Nukleinsyror: DNA och RNA
Kurs MNXA10/12
Hans-Erik Åkerlund
(Mod från Henrik Stålbrand)
DNA: ”deoxy-ribonucleic acid”, deoxi-ribonukleinsyra
Bärare av cellens arvsanlag
RNA:
”ribonucleic acid”,
ribonukleinsyra
Tillfällig bärare av arvsanlag (mRNA)
Struktur för proteinsyntesmaskineriet, ribosomen (rRNA)
Bärare av aktiverade aminosyror (tRNA)
Övrigt: Bärare av arvsanlag, katalys, RNA-världen
DNA struktur
Dubbelhelix
Stor fåra (major groove)
Liten fåra (minor groove)
Nukleinsyror
är Polymerer med Nukleotider som byggstenar
Nukleotid:
Fosfat
Kvävebas
Socker
Flera nukeotider bildar en polymer, en polynukleotid,
dvs en sträng av RNA eller DNA
Polymerens stomme: ....fosfat-socker-fosfat-socker....
Fosfat: grund till ”syra” (acid) i nukleinsyra,
dvs A i DNA och RNA
Nukleotid
Sockret
R i RNA
D i DNA
Syre saknas
Deoxy
Kvävebaser:
RNA
Adenin
Guanin
Cytosin
Uracil
DNA
Adenin
Guanin
Cytosin
Thymin
Kvävebaser
Plan struktur
Plan struktur
Endast i RNA,
H byts ut mot deoxyribos i DNA
= och mot ribos i RNA
Endast i DNA
En av fyra nukleotider - ATP
Utgångsmaterial vid syntes av RNA
Fosfat
Adenin
Ribos
Fosfat
Kvävebas
Socker
Polynukleotider (nukleinsyror)
Riktning för syntes 5’ till 3’
Nukleotidenehet
syra binder till alkohol = esterbindning
här fosfodiesesterbindning
DNA struktur.
1) DNA sträng: polynukleotid, kvävebaser A,G,C,T
2) DNA sträng: har polaritet: 5´ o 3´ ändar
3) Dubbel strängat (ds) DNA: basparning mellan två antiparella strängar
4) H-bindingar, 2 st mellan A o T, 3 st mellan G o C
3´
5´
5´
5´
A
G
C
T
C
T
C
G
A
G
3´
3´
DNA dubbelhelix struktur
Basparning:
Plana strukturer
G o C (3 vätebindningar)
A o T (2vätebindningar)
socker
Vätebindning
socker
Dubbelsträngad DNA (dsDNA)
bildar dubbel helix (spiral)
motriktade kedjor
3´
5´
A
G
C
T
C
T
C
G
A
G
3´
5´
5´
3´
3´
5´
DNA dubbelhelix
5´
3´
10 nukleotider
Stor fåra (major groove)
eller
Liten fåra (minor groove)
Baspar (bp)
Mörk färg: fosfodiester o socker
(huvudkedja)
Ljus färg: basparade kvävebaser
3´
5´
DNA dubbelhelix
socker
baser
fosfodiester (-)
Stabilisering av dubbel helix.
Kovalenta bindningar
Vätebindningar mellan baser
Hydrofob effekt
Van der Waals/dispersionskrafter
Fosfatgrupperna
Negativt laddade ökar avstånd och
minskar risk för hydrolys
Avsaknad av 2’-syret på ribos
minskar risk för hydrolys
RNA
Ribos istället för deoxyribos
G-C och A-U i stället för G-C och A-T
Normalt enkelsträngat men kan vecka sig
tillbaks på sig själv och bildar då
dubbelhelix
där basparningen stämmer
mRNA, rRNA, tRNA, snRNA, siRNA
tRNA
rRNA
Hair pin loop
Cellulära processer
Replikation
DNA
Transkription
Translation
RNA
PROTEIN
Process
Huvudsaklig funktionell enhet/ enzym
Replikation
DNA polymeras. (DNA templat, mall)
Transkription RNA polymeras. (DNA templat eller )
Translation
Ribosom, består av rRNA, protein. (mRNA templat)
Replikation: kopiering av DNA
Enzym: DNA-polymeras
3´
5´
5´ DNA templat
3´
Ny DNA sträng
DNA replikation
5
3
5
3
3
5
5´
5´
3´
3´
Transkription
DNA avläses till mRNA med enzymet RNA-polymeras
Syntes 5´ till 3´
”Sense strand”
Promotor = RNA-polymeras inbindning.
Translation
mRNA
AUG CCG XXX XXX XXX UGA
3´
5´
protein
N
Translation
Met Pro
C
Gentiska koden
5´
3´
Translation
Ribosom
inbindning
Ribosom= organell för
proteinsyntes (rRNA, protein)
Stop kodon
Initierings kodon
mRNA
AUG CCG XXX XXX XXX UGA
3´
5´
polypetid
Met Pro
N
Translation
C
Translation
Aminosyra 1
Met
Ribosom= organell för
proteinsyntes (rRNA, protein)
tRNA
3´
Antikodon
3´UAC 5´
mRNA AUG CCG XXX XXX XXX UGA
5´
3´
Kodon
Translation
Aminosyra 2
Aminosyra 1
Met
Pro
N-Met-Pro...
tRNA
Syntes av
Peptidbindn.
3´GGC 5´
3´UAC 5´
mRNA AUG CCG XXX XXX XXX UGA
5´
3´
Gen expression (uttryck)
DNA
5´
3´
ATG CCG TTT GTA ... ... ... TGA
3´
5´
Transkription
mRNA
AUG CCG UUU GUA ... ... ... UGA
3´
5´
Translation
polypetid
Met Pro Phe Val ... .... ...
N
C
Veckning
protein
FUNKTION!
C
N
