Witajcie drodzy biolodzy! Przygotowujemy się do egzaminu z modułu 13 Apologia Advanced Biology. Damy radę!
Moduł 13: Genetyka Molekularna
Skupimy się na najważniejszych zagadnieniach.
DNA: Nośnik Informacji Genetycznej
DNA to kwas deoksyrybonukleinowy. Pamiętajcie o jego strukturze!
Składa się z dwóch łańcuchów nukleotydów. Tworzą one podwójną helisę.
Każdy nukleotyd zawiera deoksyrybozę (cukier), grupę fosforanową i zasadę azotową.
Cztery zasady azotowe to: adenina (A), tymina (T), cytozyna (C) i guanina (G).
Zasady łączą się komplementarnie: A z T, a C z G.
To klucz do replikacji i transkrypcji!
Replikacja DNA
Replikacja to proces powielania DNA. Zapewnia przekazywanie informacji genetycznej.
Proces rozpoczyna się od rozplątania helisy DNA przez enzym helikazę.
Następnie polimeraza DNA dodaje nowe nukleotydy do istniejącej nici.
Pamiętajcie o nici wiodącej i opóźnionej. Nić opóźniona tworzy fragmenty Okazaki.
Ligaza DNA łączy fragmenty Okazaki.
Replikacja jest semikonserwatywna. Oznacza to, że każda nowa cząsteczka DNA zawiera jedną starą i jedną nową nić.
Transkrypcja
Transkrypcja to proces przepisywania informacji z DNA na RNA.
RNA to kwas rybonukleinowy. Różni się od DNA tym, że zawiera rybozę zamiast deoksyrybozy i uracyl (U) zamiast tyminy (T).
Proces katalizowany jest przez polimerazę RNA.
Polimeraza RNA przyłącza się do regionu DNA zwanego promotorem.
Wyróżniamy trzy rodzaje RNA: mRNA (matrycowy RNA), tRNA (transportujący RNA) i rRNA (rybosomalny RNA).
mRNA przenosi informację genetyczną z jądra do rybosomów.
Translacja
Translacja to proces tłumaczenia informacji zawartej w mRNA na białko.
Zachodzi w rybosomach.
Kod genetyczny to zbiór reguł, według których sekwencja nukleotydów w mRNA jest tłumaczona na sekwencję aminokwasów w białku.
Kodon to trójka nukleotydów w mRNA, która koduje konkretny aminokwas.
tRNA transportuje aminokwasy do rybosomu.
Antykodon na tRNA pasuje do kodonu na mRNA.
Proces kończy się, gdy rybosom napotka kodon stop.
Mutacje
Mutacje to zmiany w sekwencji DNA. Mogą być spontaniczne lub wywołane przez czynniki mutagenne.
Wyróżniamy różne rodzaje mutacji: mutacje punktowe (substytucje, insercje, delecje) i mutacje chromosomowe (duplikacje, delecje, inwersje, translokacje).
Mutacje mogą być szkodliwe, obojętne lub korzystne.
Mutacje są podstawą ewolucji!
Regulacja Ekspresji Genów
Ekspresja genów to proces, w którym informacja zawarta w genie jest wykorzystywana do syntezy białka.
Regulacja ekspresji genów pozwala komórkom kontrolować, które geny są aktywne w danym momencie.
Wyróżniamy różne mechanizmy regulacji ekspresji genów: na poziomie transkrypcji, translacji i potranslacyjnym.
Operony to jednostki transkrypcyjne występujące u bakterii.
Przykłady to operon lac i operon trp.
Technologie Genetyczne
Inżynieria genetyczna to zbiór technik umożliwiających manipulowanie materiałem genetycznym.
Enzymy restrykcyjne tną DNA w specyficznych miejscach.
Ligaza DNA łączy fragmenty DNA.
Plazmidy to małe, koliste cząsteczki DNA występujące u bakterii. Mogą być używane jako wektory do wprowadzania genów do komórek.
PCR (reakcja łańcuchowa polimerazy) to technika amplifikacji DNA.
Elektroforeza żelowa służy do rozdzielania fragmentów DNA według ich wielkości.
Sekwencjonowanie DNA pozwala na odczytanie sekwencji nukleotydów w DNA.
Klonowanie
Klonowanie to proces tworzenia identycznych kopii organizmu lub fragmentu DNA.
Klonowanie genów polega na wprowadzeniu genu do komórki gospodarza, która następnie go powiela.
Klonowanie organizmów polega na stworzeniu organizmu o identycznym materiale genetycznym jak organizm dawcy.
Podsumowanie
Uff, to był intensywny moduł! Pamiętajcie o kluczowych definicjach: DNA, RNA, replikacja, transkrypcja, translacja, mutacje. Zrozumienie tych procesów to podstawa. Skupcie się na enzymach biorących udział w replikacji i transkrypcji. Powodzenia na egzaminie!
Powtórzcie sobie procesy replikacji, transkrypcji i translacji krok po kroku. Zwróćcie uwagę na różnice między DNA i RNA. Przypomnijcie sobie zasady łączenia zasad azotowych.
Życzę Wam powodzenia na egzaminie! Jesteście świetni i dacie radę!
