ДНК і РНК - нуклеїнові кислоти

1.

2.

ДНК дезоксирибонуклеїнова
кислота
РНКрибонуклеїнова
кислота

3.

•ДНК міститься в хромосомах.
•В ДНК зашифрована інформація про біосинтез білка.
•ДНК - найбільша молекула в клітині. Вона набагато більша за
білки і РНК.
•Дволанцюгова
•ДНК - це молекула-текст. У послідовноності її нуклеотидів
записана вся спадкова програма організму.
Структура частини подвійної спіралі ДНК

4.

•ДНК є носієм генетичної інформації. Функція забезпечується
фактом існування генетичного коду.
•Відтворення та передача генетичної інформації у поколіннях клітин
та організмів. Функція забезпечується процесом реплікації.
•Реалізація генетичної інформації у вигляді білків, а також будьяких інших сполук, що утворюються за допомогою білківферментів. Функція забезпечується процесами транскрипції і
трансляції.
3Д зображення ДНК

5.

•Переважно одноланцюгова
•Коротша за ДНК
•Складаються не з однієї довгої спіралі, а з численних коротких
спіралей, розташованих близько один до одного
•Існує транспортна РНК, інформаційна РНК і рибосомальна РНК
Структура частини РНК

6.

Процесинг
Багато РНК беруть участь в модифікації інших РНК.Синтезована в результаті
транскрипції РНК також може бути хімічно модифікована.
Трансляція
тРНК приєднують певні амінокислоти в цитоплазмі і направляється до місця
синтезу білка на іРНК, де зв`язується з кодоном і віддає амінокислоту яка
використовується для синтезу білка.
Інформаційна функція
Також інформаційну функцію виконує іРНК, яка переносить інформацію про
білок і є місцем його синтезу.

7.

Регуляція генів
Деякі типи РНК беруть участь у регулюванні, генів збільшуючи чи
зменшуючи його активність. Це так звані міРНК (малі інтерферуючі РНК)
та мікро- РНК.
Каталітична
Є так звані ферменти, які відносяться до РНК. Вони називаються
рибозими. Ці ферменти виконують різноманітні функції і мають своєрідну
будову.

8.

Роль різних типів РНК в синтезі білка

9.

•ДНК була відкрита Іоганном Фрідріхом Мішером у 1869 році. Поступово
було доведено, що саме ДНК, а не білки, як вважалося раніше, є носієм
генетичної інформації. Структура подвійної спіралі ДНК була
запропонована Френсісом Кріком і Джеймсом Ватсоном у 1953 році на
основі рентгеноструктурних даних, отриманих Морісом
Вілкінсом і Розаліндою Франклін, і «правил Чаргаффа», згідно з якими в
кожній молекулі ДНК дотримуються строгі співвідношення, що зв'язують
між собою кількість азотистих основ різних типів.

10.

11.

Северо Очоа –
механізм синтезу
білка
Після відкриття у 1869р. нуклеїнових
кислот, Джерард Маірбакс виділив
першу матричну РНК, що кодує
гемоглобін кролика. Северо Очоа
отримав Нобелівську премію з
медицини в 1959 році за відкриття
механізму синтезу РНК. У 1976
Уолтер Фаерс і його група з
Гентського університету (Голландія)
визначили першу послідовність
геному РНК- яке міститься у вірусі,
бактеріофага MS2.

12.

Азотна
основа
(А,Т,Ц,Г)
Фосфат
(НРО₄)
Аденін(А)
Гуанін(Г)
Тимін(Т)
Цитозин(Ц)
Цукор(дезоксирибоза)
Будова ДНК
Структура азотних основ

13.

Азотна
основа
(А,У,Ц,Г)
Фосфат
(НРО₄)
Аденін(А)
Гуанін(Г)
Урацил(У)
Цитозин(Ц)
Цукор(рибоза)
Будова РНК
Структура азотних основ

14.

Нуклеїнові кислоти добре розчиняються у воді, практично не
розчиняються в органічних розчинниках. Дуже чутливі до дії
температури і критичних значень рівня pH. Молекули ДНК з
високою молекулярною масою, виділені з природних джерел,
здатні фрагментуватися під дією механічних сил, наприклад при
перемішуванні розчину. Нуклеїнові кислоти фрагментуються
ферментами - нуклеазами.
Нуклеаза – фермент, здатний
фрагментувати нуклеїнові кислоти

15.

Препарати ДНК, одержувані зазвичай у вигляді натрієвої солі ДНК,
мають вигляд білих волокон. Для збереження нативних
властивостей ДНК обробку тканин і клітин проводять на холоду, по
можливості швидко, в умовах, що виключають або зменшують
дію дезоксирибонуклеаза, як правило, містяться в тканинах і
викликають ферментативний розпад ДНК. Окрім збереження
нативних властивостей, найважливішим завданням є очищення ДНК
від інших речовин, в першу чергу - від білків і РНК.

16.

В пробірках ми можемо
побачити ДНК

17.

Частіше за інших реакцій для виявлення та кількісного визначення
ДНК застосовують нагрівання з дифеніламіном в концентрованій
оцтової кислоти в присутності концентрованої сірчаної кислоти.
Оцтова кислота
Сірчана кислота
Дифеніламін

18.

ДНК є носієм генетичної інформації. З молекулами ДНК зв'язані дві
основоположні властивості живих організмів
спадковість і мінливість. Утворюються дві копії початкового
ланцюжка, які успадковуються дочірніми клітинами при поділі.
Клітини, що утворилися таким чином, будуть генетично
ідентичними. Матрична РНК містить інформацію про
послідовність амінокислот у білку, рибосомальні РНК служать
основою для рибосом, транспортні РНК доставляють амінокислоти
до місця збірки білків — в активний центр рибосоми, що рухається
по мРНК.

19.

Транскрипція — процес синтезу РНК з використанням ДНК як матриці, що
відбувається у всіх живих клітинах, іншими словами, це перенесення
генетичної інформації з ДНК на РНК.
Трансляція — процес синтезу білків з амінокислот, що каталізується
рибосомою на матриці (інформаційної) РНК (мРНК або іРНК). Трансляція
є однією зі стадій процесу біосинтезу білків, у свою чергу частини
процесу експресії генів.

20.

Електронна мікрофотографія, що показує ріст
молекул мРНК під час транскр.. Begin —
початок транскр., End — кінець
транскр.,DNA — ДНК.
Трансляція

21.

Реплікація — процес самовідтворення нуклеїнових кислот, генів
та хромосом.
Схематичне зображення процесу реплікації, цифрами позначені: (1)
ланцюг, що відстає, (2) ланцюг-лідер, (3)ДНК-полімераза (Polα), (4)
ДНК лігаза, (5) РНК-праймер, (6) ДНК-праймаза, (7) фрагмент Окадзакі,
(8) ДНК-полімераза (Polδ), (9) хеліказа, (10) одиночний ланцюг зі
зв'язаними білками, (11) топоізомераза

22.

23.

Судмедексперти використовують знайдені на місці злочину
ДНК крові, сперми, шкіри, слини або волосся для ідентифікації
злочинця. Процес ідентифікації називається генетичним
фінґерпринтингом. Вперше цим методом скористались ще в 1987р.
на суді. Це дуже надійний метод визначення злочинців, хоча
визначення може бути утруднене при забрудненні сцени злочину
ДНК інших людей.

24.

Тести на батьківство або материнство — тести, ціллю яких є
встановлення, чи персона є одним з біологічних батьків іншої
людини. Сучасні методи молекулярної біології пропонують набагато
надійніший шлях з'ясування материнства через
аналіз ДНК індивідуумів (відомий як генетичний фінґерпринтинг).
Зараз аналіз ДНК практично витіснив всі інші методи аналізу,
надаючи приблизно 99,999 % точність (яка, проте, залежить від
конкретного методу).

25.

Експонат Доллі у музеї Швейцарії
Клонована Доллі з її першим
нащадком Бонні

26.

В процесі «створення» Доллі, в 277 яйцеклітинах були перенесені
ядра, узяті з вимені шестирічної вівці-донора. З них утворилося 29
ембріонів, один з яких, Доллі, вижив. З цієї клітини була створена
особина, генетично ідентична матері. Вівцю, народжену за
допомогою генної інженерії, назвали Доллі. Вона стала ссавцем,
вирощеним шляхом клонування.