Dna jest nośnikiem informacji genetycznej:

*Transformacja- Doświadczenie z myszami, którym wstrzyknięto żywe bakterie łagodne i martwe zjadliwe. Żywe pobrały informacje od martwy i myszy zachorowały.

*Doświadczenie bakterii- polegające na mieszaniu szczepów bakterii z rozłożonym DNA z otoczka i bez otoczki.

a)Martwe z otoczką(rozłożone DNA) + żywe bez otoczki = żywe bez otoczki

b)Martwe z otoczka(nierozłożone DNA) + żywe bez otoczki = żywe z otoczka

Budowa DNA:

DNA zlokalizowany jest głownie w jądrze oraz organach autonomicznych. Budowany jest z 2 nici polinukleotydowych połączonych wiązaniami wodorowymi położonymi naprzeciwko siebie.

Budowa Nukleotydu:

-Odpowiednia zasada azotowa:

Zasady Purynowe: ( 2 wiązania)

Adenina (A)Guanina(G)

Zasady Pirynidowe (węgiel + azot)

Cytozyna (C) Tymina(T)

-Pięciowęglowy Cukier – (pentoza) deoksyryboza

Wiązania występujące w DNA

-Fosfodiestrowe- występują pomiędzy fosforem a cukrem

-n-glikozydowe – występują między zasadami a cukrem.
Wiązania wodorowe -  powstają między parami zasad azotowych zgodnie z regułą komplementarności (adenina – tymina: wiązanie podwójne; cytozyna – guanina: potrójne)
W ten sposób jedna nić DNA wyznacza budowę drugiej wzajemnie się uzupełniając.

Rozpoczęcie syntezy DNA zapoczątkowane jest jakimś Sygnałem:
a) u bakterii- bodźce są proste i wynikają zasadniczo z tego, co bakteria napotka do odżywiania lub, czego jej w danym momencie brakuje.
b)u eukariontów- jest to skomplikowane, (choć w każdej komórce jest ten sam DNA nie wszystkie geny działają we wszystkich komórkach.
Przebieg transkrypcji:
1) Rozsuniecie się nici DNA. Jedna z nici staje się Matrycą
2)jedna z nici DNA staje, według której będzie odbudowywana nić pierwotnego RNA. Dobudowywanie to odbywa się dzięki polimerazie RNA, która według reguły komplementarności dobudowuje do odpowiednich nukleotydów DNA wolne nukleotydy.

3) Okazało się ze zwłaszcza u organizmów wyższych geny mają nieciągły zapis informacji o strukturze białka i są podzielone na odcinki zawierające (białko kodujące - ekson )i takiej informacji pozbawione (niekodujące białka - introny), Dlatego na poziom cytoplazmy wycisnane sa z udziałem odpowiednich enzymów sekwencje niekodujące. Powstaje mRNA.

4) nRNA opszcza jądro i wędruje do cytoplazmy gdzie dostaje sie pomiędzy podjednostkę duża i małą rybosomu

Kod genetyczny jest to sposób zapisania informacji genetycznej w kolejności ułożenia nukleotydów DNA, które wyznacza (koduje) kolejność ułożenia aminokwasów w łańcuchu białkowym. Wyróżnia się 4 rodzaje nukleotydów, z których kolejne trójki tworzą kodon odpowiedzialny za jeden aminokwas (wyróżnia się 20 różnych aminokwasów)

Właściwości kodu genetycznego:

-trójkowy (4^3 = 64) - oznacza to ze trzy kolejne nukleotydy tworzą aminokwas

-jest zdegenerowany - eden aminokwas oznaczony jest za pomocą kilku trójek (np GGU,GGC,GGA,GGG - oznaczają glicynę)

-jednoznaczny - dana trójka zawsze koduje ten sam aminokwas (np GGG - glicynę)

-bezprzecinkowy - oznacza to ze między trójkami kodującymi nie ma żadnych dodatkowych elementów i odczytywane są jedna po drugiej

-niezachodzący - trójki nukleotydów w żaden sposób nie zachodzą na siebie

-uniwersalny - we wszystkich organizmach ma takie same cechy: u paprotki,wiewiórki czy człowieka (GAC zawsze - leucyne)

--- Należy jednak pamiętać, że zdarzają sie odstępstwa od kodu genetycznego np u wirusów, które muszą zmieścić się w swoich otoczkach DNA o małej długości. Geny zachodzą na siebie. Jednak jest to bardzo rzadki przypadek.

1) W procesie syntezy białek wyróżniamy 2 etapy

I - transkrypcja - jego celem jest powstanie nRNA na matrycy DNA (nRNA uzyskuje                   informacje z DNA)

II - Translacja - zachodzi w rybosomach jest to właściwa synteza białek polegająca na powstaniu łańcucha białkowego złożonego z różnej ilości aminokwasów ( np. białka poniżej 100 aminokwasów nazywane śa oligopeptydami)

2) Elementy biorące udział w trans

- mRNA- występuje jako wzorze, do którego przytłacza sie tRNA z trójka nukleodytów komplementarną do trójka mRNA

-tRNA - przenosi aminokwasy(do niego przyłączane są uaktywnione aminokwasy dzięki ATP). Istnieje jeden rodzaj cząsteczki tRNA przypadający na jeden zawsze ten sam typ aminokwasu

-rybosomy - w nich odbywa się proces translacji

3) Przebieg translacji

-cząsteczki mRNA umiejscawiają się między dwiema podjednostkami rybosomu

-cząsteczki tRNA dostają się do rybosomu i jeżeli mają antykodom komplementarny do kodonu w mRNA to zostawiają tam transportowany aminokwas.

-translacja zaczyna się kodonem oznaczającym kwas siarkowy - metioninę (AUG), a kończy kodonem nonsenso (UAA,UAG,UGG). Rybosom zaczyna od pierwszego kodonu i przesuwa się po kolei o trzy nukleotydy. W tym czasie kolejne cząsteczki tRNA dostarczają następne zakodowane aminokwasy i rybosom pracuje aż dojdzie do kodonu " stop"

- w rybosomie równocześnie mogą znajdowaćsię tylko dwie cząsteczki tRNA. W momencie rozpoczęcia jest tRNA z metioniną oraz tRNA z drugim aminokwasem, między którymi powstaje wiązanie peptydowe. Ten złożony z dwóch aminokwasów zaczątek białka pozostaje związany z rybosomem, a pusty, tRNA odpada(rybosom przesuwa się wzdłuż nici mRNA, a łańcuch peptydowy wydłuża się)

Komórki prokariotyczne (bakterie) – mają 1 cząsteczkę DNA, na ogół kolistą, nieoddzieloną od reszty komórki.

Komórki eukariotyczne (posiadające jądro kom.) - Mają DNA w jądrze kom. W niektórych organellach komórkowych (mitochondriach,chloroplastach) występuje DNA w postaci cząsteczek kolistych. Ilość DNA w tych organellach jest niewielka, jednak jest ono potrzebna do ich prawidłowego funkcjonowania. W jądrze kom. Znajduje się od kilku do kilkudziesięciu cząst. DNA tworzących chromatynę.

Replikacja semikonserwatywna: dwie nici się rozchodzą i do każdej dobudowywana jest jej odpowiednia druga połowa. Z jednej cząst. Powstają dwie – takie same jak wyjściowa, czyli połowa nowej cząst. Pochodzi ze starej cząst. DNA, połowa zaś jest dobudowywana.

Replikacja – synteza dna, zachodzi w interfazie cyklu życiowego, w fazie s. Istotą tego procesu jest wyrównanie materiału genetycznego po podziale komórki. (mitoza, mejoza), do stanu pierwotnego przygotowującego do kolejnego podziału.

Mechanizm replikacji można przedstawić następująco:

1*Dochodzi do lokalnego rozplecenia nici podwójnej, helisy co prowadzi do rozerwania wiązań między komplementarnymi zasadami ( wiązania wodorowe) dzięki enzymowi helikaza.

2*Polimeraza DNA dobudowywuje na zasadzie komplementarności wolne nukleotydy (dezoksyrybonukleotydy) do nici starej zaczynającej się od końca 3’ w sposób ciągły, tak, że powstaje normalna cząsteczka DNA

RNA jest kwasem polinukleotydowym. W skład każdego nukleotydu wchodzą jedna cząsteczka zasad azotowych (adenina, guanina, cytozyna,  ??? ), Pięciowęglowy cukier, reszta kwasu fosforowego

Wiązania występujące w RNA:

Fosfodiestrowe fosfor - cukier

n-glikozydowe zasada - cukier

Wodorowe zasada – zasada

Rodzaje RNA

mRNA – powstaje na matrycy DNA, bierze udział w transkrypcji czyli procesie przepisania informacji genetycznej z DNA na mRNA. Jest to koniecznie, bo DNA nie może opuszczać jądra komórki a mRNA może.

rRNA – tworzy rybosom

tRNA – przenosi znajdujące się cytoplazmie aminokwasy na rybosomy podczas syntezy białek

Transkrypcja – pierwszy etap prowadzący do powstania białka. Proces ten polega na przepisaniu informacji genetycznej zawartej w DNA na mRNA. Zachodzi to zgodni e z regułą komplementarności. W efekcie transkrypcji genu kodującego białko powstaje cząsteczka mRNA. W Wyniku transkrypcji innych genów powstają odpowiednie rodzaje RNA pełniące pomocnicze funkcje w biosyntezie białka.