Genetikai kód és tulajdonságai
A kémiai összetétele és szerkezeti felépítését a DNS-molekula.
A nukleinsav molekulák nagyon hosszú láncok tagjai több száz vagy akár több millió nukleotid. Bármely nukleinsav tartalmaz egy összesen négy típusú nukleotid. Funkciói nukleinsavmolekulák függ felépítését, alkotó nukleotid, számuk a láncot és egy vegyület szekvenciák a molekulában.
Minden nukleotid áll három komponensből áll: egy nitrogéntartalmú bázis, szénhidrát, és a foszforsav. A szerkezet egyes DNS nukleotid áll egy négy típusú nitrogéntartalmú bázisok (adenin - A, timin - T, guanin - vagy citozin, T - C), valamint a szén és a víz dezoxiribóz maradékot foszforsav.
Így a DNS nukleotidok különböznek csak a típusú nitrogéntartalmú bázist.
A DNS-molekula olyan nagy több nukleotid kapcsolódik egy lánc szekvencia. Minden típusú DNS-molekula sajátos s számot, és a nukleotidszekvenciát.
1953-ban, amerikai biológus George. Watson és a brit fizikus Crick modelljét DNS struktúra jött létre. A tudósok azt találták, hogy az egyes DNS-molekula két láncot egymáshoz kapcsolt és spirálisan csavart. Ez a formája a kettős spirál. Mindegyik láncban négy típusú nukleotid váltakoznak sorrendben.
A nukleotid-összetétel DNS változik a különböző fajok a baktériumok, gombák, növények, állatok. De ez nem változik a korral, kevéssé befolyásolja a környezeti változásokra. A nukleotidokat a párosított, vagyis a száma adenin nukleotidok bármilyen olyan DNS molekulát számával megegyező timidin nukleotidok (A-T), és citozin nukleotidok számát, ahány a guanin nukleotidok (C-F). Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a kapcsolat a két lánc együtt a DNS-molekula engedelmeskedik egy bizonyos szabály, nevezetesen adenin audio áramkör mindig csatlakozik a két hidrogénkötések csak timint másik lánc guanin - három hidrogénkötések citozinnal, azaz nukleotid-lánc egy molekula DNS komplementer, hogy kiegészítsék egymást.
DNS tartalmazza az összes baktérium, a túlnyomó többsége a vírusok. Azt találtuk, a sejtmagok az állati sejtek, gombák és növények, valamint a mitokondriumok és a kloroplasztok. A nucleus egyes emberi sejteket tartalmazott 6,6 x 10 -12 g DNS, és a csírasejtek, a mag - fele - 3,3 x 10 -12 g
A nukleinsav-molekulák - DNS-t és RNS-t áll nukleotidok. A DNS szerkezete nukleotidok tartalmazza nitrogéntartalmú bázisból (A, T, G, C), szénhidrát-dezoxiribóz molekula, és a maradékot a foszforsav. A DNS-molekula kettős spirál két láncból álló összekapcsolt hidrogén kötések alapján komplementaritás. DNS funkció - tárolására genetikai információt.
Tulajdonságok és funkciója a DNS.
DNS a fuvarozó a genetikai információ rögzített formájában nukleotid szekvenciák a genetikai kód alkalmazásával. Mivel a DNS-molekulákat két alapvető tulajdonságait élő szervezetek - az öröklődés és a variáció. A nevezett folyamat a DNS-replikáció, előállított két másolata az eredeti lánc, örökölte leánysejtekbe Division így képződött sejtek genetikailag azonosak az eredeti.
Genetikai információ végrehajtása a gének expresszióját a transzkripciós folyamatokban (szintézise RNS-molekulák mennyisége DNS-templát) és transzlációs (fehérjeszintézis egy RNS-templát).
A nukleotid-szekvencia „kódolja” az információkat a különböző típusú RNS: tájékoztató, vagy mátrix (mRNS), riboszóma (rRNS) és a közlekedési (tRNS). Minden ilyen típusú RNS alapján szintetizált transzkripció során a DNS. Szerepük a fehérjék bioszintézisére (fordítási folyamat) különbözik. Messenger RNS-t tartalmaz információt a aminosavak szekvenciája a fehérje, riboszomális RNS-t szolgáltatja az alapot a riboszómák (komplex nukleoprotein komplexek amelynek elsődleges funkciója - a szerelvény fehérje egyes aminosavak alapján a mRNS), transzfer RNS-t szállít aminosav álló szerelvény fehérjék - az aktív oldalon a riboszóma, " mászik „a mRNS-t.
Genetikai kód és tulajdonságai.
A genetikai kód - közös az összes élő organizmusok, egy eljárás kódoló aminosav-szekvencia a fehérje nukleotidszekvencia alkalmazásával. Tulajdonságok:
- Triplett - értelmes kód egység kombinációja három nukleotid (triplett vagy kodon).
- Folytonosság - a hármas nincsenek írásjelek, azaz az információ folyamatosan olvasni.
- Diszjunkt - egy és ugyanaz a nukleotid lehet egyidejűleg nem fordul elő a két vagy több, triplet (nem figyelhető meg az egyes átfedő gének vírusok, baktériumok és a mitokondriumok, amelyek kódolják számos fehérje olvas frame-shift).
- A egyediségét (specificitás) - bizonyos kodon felel meg egyetlen aminosavat (azonban, UGA kodont Euplotes crassus kódol két aminosav - a cisztein és szeleno-cisztein) [1]
- Degeneráltsága a (redundancia) - ugyanaz az aminosav lehet több kodon.
- Sokoldalúság - A genetikai kód ugyanúgy működik az élő szervezetekben a különböző szintű komplexitás - a vírusok az emberre (ez alapján génsebészeti technikák vannak kivételek, ahogy a következő részben „Változatok a standard genetikai kód” az alábbi táblázatot).
- Zavarvédettség - mutációja nukleotid helyettesítések, amelyek nem eredményez változást az osztály kódolt aminosavakat nevezzük konzervatív; mutációk nukleotid szubsztitúciók, hogy eredményez változást az osztályban kódolt aminosavakat nevezett radikális.
5. DNS-replikáció. Replikon és annak működését.
A folyamat az ön-replikáció nukleinsavmolekulák kíséri átadása örökölt (sejtről sejtre) másolatai genetikai információ; R. végzett egy sor specifikus enzimek (helikázok
6. szintje eukarióta genom szervezet.
Az eukarióta transzkripciós szabályozása mechanizmus sokkal összetettebb. Ennek eredményeként a klónozását és szekvenálását eukarióta azonosított gének specifikus szekvenciák részt vesznek a transzkripció és transzláció.
Eukarióta sejtek jellemzik:
1. A jelenléte intronokat és exonokat a DNS-molekulában.
2. érés és RNS - vágására intronokat és exonokat térhálósító.
3. A jelenléte regulációs elemek a transzkripciót szabályozzák, mint például: a) a promoterek - 3 fajta, amelyek mindegyike meghatározza specifikus polimeráz. Pol I replikálódik riboszomális gének, Pol II - szerkezeti fehérje gének, Pol III - kódoló gének kis RNS. Pol I-promóter és a Pol II előtt a transzkripciós iniciációs hely, Pol III promotor - részeként a strukturális gén; b) modulátorok - olyan DNS-szekvencia, amelyek növelik a transzkripció szintjén; a) erősítők - fokozó szekvenciák transzkripciós szinten, és függetlenül eljáró annak pozícióját a kódoló gén részét alkotják, és az állam a kezdeti pontot az RNS-szintézis; d) terminátorokat - specifikus szekvenciákat megállás és transzláció és a transzkripció.
Ezek a szekvenciák a primer struktúra és pozícióját az iniciációs kodon eltérő prokarióta és a bakteriális RNS-polimeráz, azok nem „tudja”. Így a kifejezés eukarióta gének prokarióta sejtekben kell gének szabályozása alatt prokarióta szabályozó elemek. Ezt a tényt kell figyelembe venni a vektorok kifejezést.
7. A kémiai és szerkezeti összetételét kromoszómák.
Himicheskiysostav kromoszómák - 40% DNS-hiszton fehérjék - 40%. Nem hiszton - 20% enyhén RNS. Lipids, poliszacharidok, fémionok.
A kémiai összetétele az ezt a kromoszómát - egy sor nukleinsavak fehérjék, szénhidrátok, lipidek, és a fémek. A kromoszóma van szabályozása gén aktivitás és a hasznosítás, kémiai vagy sugárzási károsodás.
A kromoszómák - nukleoprotein szerkezeti elemei a sejtmag, DNS-t tartalmazó, amelyben a genetikai információt tartalmazza, organizmus, amely képes az önálló replikációra, szerkezeti és funkcionális egyediségét és tartsa generációk száma.
A mitotikus ciklusban vannak a következő funkciókat strukturális szerveződése kromoszómák:
Megkülönböztetése mitotikus és interfázis formájában strukturális szerveződése kromoszómák, vzaimoperehodyaschie egymást mitotikus ciklusban - funkcionális és fiziológiai átalakulás
8. Csomagolás szintje örökletes anyag eukarióták.
Strukturális és funkcionális szinten a szervezet az örökítő anyagot eukarióták
Az öröklődés és változékonyság rendelkezik:
1) az egyes (diszkrét) öröklési és változtatni bizonyos attribútumokat;
2) Boc-terméket a egyének minden generációban a teljes komplex morfológiai és funkcionális jellemzőit egy adott biológiai organizmusok edik faj;
3) átrendezését a fajok a szexuális szaporodási folyamat a reprodukciós öröklődő tulajdonságok, ahol a leszármazott van jellemzőinek kombinációja eltér a ezek kombinációjából az szülők. Minták az öröklési és variáció a karakterek és a lakosság származnak elvei strukturális és funkcionális szervezése a genetikai anyagot.
Három szintje van a szervezeti-CIÓ örökítő anyagot eukarióta szervezetek gén, kromoszóma és a genom (szint genotípus).
Elemental szerkezetét a gén egy olyan gén szinten. A gének átvitele a szülők utód szükséges fejlesztésére vonatkozó specifikus tünetek. Bár több formája biológiai variabilitás génstruktúráját megsértése csak megváltoztatja a szó jelentését a genetikai információ, amellyel összhangban vannak kialakítva sajátosságait és tulajdonságait. Mivel a lehetséges egyedi gének szintjén, külön (diszkrét) és a független öröklődés és szerkesztheti az egyes karaktereket.
A gének eukarióta sejtek vannak elosztva csoportokban krómozott-MOS. Ez a szerkezet a sejtmag, amely az ingatlan Venn-személyiség és a képesség, hogy reprodukálja a perzisztencia számos generáció egyedi anatómiai jellemzői. A jelenléte kromoszómák felosztását határozza meg a kromoszóma szintű szervezet örökletes anyag. Szállás géneknek a kromoszóma-ütemű befolyásolja korrelatív öröklési tulajdonságokat, lehetővé teszi, hogy befolyásolja a funkcióját a gén legközelebbi genetikai környezet - a szomszédos gének. Kromoszóma szervezet öröklődő anyag szükséges feltétele újraelosztó hasadási öröklődő tulajdonságok szülők utódai alatt az ivaros szaporodás.
Annak ellenére, hogy a megoszlása a különböző kromoszómán, az összes CO-vokupnost gének funkcionálisan úgy viselkedik, mint egy egész, alkotnak egy rendszert, ami a genom (genotípus) a szintje szervezet örökletes anyag. Ezen a szinten van egy széles interakció és interferencia öröklődő tulajdonságok lokalizált egy vagy különböző kromoszómákon. Az eredmény vzaimosootvetstviya genetikai információt a különböző örökletes tulajdonságok, és következésképpen-CIÓ, kiegyensúlyozott időpontját, helyét és intenzitását tünetek kialakulásának során az egyedfejlődés. A funkcionális aktivitását gének, replikáció, és a mutáció változásokat ala-anyai öröklődés mód is függ a jellemzői a genotípusa egy organizmus vagy sejt egészére. Ezt bizonyítja például a tulajdonságait illetően dominancia.
.eu - és heterokromatint.
Nekoto rozs kromoszómák sejtosztódás során kondenzálódik look-Rowan és intenzív színű. Ezek a különbségek nevezték geteropiknozom. A „heterokromatint” javasolták területek kijelölésére a kromoszómák, ahol pozitív geteropik-NHA minden szakaszában a mitotikus ciklust. Különböztesse eukromatin - nagy részét a mitotikus kromoszómák, amelyek megy keresztül rendes ciklus során a tömörítés dekompaktizatsii E Toza és heterokromatint - részei kromoszómák, tartózkodó olyan kompakt, amely-SRI.
A legtöbb faj az eukarióta kromoszómák, van mind az EU - és heterokromatint-TIONS területeken, az utóbbi teszik ki a nagy részét a genomban. Heterokromatint található centromerikus, néha pritelomernyh területeken. Találat ebben eukromatin heterokromatint régióiban kromoszómák vállát. Úgy néz ki, mint foltok (beiktatás) heterokromatin a eukromatin. Az ilyen hetero-kromatin úgynevezett intercalary. A tömörítés kromatin. Eukromatin és heterokromatint változhat ciklusokban tömörítés. Euhr. Ez kiterjeszti a teljes ciklus tömörítés-dekompaktizatsii származó interfázis az interfázis, hetero. Azt állítja, egy állami viszonylag kompakt. Eltérés festhető. Különböző részein a heterokromatint festett vayutsya különféle színezékek, egyes ég is - néhány egyedi, mások - több. A különböző festékek és használata a kromoszomális átrendeződések, a rés-vayuschie heterokromatikus régiók Droz-philes lehetne jellemezni sok neboli-Shih területeken, ahol az affinitása a foltok eltérően a szomszédos területeken.
10. morfológiai jellemzői metafázisos kromoszómák.
Metafázis kromoszóma két hosszanti szálak deoxyribonucleoproteins - kromatidok kapcsolódnak egymáshoz az elsődleges szűkület - centroméra. Centroméra - speciálisan szervezett kromoszóma közösek mind testvér kromatiddal. Centroméra osztja a kromoszóma két test váll. Attól függően, hogy a helyét a primer szűkület következő típusú kromoszómák: egyenlő szöget (metacentrikus), amikor a centromer található a közepén, és a vállak azonos hosszúságúak; neravnoplechie (submetacentric), amikor elmozdul a közepén a centromer a kromoszómán, a vállak egyenlőtlen hosszúságú; rúd alakú (acrocentric), ahol a centromer van tolva, hogy egyik végét a kromoszóma és egy kar nagyon rövid. Vannak még pont (telotsentricheskie) kromoszóma, ezek egyik karja hiányzik, de a kariotípus (kromoszóma készlet), ezek nem emberek. Bizonyos kromoszómák lehetnek másodlagos szűkületek elválnak a testrész a kromoszóma, az úgynevezett műholdas.