Genetika

img

6. Molekulární genetika

Nukleové kyseliny se nalézají ve všech živých buňkách a virech a určují program činnosti buňky a nepřímo i celého organismu. Díky nukleovým kyselinám…

6.1 Nukleové kyseliny

6.2 Geny

Test - Molekulární genetika

SPONZOREM TÉTO STRÁNKY JE SPOLEČNOST BIOGEN Praha s.r.o., KTERÁ POSKYTUJE KOMPLEXNÍ NABÍDKU ZBOŽÍ A SLUŽEB PRO LABORATOŘE.

 

Molekulární genetika je odvětví genetiky, které se zabývá nukleovými kyselinami, geny, jejich produkty a všemi procesy na molekulární úrovni. Tato oblast se velmi prolíná s biochemií.

6.1 Nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny se nalézají ve všech živých buňkách a virech a určují program činnosti buňky a nepřímo i celého organismu. Díky nukleovým kyselinám dochází k přenosu dědičných znaků na potomky a také k evoluci. Jsou to biochemické makromolekulární látky tvořené řetězcem nukleotidů, který uchovává genetickou informaci. Nejběžnějšími nukleovými kyselinami jsou:

  • DNA – kyselina deoxyribonukleová
  • RNA – kyselina ribonukleová

DNA i RNA obsahuje vždy čtyři druhy nukleotidů, jejichž různým pořadím v řetězci lze dosáhnout velkého počtu kombinací. Různý sled jednotlivých druhů nukleotidů v sobě uchovává genetickou informaci.

6.1.1 DNA (kyselina deoxyribonukleová)

DNA je nezbytnou látkou pro život. Její funkce zjednodušeně řečeno spočívá v zadávání programu buňkám, čímž předurčuje vývoj a vlastnosti celého organismu. DNA je nositelkou genetické informace všech organismů s výjimkou některých nebuněčných, u nichž tuto úlohu plní RNA.

Studium DNA zasahuje do mnoha oborů. Je zásadním nástrojem nejen pro diagnostiku chorob a určení otcovství, ale také hraje významnou roli při vyšetřování zločinů, hledání příbuzenských vztahů mezi organismy či vývoji plodin s novými vlastnostmi.

Molekula DNA je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci. Nukleotidy jsou vždy složeny z cukru deoxyribózy, fosfátové skupiny a ze čtyř dusíkatých bází. Dusíkaté báze plní informační funkci, mohou to být:

  • Adenin (A)
  • Guanin (G)
  • Cytosin (C)
  • Thymin (T)

Adenin a Guanin patří mezi puriny, Cytosin a Thymin patří mezi pyrimidiny. Spolu se váží tzv. vodíkovými můstky vždy jen 2 specifické báze – 1 purinová a 1 pyrimidinová, a to Adenin a Thymin a Guanin a Cytosin.

6.1.2 RNA (kyselina ribonukleová)

RNA se od DNA liší tím, že využívá na stejné funkce místo Thyminu Uracil. Na rozdíl od DNA, která genetickou informaci uchovává, RNA ji „dává do pohybu“. Tato nukleová kyselina má mnoho funkcí, proto se rozlišuje do podtypů:

  • mRNA (mediátorová RNA) – vzniká transkripcí DNA a přenáší genetickou informaci do místa, kde dojde k jejímu přeložení na výsledný protein
  • rRNA (ribozomální RNA) – podílí se na tvorbě ribozomu
  • tRNA (transferová RNA) – zajišťuje transport aminokyselin k ribozomu
  • miRNA (microRNA) – podílí se na regulaci genové exprese
  • siRNA (small interfering RNA) – hraje roli v procesu RNA interference
  • snRNA (small nuclear RNA neboli malá jaderná RNA) – podílí se na splicingu, při němž dochází k vystřihnutí nekódujících sekvencí

6.2 Geny

Gen je základní jednotkou genetické informace. Pojem gen se používá ve dvou základních významech:

  1. Synonymum pro vlohu
  2. Pojmenování úseku DNA

6.2.1 Gen jako vloha

Gen je jednotka informace, podle které se utváří podoba organismu, tedy vnější znaky neboli fenotyp. Obecně lze tyto geny rozdělit na:

  • Majorgeny: geny velkého účinku na fenotyp a kvalitativní znaky
  • Minorgeny: geny malého účinku, většinou pouze dotvářejí určitý znak

6.2.2 Gen jako pojmenování úseku DNA

Gen je konkrétní úsek molekuly DNA se specifickou funkcí, který je schopen utvářet při mitóze svoje vlastní kopie, které přenáší na potomky.

Rozlišení genů

  • Strukturní geny: obsahují informace pro syntézu jedné molekuly polypeptidu
  • Regulátorové geny: regulují aktivitu strukturních genů
  • Geny pro RNA: určují pořadí nukleotidů v molekulách tRNA a rRNA

6.2.3 Exprese genu

Exprese genu je proces, při kterém se genetická informace se mění na buněčnou strukturu nebo funkci. Gen, u něhož probíhá exprese, se nazývá exprimující gen. Exprese genu zahrnuje 2 na sebe navazující děje:

  • Transkripce neboli „přepis“ – proces probíhající v jádře, při kterém je podle genetické informace DNA vyráběn řetězec RNA. V drtivé většině případů se jedná o informaci z jednoho genu sloužící k tvorbě jedné specifické bílkoviny, kterou buňka zrovna potřebuje. Transkripce probíhá u všech známých organismů.
  • Translace – sekundární proces syntézy bílkovin, ve kterém probíhá dekódování informace zapsané v mRNA a je podle ní sestaven řetězec aminokyselin. Průběh translace probíhá ve třech fázích: iniciační, elongační a terminační.

Otestujte si své znalosti:

Molekulární genetika - test

Diskuse k článku

Diskuse neobsahuje zatím žádný komentář. Buďte první!

Zdraví a krása

Vyrobit parfém nemusí být věda. Esenciální oleje mohou hrát prim

Vůně nebo parfém jsou už od dávných věků spojovány s luxusem, nádechem něčeho výjimečného a krásného. Není nic neobvyklého, když se dočteme o vonných olejích na papyrech, starých rukopisech a spisech. Esenciáln...

Bydlení, zahrada

Myši v domě napáchají mnoho škod. Jak se jich zbavit jednou pro vždy?

Myši v domě mohou být velkým problémem. Tato malá stvoření dokážou napáchat v obydlí člověka mnoho škod, a to od prokousaných bytových textilií, peřin, až po znehodnocení některých trvanlivých potravin v kuchyn...

Těhotenství, děti

Dotýká se vás distanční výuka? Tipy, jak může být online výuka příjemnější

Distanční výuka se dětem a studentům nevyhnula ani v novém školním roce. Oproti jarnímu období je nyní online výuka pro děti povinná. I když se ministři a dokonce i učitelé snažili vymýšlet nejrůznější řešení, ...

Životní styl

Život na cestách a jeho kouzlo: Poznejte taje novodobého nomádství!

Život na cestách si lze představit jako nikdy nekončící dobrodružství. A právě tak ho popisují i leckteří jedinci, jež uchvátilo novodobé nomádství. Kdo je to vlastně nomád? Je to obvykle člověk, který touží po...

Psychologie

Síla myšlenky může přispět k léčbě nejrůznějších nemocí

Síla myšlenky dokáže měnit životy, a to doslova. Existuje k tomu i určité vědecké podložení. Svými myšlenkami totiž můžeme ovlivnit fyziologické pochody těla. Nastartovat organismus k uzdravení tak není zcela n...

Zajímavá videa

Konzumní děti aneb Komercionalizace dětství

Film vrhá světlo na multimiliardové tržní odvětví, které se rozhodlo bombardovat reklamou děti již od toho nejranějšího věku. Podstrkuje jim i jejich…

Academy

Mor

Slovo mor je v širším významu známé již po staletí. Historicky bylo lidmi používáno pro popis jakéhokoliv nakažlivého závažného onemocnění, které mělo vliv na širokou společnost. V dnešní době výraz mor označuj...

Wellness

Reflexní terapie rukou jako první pomoc při obtížích

Tento druh terapie – reflexologie má využití především u lidí, kteří mají problém s nohama, například bolestivé zranění, nebo mají nohy ohrožené…

Řemesla

Vyrobte si: Medová svíčka snadno, rychle a za pár korun

Medové svíčky jsou velmi oblíbené. Ale jejich pořizovací cena je pochopitelně vyšší. Pro naše zdraví jsou mnohem lepší než parafínové svíčky, za kterými se v pozadí nese odér ropy. Medové svíčky však v obchodě ...

Fitness

Stop výmluvám! Zařaďte ranní protažení

Venku se ochlazuje a k tomu se přidává ranní šedá obloha. Řada z nás má nejen psychický, ale i fyzický problém dostat se z teplé postele a vyrazit do dne alespoň s trochou té energie. Vězte, že posouvání budíku...

Rozvoj osobnosti

Síla slova – jak říci, co opravdu chcete?

Slovo je komunikační prostředek, jež propojuje myšlenkové světy jedinců. Slovo je nástroj, který umožnil mohutný rozvoj naší civilizace. Slovo může být nejen pohlazením, ale i ránou pěstí přímo na solar. Slovo ...

Mazlíčci

Kosti pro psa: Jsou nebezpečné? Jaké kosti může pes dostávat?

Když dítě maluje psa, většinou mu namaluje i kost. Moderní pes však překvapivě příliš kostí nedostává. Život psa se zkrátka změnil úplně stejně jako ten lidský. Moderní doba a jiný způsob žití i stravy se odraz...

První pomoc

Cévní mozková příhoda: Boj s časem

Příčiny vzniku cévní mozkové příhody jsou dvojího typu: Prvním typem je takzvaná hemoragická cévní mozková příhoda. K hemoragické cévní mozkové…