µεταφραζεις σε πολυπεπτιδικη αλυσιδα

52 Mεταφραζω = πολυµερίζω αµινοξεα απο ΝH2 προς COOH καθως διαβαζω mrna κατά τη φορά 5' -> 3'

53 ΑΤΑΞΙΑ ΑΤΟΜΑ Ν, Ο, C, S, P, H... (ΜΙΚΡΟ)ΜΟΡΙΑ Σάκχαρα Λιπαρά οξέα Νουκλεοτίδια Αµινοξέα ΜΑΚΡΟΜΟΡΙΑ Πολυσακχαρίτες Λιπίδια DNA, RNA Πρωτεΐνες ΜΑΚΡΟΜΟΡΙΑΚΑ ΣΥΜΠΛΟΚΑ ΤΑΞΗ (οργάνωση δοµών) µη πληροφοριακά πληροφοριακά

54 ΚΥΤΤΑΡΟΠΟΥΛΟΣ ΤΑ ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤAΙ ΓΙΑ ΝΑ ΓΙΝΕΙ ΒΑΚΤΗΡΙΑKΗ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ 1.mRNA 2.tRNA-aa 3.30S+50S = ριβοσώµατα 4.GTP, ATP 5.Παράγοντες εκκίνησης 6.Παράγοντες επιµήκυνσης 7.Παράγοντες ελευθέρωσης

55 Μη-µεταφρασιµες περιοχες 5 3 υποκινητης RNA UTR 3 UTR

56 Μη-µεταφρασιµες περιοχες 5 3 υποκινητης RNA UTR 3 UTR πρωτεινη Ν C

57 Μεταφραση

58 Το ριβοσωµα σε ωρα δουλειας

59 Μη-µεταφρασιµες περιοχες 5 3 υποκινητης RNA 5 3 Shine- Dalgarno

60 Θέση έσµευσης Ριβοσώµατος ή Ribosome Βinding Site ή Aλληλουχία Shine-Dalgarno συνήθως: AGGAGGU ΑΛΛΗΛΕΠΙ ΡΑΣΗ ΠΕΡΙΟΧΗΣ SHINE-DALGARNO ΜΕ ΡΙΒΟΣΩΜΑ 5'- OH XXXAGG GG G 3' A U AUUCCUCCAC A U CXXXXXXAUGXXX... UAGXXX -3' mrna 30S 16S RNA

61 Φορτωµα trna µε αµινοξεα

62 Το trna ειναι το µονο διγλωσσο µακροµοριο του κυτταρου

63 Το trna αναγνωριζει mrna

64 Μεταφραση

65 Eναρξη µεταφρασης εξοδος πεπτιδικος δεσµος υποδοχη

66 Μεταφρασηεπιµηκυνση αλυσιδας

67 Μεταφραση- Μετατοπιση ριβοσωµατος

68 Μεταφραση

69 Μεταφραση

70 δες CD-ROM

71 Στα βακτηρια η µεταγραφη ειναι συζευγµενη µε τη µεταφραση

72 Συζευξη βακτηριακης µεταφρασης-µεταγραφης DNA

73 δες CD-ROM

74 Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΚΑΤΑ ΤΗ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΙΑΒΑΖΕΤΑΙ ΣΕ ΛΕΞΕΙΣ ΤΩΝ ΤΡΙΩΝ ΓΡΑΜΜΑΤΩΝ π.χ. ΕΝΠΑΩΕΓΩΣΤΗ ΕΗ ΑΜΑ ΕΝΘΕΣΜΗΝΠΑΣΚΑΙΕΣΥ

75 Μεταφραση

76 Ο γενετικος κωδικας

77 οµή πρωτεινών (τριτοταγης)

78 Πως αποκταει η νεογεννητη πρωτεινη την εγγενη της δοµη?

79

80 Αναδιπλωση πρωτεινών µε βοηθεια σαπερονων

81 H σαπερονη-groel-es Top view into the cavity of the top ring. The domain rotation caused by nucleotide binding continues into the large movement accompanying GroES binding. Bottom view. Different pattern of movement in the lower ring. The upper ring (at the back of the images) performs a continuous twisting motion, but the lower ring opens and shuts with radial movements of the domains in addition to the twisting.

82 - Μα πως διαβαζονται τα βακτηριακα Οπερονια?

83 Οπερονιο= πολλα ãïíéäéá ìå åíáí ìïíï õπïêéíçôç

84 Τα οπερονια δινουν πολυκιστρονικα µηνυµατα mrna

85 Τα οπερονια δινουν πολυκιστρονικα µηνυµατα µε ξεχωριστες θεσεις SD mrna SD SD SD

86 Τα πολυκιστρονικα µηνυµατα παραγουν πολλες πρωτεινες mrna SD SD SD Πρωτεινη 1 Πρωτεινη 2 Πρωτεινη 3

87 Τα οπερονια δινουν πολυκιστρονικα µηνυµατα µε ξεχωριστες θεσεις SD

88 Τα οπερονια δινουν πολυκιστρονικα µηνυµατα µε ξεχωριστες θεσεις SD

89 Τα οπερονια δινουν πολυκιστρονικα µηνυµατα µε ξεχωριστες θεσεις SD

90 Ποιος ειναι ο ελαχιστος αριθµος γονιδιων που χρειαζεται ενα βακτηριο για να ζει?

91 ΤΟ ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΓΝΩΣΤΟ ΓΟΝΙ ΙΩΜΑ: Mycoplasma genitalium ή ζώντας µε 482 γονίδια Γονιδιωµα bp Γονίδια 482 RNA 12 Πολυπεπτίδια 470 Γνωστές λειτουργίες Ι. Κυτταρικό τοίχωµα 5.3% ΙΙ. Βιοσύνθεση µικρών µορίων 8.0% ΙΙΙ. Μεταβολισµός µακροµορίων 45.0% ΙV. Ενδιάµεσος µεταβολισµός 13.0% V. ιάφορες κυτταρικές διαδικασίες 16.6% VI. Αλλες λειτουργίες 8.2%

92 Πληρη Μικροβιακα Γονιδιωµατα ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΑ ΓONI IΩΜΑΤΑ (Οκτ 1999) Οργανισµός Xώ Μέγεθος Πιθανά Εξακριβω ρος γενώµ. συνoλικά µένα Χαρακτη ρισµένα γονίδια (Mbases) γονίδια γονίδια Saccharomyces cerevisiae Ε % Escherichia coli Β % Mycobacterium tuberculosis (strain -H37Rv) Β Bacillus subtilus Β ~2.320 ~58% Synechocystis sp. Β % Archaeoglobus fulgidus Α % Haemophilus influenzae Β % Methanobacterium thermoautotrophicum Α % Pyrococcus horikoshii (shinkaj) Α Helicobacter pylori Β % Methanococcus jannaschii Α % Aquifex aeolicus (strain VF5) Β Borrelia burgdorferi Β % Treponema pallidum Β Rickettsia prowazeckii B % Chlamydia trachomatis Β Mycoplasma pneumoniae Β % Mycoplasma genitalium Β % Ε= ευκαρυωτικός, Β= βακτήριο (Gram+ ή -) Α=αρχαίο. Ο αριθµός των εξακριβωµένων µιρκοβιακών γενωµάτων αυξάνεται µε τέτοιο ρυθµό που είναι δύσκολο πια να κρατήσει κανείς λογαριασµό. Για τις πιο πρόσφατες πληροφορίες πάνω στις προσπάθειες αλληλούχισης µικροβιακών (και άλλων) γενωµάτων επισκεφτείτε την ιστοσελίδα