Budova_i_funkciyi_nukleyinovih_kislot_Podorozh_u_svit_genetiki

1.

Будова і функції нуклеїнових
кислот: Подорож у світ
генетики
Нуклеїнові кислоти є молекулярною основою життя, зберігаючи та
передаючи спадкову інформацію. Ця презентація розкриває складну
структуру та ключові функції ДНК та РНК.

2.

Що таке нуклеїнові кислоти? Вступ до ДНК та РНК
Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК)
ДНК — це головна молекула, відповідальна за довгострокове зберігання
генетичних інструкцій, необхідних для розвитку, функціонування та
розмноження всіх відомих організмів і багатьох вірусів. Вона є
кресленням життя.
Рибонуклеїнова кислота (РНК)
РНК бере участь у реалізації генетичної інформації, виконуючи роль
посередника, каталізатора та регулятора в клітині.

3.

Основні будівельні блоки: Нуклеотиди та їх
компоненти
Нуклеїнові кислоти є полімерами, що складаються з мономерних одиниць, які називаються нуклеотидами. Кожен
нуклеотид має три ключові компоненти.
Пентозний цукор
Фосфатна група
Азотиста основа
П'ятивуглецевий цукор. У ДНК це
Забезпечує негативний заряд молекулі
Пурини (аденін, гуанін) або піримідини
дезоксирибоза, у РНК — рибоза.
та формує фосфодіефірні зв'язки, що
(цитозин, тимін у ДНК, урацил у РНК).
з'єднують нуклеотиди в ланцюг.
Вони кодують генетичну інформацію.

4.

Подвійна спіраль життя: Структура ДНК
Два антипаралельні ланцюги
Два полінуклеотидні ланцюги ДНК орієнтовані в
протилежних напрямках (5' до 3' і 3' до 5').
Водневі зв'язки
Азотисті основи з'єднуються водневими зв'язками за
принципом комплементарності: аденін (А) з тиміном (Т),
гуанін (Г) з цитозином (Ц).
Спіральна форма
Два ланцюги закручені навколо спільної осі, утворюючи
класичну подвійну спіраль, відкриту Вотсоном і Кріком.

5.

Різноманітність РНК: Типи та їх унікальні ролі
На відміну від ДНК, РНК зазвичай одноланцюгова і має кілька функціональних типів, кожен з яких критично важливий для синтезу
білка.
мРНК (Матрична)
тРНК (Транспортна)
Переносить генетичну інформацію від ДНК у ядрі до
Транспортує амінокислоти до рибосоми відповідно до коду
рибосом у цитоплазмі, слугуючи шаблоном для синтезу
мРНК під час трансляції.
білка.
рРНК (Рибосомальна)
нРНК (Нерегулююча)
Є структурним компонентом рибосом, каталізуючи
Включає мікроРНК та інші типи, що відіграють регуляторну
утворення пептидних зв'язків.
роль у експресії генів.

6.

ДНК як носій генетичної інформації: Кодування спадковості
Послідовність азотистих основ у ДНК формує генетичний код, який визначає унікальний набір білків, що виробляються організмом.
Кожен ген — це сегмент ДНК, що містить інструкції для створення
певного білка або функціональної молекули РНК. Точне копіювання
ДНК під час реплікації забезпечує передачу генетичної інформації
клітинам-нащадкам.
Мутації, зміни в послідовності ДНК, є джерелом генетичної мінливості.

7.

Від ДНК до білка: Процеси транскрипції та
трансляції
Центральна догма молекулярної біології описує потік генетичної інформації в клітині.
Транскрипція
Трансляція
Синтез мРНК на матриці ДНК у ядрі клітини.
Синтез білка на матриці мРНК, що відбувається на
рибосомах.

8.

Функції РНК: Від каталізу до регуляції
РНК є надзвичайно універсальною молекулою, яка виконує набагато більше функцій, ніж просто роль посередника.
Каталітична активність
Регуляція генів
Геном вірусів
Деякі молекули РНК (рибозими) здатні
Малі некодуючі РНК, як-от мікроРНК (miRNA),
У деяких вірусів, наприклад, грипу чи SARS-
каталізувати хімічні реакції, зокрема
регулюють експресію генів, блокуючи або
CoV-2, РНК є основним носієм генетичної
утворення пептидних зв'язків у рибосомах.
руйнуючи мРНК.
інформації.

9.

Важливість нуклеїнових кислот у біотехнологіях та
медицині
Розуміння структури та функцій ДНК/РНК відкрило шлях до революційних технологій.
Генна інженерія (CRISPR): Технології
Розробка вакцин: мРНК-вакцини
Діагностика: Тестування ДНК/РНК є
редагування генів дозволяють точно
використовують принципи РНК для
основою для діагностики спадкових
змінювати послідовність ДНК для
індукції імунної відповіді,
захворювань, ідентифікації патогенів
лікування генетичних захворювань.
революціонізуючи інфекційну
та судово-медичної експертизи.
медицину.

10.

Майбутнє генетичних
досліджень
Дослідження нуклеїнових кислот продовжують прокладати шлях до персоналізованої
медицини та глибокого розуміння біологічних процесів.
Персоналізована медицина
Лікування, адаптоване до унікального генетичного профілю пацієнта.
Розширене секвенування
Подальше зниження вартості та збільшення швидкості секвенування геномів.
Біоінформатика
Використання обчислювальних методів для аналізу величезних масивів
генетичних даних.