Biologia molekularna - podstawy.pdf

(1272 KB) Pobierz
Microsoft PowerPoint - BiologiaXbiolmol.ppt
BiologiaMolekularna
Podstawy
Podstawy
BudowaDNA
BudowaDNA
— Zasady:
Purynowe:adeninaiguanina
Pirymidynowe:cytozynaitymina
— 2’deoksyryboza
— Grupyfosforanowe
BudowaRNA
BudowaRNA
— Zasady:
purynowe:adeninaiguanina
pirymidynowe:cytozynaiuracyl
Zasada+cukier=
nukleozyd
Deoksyryboza
Grupa
fosforanowa
DNA
— ryboza
Zasada+cukier+
fosforan= nukleotyd
Ryboza
— Grupyfosforanowe
RNA
1
BiologiaMolekularna
ReplikacjaDNA
Wytwarzaniekopii
cząsteczekDNA
znajdującychsięw
komórce.Zachodziprzed
podziałemkomórki.Z
kaŜdejcząsteczkiDNA
powstajądwieidentyczne
cząsteczkiDNA,będące
dokładnymikopiami
cząsteczkimacierzystej.
Transkrypcja
— Procespodczasktóregosekwencjanukleotydóww
DNAgenujestkopiowanawpowstającymłańcuchu
RNA.
— Transkrypcjęprzeprowadzająpolimerazy RNA.
Enzymytełącząpojedynczenukleotydy
(rybonukleotydy)wnićRNA
— Ichkolejność,ustanowionadziękiłączeniusię
komplementarnychzasad,odpowiadasekwencji
deoksyrybonukleotydów wniciDNA,słuŜącejza
matrycę.
Translacja
— Proces,wktórymsekwencja
kodonówmRNA jest
tłumaczonanasekwencję
aminokwasówwłańcuchu
polipeptydowym
— Aminokwasłańcucha
polipeptydowegojest
dostarczanydomiejsca
translacyjnegorybosomu przez
tRNA,któregoantykodon
pasujedokodonumRNA.
2
NajwaŜniejszeterminybiologii
molekularnej
Transkrypcja
Translacja
¤ Genom
¤ Gen
¤ Primery
¤ Enzymy restrykcyjne
¤ Hybrydyzacja
¤ Elektroforeza
¤ Wektory
¤ Sonda
¤ Mutacje
Genom
Gen
— Całośćkwasównukleinowychorganizmu,
którekodująenzymy,białkaiinne
komponentystrukturalne
— Dlawiększościbakteriipojedynczy,kolisty
DNA
— Częśćgenomu,która
kodujespecyficzny
produkt,takijakbiałko,
enzymlubinną
makrocząsteczkę
Primery
Enzymyrestrykcyjne
— Krótkieodcinkinukleotydowe,którełącząsię
zsekwencjązdenaturowanego DNA
— SłuŜąjakoinicjatorykopiowaniapoŜądanej
sekwencji;sąwydłuŜaneprzezpolimerazę
DNA
— Czasemzaprojektowanezwysoką
specyficznościądokonkretnegogenu
— Enzymy produkowane
naturalnie przezwiele
gatunkówbakteriijako
mechanizmobronny
— Enzymy tną DNAw
specyficznychmiejscach
połączeń A,G,Ci T – naleŜą
dogrupyendonukleaz
— EcoR1jestpierwszym
enzymemwyizolowanym z
Escherichiacoli
3
Hybrydyzacja
Elektroforeza
— Hybrydyzacjąnazywamy
łączeniesię
komplementarnych
regionówróŜnychnici
kwasunukeinowego.
Technikabadawczapolegającana
umieszczeniucząsteczekkwasów
nukleinowychnp.wŜeluagarozowym
znajdującymsięwpoluelektrycznym.
UjemnienaładowanecząsteczkiDNA
przemieszczająsięwkierunkudodatniej
elektrody,aszybkośćichruchuzaleŜyod
długościfragmentówbadanychkwasów
nukleinowych.Poodpowiednim
zabarwieniuŜelumoŜnaocenić,jakajest
długośćkawałkówkwasównukleinowych
obecnychwroztworzepoddawanym
elektroforezie.
Wektory
Sonda
— SątofragmentyDNA,któremajązdolnośćdo
autonomicznejreplikacjiwdanymtypiekomóreki
którezapewniająpowielaniewprowadzonego
fragmentuDNA,atakŜeekspresjęzawartychwnim
genów
— Jeśliwprowadzimydodowolnegoorganizmu,np.
bakterii,fragmentobcegoDNA,towkrótcezostanie
onzdegradowanydopojedynczychnukleotydów.
— Abytemuzapobiec,fragmentyDNAwprowadzamy
dokomórekzapośrednictwemWEKTORÓW
— Wyznakowanyfragmentkwasu
nukleinowego.
— Stosującsondykomplementarnedo
poszukiwanegofragmentuDNAmoŜnago
zidentyfikowaćstosująctechnikę
hybrydyzacji.
— SondymoŜnaznakowaćradioaktywnielub
enzymami.
4
Mutacje
Technikibiologiimolekularnej
— Zmianasekwencjikwasu
nukleinowegoktóramoŜe
spowodowaćzmianę
produktugenulubjego
ekspresji
— Insercja A,T,GorC
— Delecja A,T,GorC
— Substytucja zasad (mutacje
punktowe)
— Inwersja
— PCR
— Klonowanie
— Blotting
Û Technikasouthern
Û Technikanorthern
— Sekwencjonowanie kwasównukleinowych
PCR
PCR
— Łańcuchowareakcjapolimerazy
— Metoda odkrytaprzez K.Mullis jakosposóbkopiowania DNAin
vitro
— PCRumoŜliwiasyntezęmilionów,anawetmiliardówkopii
kaŜdejsekwencjigenomowego DNAwczasiekrótszymniŜkilka
godzin.
— UmoŜliwiabadaniaprzesiewoweDNAposzczególnych
osobnikównawystępowanielubnieobecnośćczęstychmutacji
wznanychgenach.
— MetodęPCRwykorzystujesięobecniepowszechniedo
wykrywaniainfekcjiwirusowych,równieŜobecnościwirusaHIV
1wekrwipacjentówchorychnaAIDS(lubpodejrzewanycho
chorobę);
— Dobadaniasamoczynniepowstającychnowotworówludzkich,
abyokreślićewentualnezmianywsekwencjigenów
kontrolującychwzrostipodziałkomórek,
— Przedprzeszczepami,dookreślaniatypugenów,odktórych
zaleŜyukładzgodnościtkankowej.
— PCRokazałasięrównieŜpotęŜnymnarzędziemmedycyny
sądowej,dziękitemu,Ŝepróbkaniezbędnadowykonania
takichbadańmoŜebyćznaczniemniejszaniŜwymagajątego
analizybezpośrednie.
PCR
PCR
— Składniki:
1. 2odcinkiprimerowe
2. Trifosforany czterechdeoksyrybonukleotydów
3. Polimeraza DNA odpornanatemperaturę(Taq
– Thermus aquaticus termostabilna polimeraza
ztermofilnychbakterii)
— Etapy:
1. Denaturacja (rozdzielenieniciDNA) ogrzaniedo
temp.95ºCprzez15sekund
2. Hybrydyzacja odcinkówstarterowych–
ANNEALING szybkieochłodzenieroztworudo54
ºCumoŜliwiahybrydyzację primerów znićmiDNA
3. Elongacja – syntezaDNA– roztwórogrzewasię do
72ºC– jesttotemp.optymalnadlapolimerazy
DNA.
5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin