Uppbyggnad av nukleinsyrorna DNA och
RNA:
Nukleinsyrorna byggs upp av nukleotider.
I deoxiribonukleinsyra (DNA) är pentosen
en deoxiribos medan det i ribonukleinsyra
(RNA) är ribos.
I båda nukleinsyrorna finns 4 olika typer av
kvävebaser:
DNA:
A
T
G
C
adenin
tymin
guanin
cytosin
RNA: Tymin (T) är utbytt mot uracil (U)
Nukleotiderna kopplas samman till långa
kedjor. Kovalenta bindningar existerar mellan
fosfatgrupperna och hydroxylgrupperna som är
kopplade till kolatom 3 i respektive pentos.
I DNA-molekylen associeras sedan två nukleotidkedjor medan RNA består av en enkel
nukleotidkedja.
De båda DNA-kedjorna hålls samman av
vätebindningar mellan kvävebaserna:
C och G hålls ihop av 3 vätebindningar
A och T hålls ihop av 2 vätebindningar
DNA-molekylen är vriden till en regelbunden dubbelspiral:
-Kvävebaserna inåt
-Fosfat- och deoxiribosgrupper utåt
I varje cell finns ca 1 m DNA.
De två kedjorna i dubbelhelixen är
antiparallella.
En gen är en del av en DNA-molekyl som
talar om hur ett visst protein ska byggas.
Nukleotidsekvensen anger i vilken ordning
aminosyrorna ska kopplas samman i
proteinet.
Viktiga processer:
REPLIKATION: När DNA dupliceras
(kopieras) inför celldelning
TRANSKRIPTION: När mRNA bildas med
DNA som mall
TRANSLATION: När proteiner bildas
(aminosyror kopplas ihop) med mRNA som
mall
REPLIKATIONEN:
- Vid replikationen bildas en exakt kopia
av DNA:t
- Sker inför celldelning
DNA-kedjan separeras och varje enkelkedja
fungerar som mall när en ny kedja byggs
(A basparar med T och C basparar med G).
Syntesen är SEMIKONSERVATIV – varje
ny DNA-molekyl består av en ”gammal”
och en ”ny” kedja.
Enzymet som katalyserar nukleotidadditionsreaktionen kallas DNA-polymeras.
Tre funktioner:
-Addition av nukleotider till en växande
DNA-kedja.
-Kontroll att rätt nukleotid adderats.
-Reparation av befintligt DNA.
Ibland sker dock misstag vid replikationen –
MUTATIONER. Att mutationer kan ske är
en förutsättning för evolution.
RNA:
När nukleotidsekvensen i DNA ska
översättas till aminosyrasekvens spelar RNA
en stor roll.
Skillnad mot DNA:
- enkelsträngat
- sockret är ribos
- kvävebasen tymin är utbytt mot uracil
Tre olika typer av RNA:
- mRNA (”messenger”-RNA)
DNA-sekvensen skrivs av och
bildar mRNA som i sin tur fungerar som mall vid proteinsyntesen.
- tRNA (”transfer”-RNA)
Binder en aminosyra i cytoplasman
och bär dem sedan till ribosomerna
där de sammanfogas till proteiner.
- rRNA
Interagerar med mRNA.
(ribosomRNA)
Bygger tillsammans med proteiner
upp ribosomerna.
TRANSKRIPTION:
Processen då mRNA bildas kallas
transkription.
DNA-helixen öppnas lokalt och en av DNAkedjorna får fungera som mall för mRNA:t.
mRNA:t byggs ihop genom basparning med
DNA-kedjan. Det viktigaster enzymet kallas
RNA-polymeras.
Vid transkriptionen tillåts mer fel än vid
replikationen.
”SPLICING” – SPLITSNING:
DNA i eukaryoter består av både exoner
och introner.
Varför introner? Experimentverkstad för
evolution?
Innan eukaryot mRNA translateras måste de
nonkodande regionerna tas bort. Denna
process kallas splicing – splitsning.
Alternativ splicing – stor variationsrikedom,
t ex antikroppar.
TRANSLATION:
Translation benämns den process då mRNAsekvensen översätts till aminosyrasekvens.
En mRNA-sekvens av tre baser (en triplett)
kodar för en viss aminosyra. tRNAmolekyler som kan basparas med mRNAsekvensen binder aminosyror som sedan
kopplas ihop med varandra.
Möjliga tripletter: 43 = 64
Antal aminosyror: 20
Flera av aminosyrorna har flera koder.
Genetiska koden:
Koden för metionin (Met), AUG, fungerar
också som startkodon.
Stoppkodon: UAG, UAA, UGA
Ex. CCU, AUA, GUU, UGU
I tRNA-molekylen finns ett antikodon som
interagerar med mRNA och ser till att rätt
aminosyra kommer på rätt plats.
Själva ihopkopplingen av aminosyror sker i
ribosomerna. Aminosyrorna hämtas av
tRNA-molekylerna i cytoplasman och förs
till ribosomerna. mRNA:t fungerar som mall.
MUTATIONER:
Mutation = förändring i DNA:t
Alla mutationer är inte av ondo utan de är en
förutsättning för evolution.
Orsaker:
Strålning
Kemikalier
Punktmutationer: - utbyte
- tillägg
- borttagande
av enskild kvävebas
Andra typer:
- fördubblingar eller
borttagande av hela
DNA-bitar
- förändring av antalet
kromosomer
