Bp1252 Biochemie
#7 Nukleosidy, nukleotidy, nukleové
kyseliny
Nukleové kyseliny
• Makromolekulární sloučeniny přítomné v
každé buňce.
• Přenos genetické informace, biosyntéza
bílkovin
• Tvoří je pentosa, kyselina fosforečná a
dusíkatá báze.
2
Báze nukleových kyselin
3
Nukleosidy a nukleotidy
• Nukleosidy – glykosidy jejichž cukernou
složkou je D-ribosa nebo D-2-deoxyribosa, na
niž je N-glykosidovou vazbou připojena
nukleová báze.
• Nukleotidy – fosforečné estery nukleosidů.
4
Nukleosidy a nukleotidy
5
Zdroj: Wikipedia
Nukleové kyseliny
6
Nukleové kyseliny - DNA
• Nositel genetické informace
• Obsahují adenin, guanin, cytosin,
thymin
• Dvouvláknová, opačná orientace
vláken
• Vodíkové vazby mezi A-T a C-G
• Syntéza probíhá replikací
7
Nukleové kyseliny - DNA
8
Nukleové kyseliny - DNA
9
Opačná orientace vláken v dihelixu DNA
3‘ konec a 5‘ konec
Nukleové kyseliny - DNA
• Struktura DNA
B – převažující forma,
je pravotočivá
A – v prostředí s menším
množstvím vody,
je pravotočivá
Z – při vysoké koncentraci
iontů a v případě
methylace DNA,
je levotočivá
10
Replikace
• DNA polymerasa –
katalyzuje přenos
deoxyribonukleotidů na
rostoucí řetězec
• Syntéza probíhá od 5‘–
k 3‘- konci
• Jeden řetězec je tedy
syntetizován
kontinuálně (vedoucí
řetěcec) a druhý
přerušovaně (zpožďující
se řetězec).
11
Poškození DNA
• 10 000 až 100 000 modifikací za den v jedné
buňce!
• Pokud nejsou opraveny, nahromaděná
poškození vedou k trvalým změnám v DNA,
což vede např. k buněčné smrti nebo rakovině.
• Mechanismy oprav:
vystřihnutí (např. thyminový dimer pomocí
endonukleasy)
12
Dimer thyminu
13
Vzniká účinkem UV záření.
Poškození DNA
• Deaminace
• Depurinace
Purin-N- glykosidické vazby nejsou pevné;
Za 1 min se uvolní 3-7 purinů na jednu buňku.
Jsou nahrazeny bez přerušení fosfodiesterových
vazeb.
14
N
NH N
N
O
NH2
R
N
H
NH N
N
O
O
RN
N
NH2
O
R
N
NH
O
O
R
cytosin guaninuracil xanthin
Poškození DNA
• Jednoduchý zlom DNA
Účinkem ionizujícího záření
• Dvojný zlom DNA
Účinkem ionizujícího záření a
chemoterapeutik.
15
Nukleové kyseliny - RNA
• Vznikají transkripcí
Podle templátového řetězce DNA, jednotlivé
nukelotidy jsou připojovány na základě
komplementarity bází za účasti enzymu RNA-
polymerasy.
• Jednořetězcové
• Namísto thyminu je uracil
• Mediátorová RNA; transferová RNA;
ribozomová RNA
16
mRNA
• Přenos genetické informace
• Kopie genu (úsek DNA poskytující informaci o
jednom proteinu)
• Pro každý protein existuje mRNA
• Každá aminokyselina je v mRNA vyjádřena
tripletem bází (kodon)
17
tRNA
• Váže aminokyseliny, přenáší je na ribosom a
zařazuje do polypeptidového řetězce
• Existuje nejméně jedna tRNA pro každou
aminokyselinu
• Antikodon tRNA se váže ke kodonu mRNA
18
Struktura tRNA
19
rRNA
• Součást ribosomů, na jejichž povrchu probíhá
translace
Syntéza polypeptidového řetězce - animace
20