4 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ. Γ ε ν ε τ ι κ ή

Transcript

1 4 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Γ ε ν ε τ ι κ ή

2 1. Κύκλος της ζωής του κυττάρου 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 2

3 2. Μοριακή Γενετική i). Ροή της γενετικής πληροφορίας DNA RNA πρωτεΐνες νουκλεΐκά οξέα ή πρωτεΐνες 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 3

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 4

5 i). Αντιγραφή του DNA Αρχή ξετυλίγματος Συμπληρωματική αλυσίδα 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 5

6 Ο μηχανισμός αυτοδιπλασιασμού του DNA ονομάζεται ημισυντηρητικός. Το DNA αντιγράφεται με εξαιρετική πιστότητα και καταπληκτική ταχύτητα Το γονιδίωμα του βακτηρίου E.coli (4x10 6 bp) αντιγράφεται σε λιγότερο από 30 min. 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 6

7 ii). Μεταγραφή του DNA 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 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 7

8 Μηχανισμός της μεταγραφής DNA Ενεργό κέντρο διατήρησης μονόκλωνης της κωδικής αλυσίδας Ενεργό κέντρο διάνοιξης της δίκλωνης αλυσίδας του DNA Ενεργό κέντρο ξανατυλίγματος της δίκλωνης αλυσίδας. Ενεργό κέντρο τοποθέτησης ριβονουκλεοτιδίων. RNA πολυμεράση Μεταγραφόμενο RNA 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 8

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). 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 9

10 2 ο ΓΡΑΜΜΑ 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 1 Ο ΓΡΑΜ ΜΑ CUG leu CCG pro CAG gln CGG Arn G AUU ile ACU thr AAU Asn AGU ser U 3 Ο ΓΡΑΜΜΑ 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 επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 10

11 Τα 20 αμινοξέα του γενετικού κώδικα H 3 C H HN NH H H 2 N H Alanine (Ala) Arginine (Arg) Asparagine (Asn) HS H N N H Cysteine (Cys) H Histidine (His) C H 3 S Methionine (Met) H CH 3 H H H Glutamic Acid (Glu) C H 3 CH 3 Isoleucine (Ile) H H H Phenylalanine (Phe) NH H H 3 C CH 3 Leucine (Leu) H Glutamine (Gln) H H N H H Proline (Pro) N H 2 H H Aspartic Acid (Asp) N H 2 H H Glycine (Gly) Lysine (Lys) H H Serine (Ser) C H 3 CH 3 H H Threonine (Thr) Tryptophan (Trp) Tyrosine (Tyr) Valine (Val) 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 11

12 iv). Μετάφραση Μικρή ριβοσωμική υπομονάδα AACCAUGGGGUCAUUU CCACAUUGAAAAAAAAA 5 3 UAC CCC AGU AAA Μεγάλη ριβοσωμική υπομονάδα Πεπτιδικός δεσμός 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 12

13 AACCAUGGGGUCAUUU CCACAUUGAAAAA 5 3 Λήξη της μετάφρασης Πεπτιδικός δεσμός 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 13

14 κωδική μη κωδική CH 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 14

15 Το γενετικό υλικό των ευκαρυωτικών κυττάρων 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 15

16 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 16

17 Το γενετικό υλικό των προκαρυωτικών κυττάρων 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 17

18 Το γενετικό υλικό του ανθρώπου 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 18

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 19

20 Μίτωση - μείωση Με μίτωση διαιρούνται όλα τα σωματικά κύτταρα και τα άωρα γεννητικά κύτταρα, ενώ με μείωση σχηματίζονται οι γαμέτες. 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 20

21 Μίτωση Σχηματισμός πυρηνικής ατράκτου από τους μικροσωληνίσκους. 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 21

22 Φάσεις της μίτωσης 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 22

23 Μεσόφαση Μετάφαση Πρόφαση Τελόφαση 3ο Γελ. Ηλιούπολης επιμέλεια: Αργύρης Γιάννης 23