DNS replikáció DNS RNS Polipeptid Amino terminus Templát szál Karboxi terminus
Szuper-csavarodott prokarióta cirkuláris DNS
Hisztonok komplexe
DNS hisztonokra történő felcsvarodása Hiszton-kötött negatív szupercsavarodott (szolenoid) DNS Nem-kötött pozitív szupercsavarodott (plektoném) DNS topoizomeráz Egy (nettó) negatív szupercsavarodott DNS
DNS Eukarióta kromatin nyugalmi szerkezete Gyöngyök a fonálon kromatin forma 30 nm szál Egy hurok (75000 bázis) Egy rozetta (6 hurok) Egy csavarodás (30 rozetta) Két kromatid (10 csavarodás szálanként) A nukleoszóma összekötő DNS-e A nukleoszóma hiszton magja 30 nm szál Hiszton gének
A Meselson-Stahl kísérlet Nehéz DNS Szülő DNS Hibrid DNS 1. generációs leány DNS Könnyű DNS Hibrid DNS 2. generációs leány DNS
Az prokarióta DNS replikáció menete
A replikációs villa felépítése Vezető szál (leading strand) A replikációs villa haladási iránya Okazaki fragmentumok Követő szál (lagging strand)
A replikációs villában dolgozó fehérjék Követő szál szintézise DNS polimeráz III Giráz DNS topoizomeráz II Vezető szál szintézise DNS polimeráz III Helikáz (DnsB) b Primáz DNS ligáz összekapcsolja az Okazaki fragmentumokat RNS primer Korábbi RNS primer DNS polimeráz I lebontja és feltölti a rést DNS-sel
DNS javító mechanizmusok Nukleotid kivágásos javítás: ABC excinukleáz, DNS polimeráz I, DNS ligáz Bázis kivágásos javítás: DNA glikoziláz, AP endonukleáz, DNS polimeráz I, ligáz Direkt javítás: DNS fotoliáz, O-Metilguanin metiltranszferáz, AlkB Bázis párosodás javítása: Dam metiláz, MutH, MutL, MutS, DNS helikáz, SSB, DNS polimeráz III, exonukleáz I és VII, RecJ nukleáz, exonukleáz X, DNS ligáz SOS javítás: umud és umud (DNS polimeráz V), sula, reca, dinb (DNS polimeráz IV) rekombinációs javítás
A genetikai információ folyási iránya DNS replikáció DNS Transzkripció RNS replikáció RNS Reverz transzkripció Transzláció Fehérje
A retrovírusok fertőzési mechanizmusa 1 RNS genom Retrovírus Citoplazma Gazda sejt RNS reverz transzkripció Vírus DNS integráció Nukleusz Kromoszóma
A retrovírusok fertőzési mechanizmusa 2 transzkripció transzláció Primer transzkript Poliprotein A Poliprotein B Proteolitikus hasítás Proteolitikus hasítás Integráz Proteáz Vírus burok fehérjék Vírus szerkezeti fehérjék Reverz transzkriptáz
Transzpozonok (ugráló gének) hatásmechanizmusa Terminális ismétlődések Transzpozon Transzpozáz elcsúsztatva elhasítja a DNS-t Cél DNS A transzpozon beillesztése A replikáció betölti a hiányokat, így a cél DNS megismétlődik a transzpozon két oldalán
Transzkripciós buborék DNS Újratekeredés Kódoló szál 5-3 Kitekeredés Templát szál 3-5 RNS dntp csatorna RNS-DNS hibrid kb. 8 bázispár Aktív hely A transzkripció iránya
A transzkripció lépései: Iníciáció
A transzkripció lépései: Elongáció
A transzkripció lépései: Termináció
A hírvivő RNS (mrns) érése DNS Transzkripció és 5 cap képződés A primer transzkript szintézis befejezése Primer transzkript Nem-kódoló végszekvencia Érett mrns Hasítás poliadeniláció és splicing
A riboszómális és transzfer RNS érése Pre-rRNS transzkript metiláció Metil csoportok hasítás nukleázok nukleázok Érett RNS-ek
A transzfer RNS érése Primer transzkript Érett trns RNáz P hasítás RNáz D hasítás Bázis modifikáció 5 hasítás 3 hasítás CCA hozzáadása Splicing
A genetikai kód Aminosav kar trns TψC kar D kar Antikodon kar 5 3 Kodon mrns
A fehérjeszintézishez szükséges komponensek 1. Aminosavak aktiválása: 20 aminosav 21 Aminosav-tRNS szintetáz 32 vagy több trns ATP, Mg 2+ 2. Iníciáció: 3. Elongáció: 4. Termináció: 5. Poszt-transzlációs módosítás: mrns fmet N-Formilmetionil-tRNS Iníciációs kodon az mrns-ben (AUG) 30S riboszómális alegység 50S riboszómális alegység Iníciációs faktorok (IF-1, IF-2, IF-3) GTP, Mg2+ Funkcionális 70S riboszóma Megfelelő aminosav-trns-ek Elongációs faktorok (EF-Tu, EF-Ts, EF-G) GTP, Mg 2+ Terminációs kodon az mrns-ben Felszabadító faktorok (RF-1, RF-2, RF-3) Specifikus enzimek Kofaktorok Egyéb komponensek
Aminosav + trns + ATP Aminosavak aktiválása trns 3 vége Adenin AminosavtRNS szintetáz Aminosav-tRNS + AMP + PP i Aminosav kar kar Antikodon kar
Iníciáció 1 mrns 30S alegység Iníciációs kodon mrns
Iníciáció 2 Iníciációs kodon mrns trns Atikodon
Iníciáció 3 Antikodon trns 50S alegység 50S alegység Következő kodon
Shine-Dalgarno szekvencia szerepe az iníciációban Shine-Dalgarno szekvencia a 16S rrns-sel képez párt 16S rrns 3 vége Start kodon az N-Formilmetionil-tRNS -sel képez párt fmet
E hely P hely A hely Elongáció 1
E hely P hely A hely Elongáció 2
Elongáció 2 transzlokáció Bejövő új aminosav-trns Riboszóma mozgási iránya
Termináció 1 Felszabadító faktor bekötődése Polipeptidil-tRNS kötés hidrolízise
Termináció 2 Komponensek disszociációja
A transzkripció és transzláció együttes folyamata DNS duplex RNS polimeráz Riboszóma Transzkripció iránya Transzláció iránya
Poszt-transzlációs módosítások Endoplazmás retikulum lumenében: Szignál peptid lehasítása Natív konformáció kialakulása Diszulfid hidak képződése Hidroxiláció Karboxiláció Acetiláció Foszforiláció Metiláció Farneziláció Glikoziláció (dolikol mediálta) Transzport a Golgi komplexbe Sejtalkotókba történő elosztás Ubikitinilálódás Proteoszomális lebontás
Regulátoros fehérje DNS kölcsönhatás alapja
A génkifejeződés szabályozási lehetőségei Negatív reguláció DNS mrns Pozitív reguláció (a kötődött represszor gátolja a (a kötődött aktivátor facilitálja transzkripciót) a transzkripciót) Operátor A szignál a Promóter regulátor DNSről történő disszociációját okozza Szignál molekula RNS polimeráz mrns A szignál a regulátor DNShez kötődését okozza mrns mrns
Eukarióta génkifejeződés szabályozása HMG fehérjék Transzkripció koaktivátorok Mediátor RNS polimeráz II komplex DNS Enhancer DNS szekvenciák DNS kötő transzaktivátor fehérjék