13. Nukleové kyseliny, replikace a transkripce

Question 1

Nukleové kyseliny

Čím jsou tvořeny nukleové kyseliny?

Answer 1

• jsou tvořeny polynukleotidovými řetězci

Question 2

Nukleové kyseliny

Jak vypadají polynukleotidové řetězce, které tvoří nukleové kyseliny? Popiš.

Answer 2

• jejich nukleotidy jsou spojeny prostřednictvím 3’,5’-fosfodiesterových vazeb (na 3’ -OH skupinu jednoho nukleotidu se váže 5’-fosfátová skupina druhého nukleotidu)

Question 3

Nukleové kyseliny

Z čeho se skládají řetězce všech nukleových kyselin?

Answer 3

• skládají se z pravidelně se opakující sekvence fosfát-pentóza, k nimž jsou navázány dusíkaté báze (na C₁ pentózy)

Question 4

Nukleové kyseliny

Co rozlišujeme při popisu řetězce nukleové kyseliny?

Answer 4

• 5’-konec (zde se nachází volná fosfátová skupina na C₅ pentózy)
• 3’-konec (zde se nachází volná -OH skupina na C₃ pentózy)

Question 5

Nukleové kyseliny

Jaké funkce plní nukleové kyseliny?

Answer 5

• uchovávají a přenášejí genetickou informaci při translaci

Question 6

Nukleové kyseliny

Podle čeho a jak rozlišujeme nukleové kyseliny?

Answer 6

• podle povahy sacharidové složky
• ribonukleové kyseliny (RNA) - obsahují monosacharid ribózu
• deoxyribonukleová kyselina (DNA) - obsahuje monosacharid 2-deoxyribózu

Question 7

Nukleové kyseliny

Které purinové a pyrimidinové báze se nachází v:
a) RNA?
b) DNA?

Answer 7

a) adenin (A), guanin (G), cytosin (C), uracil (U)
b) adenin (A), guanin (G), cytosin (C), thymin (T)

Question 8

Nukleové kyseliny - DNA

Jakou funkci mají molekuly DNA? Co to znamená?

Answer 8

• mají funkci nositele genetické informace = obsahují informaci o syntéze všech proteinů organismu

Question 9

Nukleové kyseliny - DNA

Co to jsou strukturní geny?

Answer 9

• jsou to úseky DNA, které nesou informaci o syntéze bílkovin

Question 10

Nukleové kyseliny - DNA

Popiš antiparalelní uspořádání molekuly DNA,

Answer 10

• obě vlákna DNA se od sebe liší polaritou
• v jednom vláknu DNA jsou báze uspořádány ve směru 5’-3’ a v druhém ve směru 3’-5’

Question 11

Nukleové kyseliny - DNA

Co značí pravidlo komplementarity bází?

Answer 11

• značí to, že dusíkaté báze se mohou spárovat pouze způsobem: A-T a C-G

Question 12

Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota

Popiš vzhled molekuly DNA v eukaryotických buňkách.

Answer 12

• nachází se nejčastěji ve formě pravotočivé dvoušroubovice, kdy se polynukleotidové řetězce stáčí kolem podélné osy

Question 13

Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota

Co tvoří kostru molekuly DNA v eukaryotních buňkách?

Answer 13

• tvoří ji diesterově vázané molekuly deoxyribózy a fosfátu

Question 14

Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota

Co je orientováno:
a) do nitra dvoušroubovice DNA?
b) na vnějším povrchu dvoušroubovice DNA?

Answer 14

a) purinové (A,G) a pyrimidinové (C,T) báze
b) záporně nabité fosfátové skupiny

Question 15

Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota

V jaké formě se nachází DNA:
a) v jádře eukaryotických buněk?
b) v mitochondriích?

Answer 15

• ve formě chromatinu, který je tvořen proteiny histony => během buněčného dělení se přeuspořádává do podoby chromozomů
• ve formě kruhovité dvoušroubovice

Question 16

Nukleové kyseliny - RNA

Čím se liší RNA od DNA?

(3)

Answer 16

• monosacharidem ribózou
• dusíkatou bází thyminem - tu nahrazuje v RNA uracil
• molekuly RNA jsou kratší než DNA

Question 17

Nukleové kyseliny - RNA

Na čem záleží prostorová struktura RNA?

Answer 17

• záleží na typu RNA

Question 18

Nukleové kyseliny - RNA

Které typy RNA rozlišujeme?

Answer 18

• mRNA (messenger RNA, mediátorové)
• tRNA (transferové RNA)
• rRNA (ribozomové RNA)

Question 19

Nukleové kyseliny - RNA - mRNA

Jak a kde se tvoří mRNA u eukaryontů?

Answer 19

• tvoří se v jádře transkripcí strukturních genů

Question 20

Nukleové kyseliny - RNA - mRNA

DOPLŇ:
Pro každý protein vytvářený buňkou existuje …. V nukleotidové sekvenci mRNA je zákodováno ….

Answer 20

Pro každý protein vytvářený buňkou existuje specifická mRNA. V nukleotidové sekvenci mRNA je zákodováno pořadí aminokyselin daného proteinů.

Question 21

Nukleové kyseliny - RNA - mRNA

Co to je kodón?

Answer 21

• je to vyjádření trojice (tripletu) po sobě jdoucí bází

Question 22

Nukleové kyseliny - RNA - mRNA

Které typy kodónů nacházíme v mRNA?

(3)

Answer 22

• kodony určující aminokyseliny
• iniciační kodon
• terminační kodon

Question 23

Nukleové kyseliny - RNA - mRNA

Jak vypadá/může vypadat:
a) iniciační kodón?
b) terminační kodón?

Answer 23

a) AUG
b) UAA, UAG, UGA

Question 24

Nukleové kyseliny - RNA - mRNA

PRAVDA x LEŽ:
Molekuly mRNA jsou největšími v porovnání s jinými typy RNA.

Answer 24

• PRAVDA

Question 25

# Nukleové kyseliny - RNA - tRNA Jakou funkci mají **tRNA**?

Answer 25

- specificky na sebe **vážou aminokyseliny**, **přenáší** je na ribozom a **zařazují** je do **polypeptidového řetězce**

Question 26

# Nukleové kyseliny - RNA - tRNA Kolik se nachází v jedné buňce **molekul tRNA**?

Answer 26

- nejméně **20** (nejméně jedna **tRNA** pro každou **proteinogenní aminokyselinu**)

Question 27

# Nukleové kyseliny - RNA - tRNA Kam se váže **přenášená aminokyselina**?

Answer 27

- váže se na **3'-konec tRNA**

Question 28

# Nukleové kyseliny - RNA - tRNA Co to je **antikodon**?

Answer 28

- je to **specifický triplet**, který se **při syntéze proteinů komplementárně váže** ke **kodonu mRNA**

Question 29

# Nukleové kyseliny - RNA - rRNA **rRNA se vyskytují v několika typech**. Čím se odlišují? Pomocí čeho se charakterizují?

Answer 29

- odlišují se **velikostí** a **složením bází** - charakterizují se pomocí **specifické sedimentační konstanty**

Question 30

# Replikace K čemu dochází při **replikaci**? Co je tímto způsobem zajištěno?

Answer 30

- dochází k **syntéze DNA**, jejímž výsledkem je vznik **dvou identických dvouřetězových molekul DNA** - tímto způsobem je zajištěno **uchování** a **předání genetické informace** z **jedné generace** buněk **do druhé**

Question 31

# Replikace Jak začíná **replikace**?

Answer 31

- v **iniciačních místech chromozomů** dochází k **rozvolnění** na **dvoušroubovici DNA** - na **dvoušroubovici DNA** se naváže enzym **helikáza**, která **ji rozvine** (vzniknou dvě vlákna) a vytvoří **replikační bublinu** (**vidličku**)

Question 32

# Replikace Popiš **replikaci** od momentu vytvoření **replikační bubliny** (**vidličky**).

Answer 32

- každé vlákno **rozvinuté DNA** slouží jako **templát**, pomocí něhož se bude **syntetizovat nové vlákno** - enzym **primáza** vytvoří malý **úsek RNA** (= **primer**) - na **primer** se váže enzym **DNA-polymeráza** a tvoří **komplementární báze** ve směru **5'-3'** - **kontinuálně** se tvoří **vedoucí řetězec** - **opožděný řetězec** se tvoří po **částech** (= **Okazakiho fragmentech** - každý fragment se začíná opět **primerem**), které se následně spojují do souvislého vlákna - nakonec enzym **exonukleáza** **odstraní všechny primery**, které se nahrazují **činností DNA-polymerázy** - enzym **DNA-ligáza** nakonec **spojí oba řetězce** a vznikají **dvě identické dvoušroubovice DNA**

Question 33

# Transkripce Co se uskutečňuje **procesem transkripce**? Kde probíhá tento děj?

Answer 33

- uskutečňuje se **syntéza všech druhů RNA**, nejčastěji **molekul mRNA** - probíhá v **jádře**

Question 34

# Transkripce Jak začíná **transkripce**?

Answer 34

- začíná **navázáním** enzymu **RNA-polymerázy a transkripčních faktorů** na **promotor** (= úsek, kterému předchází **strukturní gen** (= úsek DNA, který nese informaci o syntéze **dané bílkoviny**)) - vznikne **iniciační komplex** - skládá se z **templátového vlákna DNA**, **enzymu RNA-polymerázy a transkripčních faktorů**

Question 35

# Transkripce Popiš **transkripci** od vzniku **iniciačního komplexu**.

Answer 35

- následně dochází k **postupnému připojování bází** dle **pravidla komplementarity** - akorát pozor, tvoří se páry **C-G** a **A-U** (**NE** A-T jako v případě DNA) - připojování je ukončeno **dosažením specifické sekvence**, která je známkou **ukončení celého procesu** - **RNA-polymeráza** se **oddělí** od **vlákna DNA** a vzniká **molekula mRNA** - ta se z jádra uvolní **jaderným pórem do cytosylu** a proces pokračuje **translací**