Prezentacja programu PowerPoint

2013-10-22
10 października 2013:
Elementarz biologii molekularnej
Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II
www.bioalgorithms.info
Komórka: strukturalna i funkcjonalne
jednostka organizmu żywego
Jądro komórkowe: chroniona część
komórki zawierająca genom
Genom: materiał genetyczny zorganizowany
w chromosomach, totalna zawartość
sekwencji DNA dla danego gatunku
Chromosom: to dwie chromatydy – rdzeń
białkowe, na który nawinięta jest
cząsteczka DNA
Gen: obszar sekwencji DNA kodujący białka. Jest to
obszar nieciągły składający się z exonów
(tu jest właściwa informacja związana z
białkami) i intronów
Białka: cegiełki budujące komórkę
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[2]
1
2013-10-22
Komórka: strukturalna i funkcjonalne jednostka organizmu żywego
Jądro komórkowe: chroniona część
komórki zawierająca genom
Materiał genetyczny: informacja
przekazywana dalszym
pokoleniom
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
Prokaryotes
Eukaryotes
Single cell
Single or multi
cell
No nucleus
Nucleus
No organelles
Organelles
One piece of circular
DNA
Chromosomes
No mRNA post
transcriptional
modification
Exons/Introns
splicing
[3]
DNA: kwas deoksyrybonukleinowy
• ma strukturę podwójnej helisy
•
jest niesymetryczny: ma kierunek do
przodu i do tyłu
•
zbudowany z 4 „liter” : A adenina
G guanina
T tymina
C cytozyna
wyznaczający zasady azotowe,
zasady występują na niciach w parach parach
A-T i C-G - nici są komplementarne
•
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[4]
2
2013-10-22
Kod genetyczny:
3 nukleotydy (tzw. kodon) kodują jeden aminokwas.
mamy 4^3=64 kodony a tylko 20 aminokwasów.
Zatem
jeden aminokwas może być zakodowany na kilka sposobów.
To co wyznacza
funkcję
aminokwasu to
struktura
aminokwasu:
geometria,
kształt
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[5]
Centralny Dogmat Biologii Molekularnej



Na drodze od DNA do białka jest krok
pośredni, w którym mRNA jest syntetyzowane
z DNA. Białko tworzone jest z tego mRNA.
To stwierdzenie jest znane jako Centralny
Dogmat Biologii
Po co jest ten krok pośredni?
◦ DNA znajduje się w jądrze komórkowym,
◦ synteza białek odbywa się w cytoplaźmie za
pośrednictwem rybosomów.
◦ mRNA przemieszcza informacje pomiędzy
jądrem a rybosomem
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[6]
3
2013-10-22
Centralny dogmat biologii molekularnej:
•
W DNA przechowywana jest informacja, jak wytwarzać białka
•
Proces produkcji białka składa się z dwóch etapów:
transkrypcja - przepisanie sekwencji DNA na RNA (1 i 2) w jądrze komórki
translacja - przetłumaczenia sekwencji RNA na sekwencje aminokwasów (3)
w cytoplaźmie
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[7]
What is life made of ?
Dla istoty życia krytyczne są
trzy typy molekuł:
•
DNA → przechowuje informację jak komórka ma
pracować
•
RNA
•
Białka → tworzą enzymy, które wysyłają sygnały
inicjujące czy blokujące biochemiczne reakcje,
regulują aktywność genów, wysyłają także
sygnały komunikacyjne do innych komórek.
→ transferuje krótkie sekwencje informacji w
różne części komórki
→ buduje matrycę do syntetyzowania białek
→ są głównymi składnikami budulcowymi
komórki
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[8]
4
2013-10-22
Exony przechowują informację o
białkach. Czemu zatem służą introny?
Ekspresja genu: proces, w którym dany gen jest użyty do produkcji białka
Czynnik transkrypcyjny: białko posiadające właściwość przywiązywania się do
motywu DNA
Motyw DNA: względnie krótki fragment DNA, najczęściej znajdujący się w
obszarze promotora dla danego genu, który umożliwia przywiązanie do
DNA czynnika transkrypcyjnego
białko B jest czynnikiem
transkrypcyjnym dla ekspresji
genu D
białko E jest
czynnikiem
transkrypcyjnym
dla ekspresji
genu B
Gen białka B w DNA
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[9]
http://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_factor
2013-10-10
Danuta
Makowiec:
Algorytmika, wykład II
[10]
5