curs 2_2011

7/26/2019 curs 2_2011

1/146

BAZELE MOLECULARE ALEEREDITII

7/26/2019 curs 2_2011

2/146

Acizii nucleici =macromolecule n care estestocat i care exprim ntrega informaie geneticnecesar pentru apariia i meninerea vieii. Cromozomii = ADN + proteine1950- acceptarea ipotezei c molecula de ADN estedeintoarea informaiei ereditare (ers!e" i #!ase$%

- &r'in #!argaff1962- atson i #ric) au o*tinut premiul No*eldeoarece au sta*ilit configuraia moleculei de ADN -structur !elicoidal - in 1953

7/26/2019 curs 2_2011

3/146

7/26/2019 curs 2_2011

4/146

+,,-+,,

S!ucu!" #i $!%"niz"!e"AD&'ului

- codificarea informatiei ereditare

=/ sinteza proteinelor - lungimea i greutatea sa molecularsunt uriae

AD& - 0 1- nucleu - +1- mitocondrial - fiecare molecul2 liniar3

neramificat

- unitile structurale - nucle$i(e

7/26/2019 curs 2_2011

5/146

+,,-+,,


glucid(dezoxiri*oza- pentoza$

&ucle$i(ul o baz azotato grupare fosfat

purinice2 - adenina (A$B"zele "z$"e - guanina (4$

pirimidinice2 - citozina (#$ - timina (5$

&ucle$zi(ul= *az azotat 6 glucid

&ucle$i(ul= nucleozid 6 gruparea fosfat

7/26/2019 curs 2_2011

6/146

7/26/2019 curs 2_2011

7/146


7ecvenializarea nucleotidelorntr-o caten de ADN reprezint)!ucu!" *!i+"!,a moleculei3

i n acelai timp in-$!+".i"e!e(i"!, c$(i-ic",/

7/26/2019 curs 2_2011

8/146


*icatenar2 - + catene polinucleotidice legatentre ele prin legturi de !idrogensituate intre *azele azotate

(A=5% #84$ catenele2 - complementareM$lecul" - antiparalele (sens 9: - ;:3 ;: - 9

7/26/2019 curs 2_2011

9/146+,,-+,,


S!ucu!" )ecun("!, "+$leculei (e AD& configuraiaspaial *icatenar3 !elicoidal

a celor dou catene

7/26/2019 curs 2_2011

10/146

7/26/2019 curs 2_2011

11/146


)!ucu!, e!.i"!, organizarea tridimensional realizatde du*lul !elix n a*sena legrii de proteine

)!ucu!" u"e!n"!, ' plicaturarea !elixului legat deproteine

Forme helicoidale de ADN

- triplu-!elicoidale (triplex ADN3 forma 4$.

7/26/2019 curs 2_2011

12/146

7/26/2019 curs 2_2011

13/146

$li+$!-i)+ul +$leculei (eAD&

In funcie de conformaia glucidului i

de orientarea bazelor azotate fade glucid, ei!t " forme ale

moleculei de ADN#

7/26/2019 curs 2_2011

14/146+,,-+,,


$!+" B

ce " +"i -!ec7en, -$!+,1/ *l"nul 8"zel$! "z$"e e)e *e!*en(icul"! *e "ul :eliului2/ 2 incizu!i l"e!"le +";$!, #i +in$!,3/10 *e!ec:i (e nucle$i(e *e! *") )*i!"l,5

@/ Interaciunile dintre ADN i proteine apar iniial 'n incizurama(or

)% *tructura moleculei de ADN e!te dinamic

10/ Du8lul :elipoate fi denaturat !au renaturat "n"liz,+$lecul"!, S$u:e!n 8l$in%> CR> )ec7en.i"liz"!e" AD&'ului>

cl$n"!e"

7/26/2019 curs 2_2011

15/146+,,-+,,


$!+" Z

1/n !e%iunile n c"!e AD&'ul e)e 8$%" n 'C2/:eliul e)e !$i )*!e )n%"

3/8"zele "z$"e )e %,)e)c )*!e ee!i$!> -iin( +"ie*u)e l" -"c$!ii (e +e(iu

7/26/2019 curs 2_2011

16/146+,,-+,,

$li+$!-i)+ul+$leculei (e AD&

$!+"A

1/n c$n(i.ii (e :i(!""!e )c,zu,2/11 nucle$i(eF*") )*i!"l, #i ($u, incizu!i

3/"*"!e n(e$)e8i n (u*leu!ile AR&'AD& ")-el -$!+" B *$"e!ece !e7e!)i8il n -$!+" A )"u n -$!+" Z/

7/26/2019 curs 2_2011

17/146

U&IERSITATEA DE MEDICI& JI ARMACIEK/ BABEJH TIMIJOARA

eneic" +e(ic"l" C$n-/ D!/ M"!i" uiu

e-mail: [email protected]

+,,-+,,

2.3 Polimorfismulmoleculei de ADN

7/26/2019 curs 2_2011

18/146

O!%"niz"!e" AD&'uluinucle"!

%en, "*!$ 10/000'20/000 *e!ec:i (e BA

AD& %en$+ic "*!$/ 3 +ili"!(e BA%en$+ul u+"n "*!$/ 30/000 %ene c"!ec$(i-ic, *!$eine +"i *uin (e 50N (in c"ni"e" $"l" (e

AD& c$(i-ic" *!$eine

7/26/2019 curs 2_2011

19/146


Ti*u!i (e $!%"niz"!e " )ec7en.el$! nucle$i(ice(in AD&'ul nucle"!

ADN codant

ADN noncodantADN repetitiADN unic

7/26/2019 curs 2_2011

20/146


A% ADN codant#

!e*!ezin, "*!$i+"i7 10N (in %en$+c$(i-ic, *!$einele )!ucu!"le #i -unc.i$n"le c"!e)"u l" 8"z" c"!"ce!el$! (in -en$i*

-% ADN noncodant#!e*!ezin, "*!$i+"i7 90N (in %en$+

nu )*eci-ic, un *!$(u) -inie)e c$n.inu n ' *)eu($%ene> -!"%+ene (e %ene>in!$ni> )ec7en.e !e%l"$"!e "le !"n)c!i*.iei

Gle"(e!H #i G!"ile!H/

7/26/2019 curs 2_2011

21/146


C/ AD& !e*eii7secvente de ADN ce se repeta mai mult de +, de ori in

genom si se gasesc2dispersate n genomdispuse n tandem.

aproximativ 9,1 din ADN-ul non-codant const din secvene deADN repetitiv

?n functie de nr. de repetari 2"/ AD& in"l !e*eii7

8/ AD& +$(e!" !e*eii7

7/26/2019 curs 2_2011

22/146


"/ AD& n"l !e*eii7

secvene de ADN f scurte3 repetate n tandem milioane de copii per genom aproximativ @,1 din genom &x. A55#4A55#4A55#4 = (A55#4$;

n funcie de mrimea acestor repetri3 se potdistinge2ADN satelit

ADN minisatelit

ADN microsatelit.

7/26/2019 curs 2_2011

23/146


.% ADN !atelit

format dintr-un numr mare de repetri n tandem9-@,1 din genompericentromeric i la nivelul telomerelorAD& ')"eli ' su*tip de ADN satelit

= repetri ale unei uniti formate din

@@ perec!i de *aze - ADN de legtur a !eterocromatinei

centromerice.

7/26/2019 curs 2_2011

24/146


/% ADN mini!atelit(secvenele !ipervaria*ile$repetri ale unui numr de @-@,, BC

la nivelul telomerelor3 polimorfeADN telomeric = repetri n tandem a nucleotide3adugate de o enzim specializat3 telomerazaprote>eaz capetele cromozomilor

au rol n reglarea expresiei genice

7/26/2019 curs 2_2011

25/146


"% ADN micro!atelit uniti reprezentate de @- nucleotide3 repetate de

aproximativ @,, ,,, oriEgenom !aploid ?nsta*ilitatea factor de progresie n anumite cancere cromozomul F

repetarea aceluiai nucleotid repetrile a + nucleotide (ex. #A#A#AG$ importan clinic deose*it repetrile de ; nucleotide E !inucle$i(ele CA n 8$"l" 4unin%$n

C n )in(!$+ul P' -!"%il/

7/26/2019 curs 2_2011

26/146


8/ AD& +$(e!" !e*eii7

secvene scurte de ADN (;,,-@,,, p*$ n numr de sute sau mii per genom. H ;91 din genom

se gsete n2elemente scurte intercalareelemente lungi intercalaregenele care codific ARNr i ARNt

7/26/2019 curs 2_2011

27/146


.% 0lemente !curte intercalare(SINEs) @,,-,, perec!i de *aze @1 din genom n regiunile eucromatice

e *ecenele Alu formeaz @,1 din genom3 nu codific proteine3

nu sunt autonome3 prezente in introni H @ +9, ,,,Egenom !aploid - coninut *ogat n #-4 - pot altera funcia genei3 cauzInd *oala.

0# hipercole!terolemia familial

7/26/2019 curs 2_2011

28/146


/% 0lemente lungi intercalare(!INEs) +@1 din genom &x2 elementele !" H 99,,,,Egenom !aploid - @1 din genom ; familii2 J?N& @3 J?N& + i J?N& ; localizate n regiunile eucromatice ale cromozomilor umani3

preferenial n zonele *ogate n A5 pot cauza *oli prin disrupia funcionalitii unei gene

consecutiv inseriei lor n cadrul secvenelor nucleotidice dingena respectiv

&x2 !emofilia A3 !emofilia B3 miodistrofia Duc!enne"% 1enele care codific A2Nr i A2Nt

7/26/2019 curs 2_2011

29/146


Importana repetrilor nucleotidice

'n !tudiile genomice umane#

identificarea persoanelorantropologie i evoluionismstudii populaionale i de filiaiestudii de linca> genicstudii de cartografiere genic.

7/26/2019 curs 2_2011

30/146


D/ AD& unic ne!e*eii7

secvene de ADN care nu se repet n genomcromozomi localizare2 n *enzile eucromatice

la nivel genic - n exoni (+1$ - n introni - n regiunile care

separ genele

7/26/2019 curs 2_2011

31/146

+,,-+,,

AD& +i$c$n(!i"l

mitocondriile dein un genom

autonomo celul sute de mitocondriio mitocondrie +-+,

molecule de ADN du*lu catenarcircular (ADNmt$aproximativ @ 90 perec!i denucleotide

7/26/2019 curs 2_2011

32/146

AD& +i$c$n(!i"l

ADN mitocondrial, !pre deo!ebire ADN nuclear#

Nu este asociat cu proteineNu conine ADN repetitivNu conine promotori individualizai#onine 0;1 secvene codante care formeaz ; gene

care codific:polipeptide3 AKNt3 AKNrau structur continu (fr introni$ de codoni (codoni eretici$se transmit exclusiv matern

7/26/2019 curs 2_2011

33/146

AD& +i$c$n(!i"l

D"c" in!'$ celul" ei)" - ADNmt cu mutaie 6 ADNmt normal !eteroplasmie - ADNmt !omeoplasmieEe+*le (e 8$li (ee!+in"e (e +u".ii "le %enel$!AD&+

- Neuropatia optic ereditar Je*er- Anomalii ale meta*olismului energetic caracterizate prindistonia muscular3 cu evoluie paroxistic sau progresiv

7/26/2019 curs 2_2011

34/146

+,,-+,,

Re*lic"!e" AD&

!e*!ezin" +uli*lic"!e" unei +$lecule 7ec:i n 2

+$lecule n$imodelul semiconser#ati# $molecula nou de ADN3 careare astfel o caten nou i o caten #ec%e.se desfoar cu aprox. 9, nucleotideEs n timpul

interfazei3 n faza 7.are la *az c$+*le+en"!i"e" 8"zel$! "z$"e/")inc!$ni)+ul !e*lic!ii

7/26/2019 curs 2_2011

35/146

Etapele replicrii

.% De!piralizarea heliului cu a(utorul helicazei

/% *epararea celor / catene ale ADNului n +"i +ule *unce (e$(",> z$ne (enu+ie

!e*lic$ni )cu!"!e" (u!"ei !e*lic"!ii )e -$!+e"z, -u!cile (e !e*lic"!e Q AD& +$n$c"en"! ' +"!i.e *en!u )inez" n$il$!

c"ene

7/26/2019 curs 2_2011

36/146

Etapele replicrii

"%Ambele catene !e replic 'n paralelSSB enzi+" c"!e +*ie(ic" cele 2 c"ene ), )e

!eune")c,AD& *$li+e!"z" ' enzi+" e)en.i"l, *en!u *!$ce)ul

!e*lic,!ii' -unc.i$ne"z, nu+"i n (i!ec.i" 5'3

c"enele -iice )ineiz"e (i-e!i

' c$ninuu ' (i)c$ninuu

7/26/2019 curs 2_2011

37/146

Etapele replicrii

AR& *!i+"z" enzima careaeaz primul nucleotid n catenanou

AD& *$li+e!"z"adaug apoinucleotidele pstrInd orientareacorect3 antiparalel

7/26/2019 curs 2_2011

38/146

Etapele replicrii

pe cealalt caten3 replicarea

(putin intarziata$ se face nfragmente mici3 Gfragmente34aza4i5#

-@,,-+,, nucleotide

- sintetizate n direcia 9:-;:- AD& li%"z" leagfragmentele

7/26/2019 curs 2_2011

39/146

Re*lic"!e" AD&

7/26/2019 curs 2_2011

40/146

7/26/2019 curs 2_2011

41/146

U&IERSITATEA DE MEDICI& JI ARMACIE

7/26/2019 curs 2_2011

42/146


eneic" +e(ic"l" !$-/ D!/ M"!i" uiu


Enzi+ele nece)"!e !e*lic,!ii+$leculei (e AD&

$elicaza )e*"!, cele 2 c"ene "le +$leculei

(e AD&!$eine (e !e*lic"!eSSB +en.in c"enele(i)"n."e6opoizomerazele!$l n n-,#u!"!e" #i

(e)-"ce!e" :eliului!i+$)$+!$l n )inez" *!i+e!ului

7/26/2019 curs 2_2011

43/146

Enzi+ele nece)"!e !e*lic,!ii+$leculei (e AD&

ADNpolimerazele "#ez"!e" c$!ec, " nucle$i(el$! #inc"en"!e" l$!/ Ei)" 5 i*u!i

nc"en"!e" nucle$i(el$! n c"en" cu )inez"(i)c$ninu,

!e*"!"!e" AD& nc"en"!e" nucle$i(el$! n c"en" cu )inez"

c$ninu,/V !e*"!"!e" AD&W +i$c$n(!ii

ADNligaza' le"%, -!"%+enele n$u )ineiz"e/

7/26/2019 curs 2_2011

44/146

Re*"!"!e" leziunil$! AD&

ene!"li"i

4enomul uman sufer variate leziuni spontane sau induse

sisteme de recunoatere a leziunilor ADN-ului 6

o gam larg de gene pentru reparare

restitu&ia fidel a structurii ini&iale ' repararea par&ial cu defectonsecin&e2 - mutaii genice (mentinute la nivel$

- *oli asociate cu defecte n repararea ADN-ului i cu creterea suscepti*ilitii la cancer - apoptoza.

7/26/2019 curs 2_2011

45/146

Re*"!"!e" leziunil$! AD&

Tip de leziune AND Principalele mecanisme de reparare

re!a intr-o caten de ADN "eparare cu a#utorul ADN-li$azeiaze imperec%eate $re!it &orectare prin repararea imperec%erilor

$re!ite 'e(cizie )resintez*+racil prezent ,n ADN +racil suprimat cu a#utorul +racil-

$licozilazei

itus apurinic sau apirimidinic istemul de reparare al endonucleazei AP /

Dimeri de pirimidine 'lumina +.0.* "e1ersie enzimatica"e$iuni de ADN lezat "eparare prin e(cizie 'e(cizie si

resintez utiliznd cealalt caten*

"e$iuni de ADN lezat "eparare post- replicati1a 'reparare 1iarecominare*


7/26/2019 curs 2_2011

46/146




Re*"!"!e" leziunil$!AD&'ului

Kepararea erorilor de

mperec!ere se faceprin ecizi"unuisegment ADN de pecatena care conine

*aza greit nserat3urmat de !e*"!"!e"*!in )inez,.

7/26/2019 curs 2_2011

47/146

+ec"ni)+ (e X uli+, #"n), Y *en!u " c$!ec" e!$!ile (incu!)ul !e*lic,!ii#

'ncorporri de nucleotide greit in!erate 'mperecheri eronate ale bazelor azotate

A*!$ 99 N (in e!$!i i+e(i" c$!ec"e *!in $*e!".i" (e !ecii!e" *$li+e!"zei *!inci*"le (in i+*ul !e*lic,!ii

R,+n 10'? i+*e!ec:e!i %!e#ie *e! ciclu (e !e*lic"!e (in c"!e99>9N )un c$!ec"e *!in )i)e+ul (e !e*"!"!e "l i+*e!ec:e!il$!

%!e#ie> -!ec7en." -in"l, " "ce)$!" -iin( 10 '510'210'3 10'10

1. Repararea leziunilor produse prin erori de

imperechere intre bazele azotate (MMR)

7/26/2019 curs 2_2011

48/146

Re*"!"!e" leziunil$! AD&'ului

C"en"care conine *aza greit inserat dela nivelul situsului Lcu eroare de

mperec!ere M )e i(eni-ic" *!in (i-e!en., (e

+eil"!e n!e c"en" n$u )ineiz",(non-metilat$ i c"en" +"!i., (metilat$.

7/26/2019 curs 2_2011

49/146


7istemul a fost descris prima oar la E/c$li?n etapa de excizie se formeaz o 8!e#" +$n$c"en"!,consecutiv aciunii e$nucle"zeicare degradeaz catena deADN clivat anterior.

Dupa excizie3 AD& *$li+e!"z" !e-"ce 8!e#" utilizInd

catena complementar ca matrice i elimin n consecinnucleotidele eronate.

7/26/2019 curs 2_2011

50/146

2/ Sistemul de reparare alendonucleazei AP

"c.i$ne"z" n )iu)u!ile un(e $ 8"z, *u!inic, )"u*i!i+i(inic, li*)e#e (in )!ucu!" +$leculei (eAD&/

)iu) apurinic)iu)apirimidinic 7A

)iu)u!ile )un !e*"!"e *!in )i)e+ul enzi+"ic (e

!e*"!"!e "l en($nucle"zei X A Y en($nuce"z" A cli7e"z, 8"z" "z$", -,!, %luci(>

l,)n( $ 8!e#, n AD&> 8!e#, c"!e 7" -i !e*"!", (eAD&'*$li+e!"z,/

7/26/2019 curs 2_2011

51/146


Aciunea endonucleazei A8#

(A) olecula dublu catenar de orgine.

(*) +idroliza spontan a guaninei duce la pierderea ei.

() Endonucleaza A, e-cizeaz dezo-iriboza.

(D) ADN polimeraza reface brea utiliznd ca matrice catena continu.

(E) ADN ligaza restaureaz sec#en&a de origine.

7/26/2019 curs 2_2011

52/146

3/ "epararea prin e(cizie aleziunilor ADN

se realizeaz pentru un nr. mare de leziuni ale ADN-ului. are loc n mai multe etape enzimatice2

- eliminarea unui segment de ADN lezat din molecula du*lucatenar- nlocuirea segmentului eliminat printr-o noua sintez3 n

care se utilizeaz catena nemodificat (catena cu structuranormala$ drept matrice a replicrii (excizie-resintez$.

7/26/2019 curs 2_2011

53/146

7/26/2019 curs 2_2011

54/146

7/26/2019 curs 2_2011

55/146

Diverse enzime pot recunoate i catalizareversia direct a unei leziuni ADN cauzat deradiaiile O

e# dimeri de pirimidin2O rup legturile

dintre pirimidine n cadrul dimerilor

4. Re7e!)i" enzi+"ic,

7/26/2019 curs 2_2011

56/146

5/ "epararea post- replicati1 a leziunilorADN

proces care are loc atunci cInd leziunile ADN persist

pentru a minimaliza efectele nefaste este necesarrepararea po!treplicati prin recombinare

&x2 repararea rupturilor aprute n molecula de ADN*icatenar su* aciunea radiaiilor gama este realizatprin intervenia a trei proteine codificate de genele2- ATM (ataxia telangiectazia$- BCRA1> #i BCRA2 (predispoziia ereditar pentru

cancer de sIn$

7/26/2019 curs 2_2011

57/146

+,,-+,,

7A9:olecula de ADN care

conine o leziune 'n catena ;

e!te 'n cur! de replicare%

7-9 2einiierea !intezei pornind

de la leziune la! o bre 'n

catena "%

7C9

7/26/2019 curs 2_2011

58/146

6/ "epararea leziunilor la ni1elul ADN-uluimitocondrial

!"" +u".iil$! l" AD&'ul +i$c$n(!i"l ' (e 10 AD&'ul

nucle"! mecanismele de reparare sunt similare cu cele de la nivel

nuclear cu mici excepii ex. lipsa mecanismului de excizie reparare a unui

nucleotid e-icien." +"i )c"zu, " !e*"!,!ii l" "ce) ni7el (ee!+in"' 'mbtrnire precoce apariia unor boli degeneratie


7/26/2019 curs 2_2011

59/146

K/ BABEJH TIMIJOARA eneic" +e(ic"l"

*!$-/ D!/ M"!i" uiu e-mail: [email protected]

Acizii !i8$nucleici

AR&= polimeri care ve!iculeaza si exprima informatia ereditara

Dup mrime3 localizare i funcie3 exista ; clase de AKN2" AR& +e)"%e!(AR&+$

- copie a secvenei codante a unei gene- servete ca matri pentru sinteza proteinei.

8 AR& !i8$z$+"l(AR&!$c AR& (e !"n)*$!(AR&$am*ele furnizeaz structurile i instrumentele

necesare pentru ca mesa>ul adus de AKNm spoat fi structurat su* forma unei proteine.

7/26/2019 curs 2_2011

60/146

Acizii !i8$nucleici

B"ze u!"cil U nl$cuie)c TRi8$z" inl$cuie)e (ez$i!i8$z,/+$n$c"en"!iAR& +e)"%e! ' )!ucu!, lini"!,

AR&! #i AR& ' l"n. *li" *!in

+*e!ec:e!e" un$! 8"ze "z$"e' 8ucle #i *$!.iuni (!e*e c"!e )e")$ci"z, cu *!$eine )*eci-ice/

7/26/2019 curs 2_2011

61/146

Acizii !i8$nucleici

Ti*u!i (e AR&

" AR& +e)"%e! AR&+' -$!+e

AR&+ comune pentru multe celule' *!$einele:$u)e[ee*in% e/ enzi+ele *en!u %lic$liz"

AR&+ mici diferite

AR&+ !pecifice($"! *en!u unele i*u!i (e celule e/ AR&+ *en!u :e+$%l$8in" in *!ecu!)$!ii

e!i!$ciel$!

7/26/2019 curs 2_2011

62/146

Acizii !i8$nucleici

Ti*u!i (e AR&

8 AR& !i8$z$+"l AR&!

7" in!" in c$n)iui" !i8$z$+ului c"!e )e!7e#e )inezei*!$einel$! n u!+" *!$ce)ului (e !"n)l".ie "l AR&+

l" euc"!i$e ei), < i*u!i (i-e!en.i"e (u*, !"" (e

cen!i-u%"!e l" ul!"ceni-u%, ' AR&! 1@S ' )u8uni"e" +ic, " !i8$z$+ului/ ' AR&! 2@S> 5/@S #i 5S/ ' )u8uni"e" +"!e " !i8$z$+ului/

7/26/2019 curs 2_2011

63/146

7/26/2019 curs 2_2011

64/146

Acizii !i8$nucleici

AR&

7/26/2019 curs 2_2011

65/146

Acizii !i8$nucleici

c AR& (e !"n)*$! AR&

*$"!, AA c"!e 7$! -$!+" l"n.ul *$li*e*i(ic

E\ ' "/ de tipuri de A2Nt 7produ!ul unor gene !eparate9

!e%iunile ne*e!ec:e -$!+e"z, 3 8ucle D> T #i " "nic$($nului -iec"!e (in!e AR& le"%, l" c"*"ul 3] unul (in cei 20 AA

l" un" (in!e 8ucle> 3 8"ze "z$"e ne*e!ec:e "nic$($n "nic$($n ^ c$($nul c$+*le+en"! (e *e AR&+

le%"!e" AA *$!i7i (in l"n.ul *$li*e*i(ic n -$!+"!e/

7/26/2019 curs 2_2011

66/146

Acizii !i8$nucleici

7/26/2019 curs 2_2011

67/146

( AR& +ic nucle"! )+"ll nucle"! ' )n R&A$

!"n)c!i*.i" AD& +$lecule *!ecu!)$"!e lun%i !"n)c!i**!i+"! *!$ce)"e n nucleu +$lecule -unc.i$n"le c"!e *$

-i e*$!"e n ci$)$l> *"#i +e(i".i (e AR&'u!ile +ici nucle"!e AR&)n "u (i-e!ie !$lu!i in *!$ce)"!e" "l$! cl")e (e AR& ' *$ -i *"!e " !pliceozomului

' *"!ici*" l" conertirea preA2Nm in A2Nm ecizi" in!$nil$!

)i "!"n;"!e" e$nil$! ' inproce!area >tran!criptului primar> *en!u " (e7eni $

+$lecul, -unc.i$n"l,

Acizii !i8$nucleici

7/26/2019 curs 2_2011

68/146

Acizii !i8$nucleici

e AR& +ic nucle$l"! )+"ll nucle$l"! R&A) ' )n$ R&A

in ine!i$!ul nucle$lului l" 7e!e8!"e "ce)e AR& )un c$(i-ic"e (e in!$nii n(e*"!".i

in i+*ul *!$ce)"!ii AR& )un !e)*$n)"8ili (e

' -$!+"!e" !i8$z$+ului ";u"n( l" ,ie!e" +"!elui AR&!'*!ecu!)$! in )u8uni"ile 2@S> 1@S> )i 5/@S/' c" i*"! *en!u )inez" el$+e!el$!

7/26/2019 curs 2_2011

69/146

Acizii !i8$nucleici

- Mic!$ AR& +iAR& - mici molecule de AKN care regleaz expresia

moleculelor de AKNm

% AR& PIST - inactiveaz unul din cei doi cromozomi P lasexul feminin

O!%"niz"!e" %enei

7/26/2019 curs 2_2011

70/146

O!%"niz"!e" %enei)!ucu!"le l" E\

en" "!e $ )!ucu!, +$(ul"!,> -iin( c$n)iui, (inele+enele nece)"!e *en!u

Initiere, de!f!urare !i finalizare a tran!criptiei !i

tran!latiei*pecificarea !ecentializrii AA 'n polipeptidul

!intetizat2eglarea epre!iei genelor

Ele+ene )!ucu!"le "le

7/26/2019 curs 2_2011

71/146

Ele+ene )!ucu!"le "le%enei l" E\

1/!$+$$!ul *uncul )"! "l !"n)c!i*.iei

"*"!e n !e%iune" *!$+$$! " %eneiin-$!+".i" *en!u -unc.i" *!$+$$!ului e -u!niz", (e n),#i

)ec7en." (e AD&/M";$!i"e" *!$+$$!il$! "u

Cui" TATAl$c"liz", l" "*!$/ 25'35*8/ n "+$ne

Gu*)!e"+H (e )iul (e ini.ie!e " !"n)c!i*.iei

Cui" CAAT "-l", l" "*!$/ ?0 *8/ n "+$ne (e )iul (eini.ie!e " !"n)c!i*.ie

2 4 5r$anizarea

7/26/2019 curs 2_2011

72/146

2.4.5r$anizarea$enei structurale la

E6

El l

7/26/2019 curs 2_2011

73/146

2/ Siul (e iniie!e " !"n)c!i*.iei

l$cul (in c"!e *$!ne)e !"n)c!i*.i" AD&'ului n *!e AR&+

)e %,)e)e l" c"*,ul 5_ "l )ec7en.ei c$("ne )i !e*!ezin,

nce*uul *!i+ului e$n"ce"), )ec7en., "("u%, T Gc"*H l" nce*uul AR&+

+"u! *en!u "'l *!$e;" (e "c.iune" 5'e$nucle"zei/

Ele+ene )!ucu!"le"le %enei l" E\

Ele+ene )!ucu!"le "le %enei l"

7/26/2019 curs 2_2011

74/146

Din !itul de initiere a transcrip!iei A"# pn la !itul de

iniiere a tran!laiei, !e ga!e!c !ecenele#

Re%iune" ne!"n)l"", 5_ 5_'UTR nu c$(i-ic, $ *!$ein,

$li*e*i(ul )e+n"l -u!nize"z, )e+n"lul *en!u l$c"liz"!e"celul"!, )"u e!"celul"!, c$!ec,> -iin( n -in"l cli7", #i n(e*,!",

Siul (e ini.ie!e " !"n)l".iei )ec7en." c"!e c$(i-ic, nce*uul

l"n.ului *$li*e*i(ic codific metionina> "(e)e" eli+in",*$)!"n)l".i$n"l -iec"!e AR&+ +"u! "!e c" *!i+ c$($n AU> c"!ec$(i-ic, +ei$nin"

Ele+ene )!ucu!"le "le %enei l"E\

O!%"niz"!e" %enei )!ucu!"le

7/26/2019 curs 2_2011

75/146

O!%"niz"!e" %enei )!ucu!"lel" E\

Cadrul de citire a genei conine#

E$ni)ec7en.e c$("ne "le %enei> !"n)c!i)e #i !"n)l"eIn!$ni )ec7en.e nec$("ne "le %enei> !"n)c!i)e #i

ne!"n)l"e!"ni.ele e$ni'in!$ni -iec"!e in!$n nce*e cu $ )ec7en.,

(enu+i, !it donor 7169 la captul ? #i )e e!+in, cu $ )ec7en.,(enu+i, !it acceptor 7A19 la captul "%

:utaiile la ace!t niel determin !plicing aberant#

hiperplazia congenital adrenalian i betatala!emii.

7/26/2019 curs 2_2011

76/146


7/26/2019 curs 2_2011

77/146

J J eneic" +e(ic"l"

C$n-/ D!/ M"!i" uiu e-mail: [email protected]

+,,-+,,

O!%"niz"!e" %enei)!ucu!"le l" E\

O!%"niz"!e" %enei )!ucu!"le l"

7/26/2019 curs 2_2011

78/146

odonul stop => semnalul de terminare altranslaiei => unul dintre cei 3 codoni stop.

Regiune semnal de poliadenilare

=> in aval (downstream) de codonul

stop, (3!"R)=> semnal pentru ad#ugarea unei

secvenepoli$ (

coada poli$)

=> stimulea%a iniierea translaiei dareste implicat# &i 'n maturarea, transportul &idegradarea $Rm

% %E\

U&IERSITATEA DE MEDICI& JI ARMACIEK/ BABEJH TIMIJOARA 2.4.5r$anizarea

7/26/2019 curs 2_2011

79/146



+,,-+,,

2.4.5r$anizarea$enei structurale la

E6

7/26/2019 curs 2_2011

80/146

Re%iune ne!"n)l"", 3_ 3_'UTR

)ec7en." cu*!in), n!e )e+n"lul (e e!+in"!e "!"n)l".iei #i e!+in"!e" !"n)c!i*.iei

i+*lic", n c$n!$lul e*!e)iei %enel$!> %"+e$%enezeil" "+8ele )ee #i " *e!i$"(ei (e nce*u " (ez7$l,!ii e+8!i$n"!e

+u".iile "ce)ei !e%iuni (ee!+in, "-ec.iuni c" di!trofiamiotonic 'n care apar epan!iuni trinucleotidice 'n reg "@

7/26/2019 curs 2_2011

81/146

T!"n)c!i*.i" %enei AD& AR&

$ranscriptia %copierea

in&ormatieicontinut 'ntr-oen (A"#) 'n

secven! de AR#.

Transcrip7ia

7/26/2019 curs 2_2011

82/146

p7$enei: ADNA"N


7/26/2019 curs 2_2011

83/146


AR# polimerazaderuleaz si desparte cele 2 catene de ADN

nconjurate helicoidalrecruteaz mononucleotidele din viitorul lant de

ARN si se asambleaz conform complementaritii cubazele azotate din lanul ADN = transcriptia.

A"N polimeraza

7/26/2019 curs 2_2011

84/146

A"N polimeraza

a eucariote e*ist trei tipuri:

$R polimera%a * (+ol *)

transcrie genele pentrusuunit#tile $Rr.

$R polimera%a **

(+ol **)

transcrie gene carecodi-ic# proteine 'n $Rm si gene pentru $R mic

nucleolar.

$R polimera%a *** (+ol ***)

transcrie genelepentru suunitatea / a $Rr si toate genele pentru$Rt .

Transcrip7ia

7/26/2019 curs 2_2011

85/146

7$enei: ADNA"N

Transcrip7ia

7/26/2019 curs 2_2011

86/146

7$enei: ADNA"N

7/26/2019 curs 2_2011

87/146


0tapele tran!cripiei#

ini.ie!e"

el$n%"!e"

e!+in"!e"

+tapa de ini!iere

7/26/2019 curs 2_2011

88/146

+tapa de ini!iere

!A"N polimeraza se asociaz cu un promotor

"# de proteine diferite = factori de transcrip7ie=lea$ site%urile promotorului de captul "& = transcriptia

enzima A"N polimeraza = se lea$ de un factorproteic specific = factor si$ma = asocierea cupolimeraza = fi'area pe un lan de transcriere = deschiddublul heli' al ADN%ului = bucl de transcripie =apariia nucleotidelor complementare

Transcrip7ia

7/26/2019 curs 2_2011

89/146

$enei: ADNA"N

+lonarea

7/26/2019 curs 2_2011

90/146

+lonarea

*$li+e!iz"!e" nucle$i(el$! in )en) 5_3_

Transcrip7ia

7/26/2019 curs 2_2011

91/146

$enei: ADNA"N

Etapa de terminare

7/26/2019 curs 2_2011

92/146

Etapa de terminare

Interine cnd un !emnal indica !fr!itul genei

)e+n"lul (e e!+in"!e )ec7en., *"lin(!$+ic, 8$%", n #i C)ec7en." (ee!+in, -$!+"!e" unui 8u!ele *e c"en" (e AR&>c"!e *!$7$"c, (i)$cie!e" c$+*leuluipolimerazADNA2N

!"n)c!i*.i" -iin( c$+*le, !"n)c!i*ul e)e eli8e!" (e*$li+e!"z, i"! "ce")" (in AD&/


eneic" +e(ic"l"Transcrip7ia

7/26/2019 curs 2_2011

93/146


e-mail: [email protected] $enei: ADNA"N


7/26/2019 curs 2_2011

94/146


Ba 8 !"n)c!i*.ie (i!ec n ci$*l")+, ("c,!"n)c!i*.i" e)e e!+in", AR&'ul -$!+" *$"e -i

uiliz" *en!u )inez" *!$einel$!

Ba 0 !"n)c!i*.i" "!e l$c n nucleu )un !"n)c!i)e %ene c"!e c$n.in in!$ni in"ine" e*$!ului> AR& nucle"! :ee!$%en

!"n)c!i* *!i+"! )u-e!, +$(i-ic,!i i+*$!"ne

T i .i i AD& AR&

7/26/2019 curs 2_2011

95/146


8roce!area A2N# preA2Nm A2Nm

-transcriptul primar (pre$Rm) sinteti%at

'n nucleu trece printro procesare

ulterioar# = sinte%a unei molecule de $R

-uncionale

0tape le pr cesarii 1

/inte%a cap

/inte%a poli$

2ndep#rtarea intronilor

Sinteza cap

7/26/2019 curs 2_2011

96/146

la terminarea fazei de iniiere, etremitatea ? a

A2Nm e!te 'nelit de o molecul de 168 7!ecena

cap9#cretere a !tabilitii A2NmQ protecie fa de actiitatea enzimatic aeonucleazelor

Q!emnal de recunoatere pentru proteinele implicate 'nproce!ul ulterior de maturare i tran!laie 'n protein%

Sinteza poli(A)

7/26/2019 curs 2_2011

97/146

p ( )

e'tremitatea () este completat de o secvenpoliadenin *coadpoliA);

in etapa de terminare+ secvena AA,AAA esterecunoscut de enzima 'poliadenil polimeraza*care secioneaz transcriptul primar-fra$mentul poli'A*se ataeaz de captul liber

(/ al unui alt pre%ARNm+ completeaz molecula deARNm

7/26/2019 curs 2_2011

98/146

8ndeprtarea intronilor

)e !e"lize"z" unul ce unul> (in preA2Nm#i legarea capla cap a eonilor rmai

+ec"ni)+ul !plicing )"umati!are

e)e nece)"! (e$"!ece l" E\

Transcrip7iai ADN

7/26/2019 curs 2_2011

99/146

$enei: ADNA"N

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

100/146

9atisarea $enelor

Intron = fragmentul de ADN, care va fitranscris n ARN dar nu va fi translat n protein

Exon = fragmentul din ADN care codificaminoacizi n protein

Intronii - mai lungi dect exonii

!rodusul transcrip"iei = lantul ARN sintetizat= transcript primar = negativul secveneicomplete a genei

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

101/146

9atisarea $enelor

#aturarea transcriptului primar =$expulzarea secventelor necodante sauintroni (proces de matisare) =$ %ucle deARNm

&nlturarea intronilor si aran'area exonilor erealizata de =$ spliceosome (ARNsn +()*proteine+

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

102/146

Pentru majoritatea genelor,modalitile

de matisare difer, n functie de tesut,

stadiul de dezvoltare

statusul fiziologic al celulei

9atisarea $enelor

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

103/146

3atisare ,isnuit#

en!u unele %ene +"i)"!e" AR& "!e l$c n!'un )in%u!+$(> n u!+" !"n)l".iei !ezuln( $ )in%u!, *!$ein,/

A)"+8l"!e" e$nil$! )e -"ce n $!(ine" n c"!e "ce#i"e!"u n c"(!ul %enei

9atisarea $enelor

Transcrip7ia$enei ADN

7/26/2019 curs 2_2011

104/146

$enei: ADNA"N

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

105/146

3atisarea altern ativ# 1

mecanismul prin care sunt generate mai multeforme de ARNm matur de pe aceeai gen mai

mult de *./ din genele noastre folosesc aceastvariant+

in func"ie de etapa de dezvoltare ontogeneticsau de tipul de "esut cruia i apar"in, celulele iselecteaz alternativ com%ina"iile exonice cele maiadecvate

9atisarea $enelor

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

106/146

Matisarea alternativ ,

este un mecanism reglator prin care variaiile'n 'ncorporarea e4onilor 'n $Rm determin#producerea mai multor proteine1

in!u(ie

iz$-$!+e =/ +ec"ni)+ * *!$eine c$+*lee (i-e!ie

9atisarea $enelor

Transcrip7ia$enei: ADN

7/26/2019 curs 2_2011

107/146

$enei: ADNA"N

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

108/146

Exemple de proteine izoforme:

0 cele ) tipuri tipuri de %az ale mielinei0 gena fibronectineipoate specifica 1.forme diferite ale proteinei care are rol n

determinarea adezivit"ii, morfologiei siar2itecturii celulare

at sa ea $e e o

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

109/146

0emple de proteine diferite #

ena pentru calcitonin este procesat di&erit 'ntiroid si S#. n tiroid produsul este calcitonina iar 'nS# este un peptid 'nrudit cu calcitonina/ cu rol deneurotransmittor.

n unele cazuri/ 'n procesul de maturare/ celula/elimin din AR#m precursor nu numai intronii ci si uniie*oni codanti.

$

9atisarea $enelor

7/26/2019 curs 2_2011

110/146

O "l, +$("li"e (e mati!area alternatie)eame!tecarea eonilor e$n ):u--lin%> 7"!i"n,*$)i8il, ("! !"! -$l$)i,/

$

Editarea A"Nm

7/26/2019 curs 2_2011

111/146

d ta ea

= -$!+" +"i !"!, (e *!$ce)"!e *$)!"n)c!i*.i$n"l,

!e*!ezin, un *!$ce) c"!e c$n(uce l" +$(i-ic,!i*!e(ee!+in"e "le !e%iunii c$("ne " !"n)c!i*ului *!i+"!"ce)e *!$ce)e i+*lic,

in)e!.i">

(ele.i")u8)iu.i" unui nucle$i(/

Editarea A"Nm

7/26/2019 curs 2_2011

112/146

0# A2Nm pentru apolipoproteina -produce

Q'n ficatApo-.,iarQ'n inte!tinul !ubtireApo-;E,care e o protein mai

mic cu o !ecen de AA identic cu prima parte a

Apo-. !i care apare datorit unei !ub!titutii 7C

'nlocuit cu < 'n codonul /.?/9, a!tfel codonul !en!deine codon !top !i !e opre!te tran!latia%

oli $enetice cauzate de perturarea

7/26/2019 curs 2_2011

113/146

+u".ii c"!e c$n)"u n )u8)iu.i" unei )in%u!e *e!ec:i (e8"ze (in c"(!ul )ec7en.el$! (e cli7"!e )"u (in ine!i$!ulin!$nil$!10N (in +u".iile *unci-$!+e (ee!+in, "nul"!e"

"(e7,!"el$! )iu)u!i (e cli7"!e )"u "ci7"!e" un$! )iu)u!ic!i*ice

neine%!"!e" un$! e$ni )"u !een.i" un$! in!$ni n AR&+-in"l c"!e (e7ine ")-el ne-unc.i$n"l/

oli $enetice cauzate de perturareaprocesului de matisare:

7/26/2019 curs 2_2011

114/146

Ee+*le

- 'n betatala!emii = ab!ena lanurilor betaglobinice,/? din cazuri !unt datorate ei!tenei unor mutaii la

nielul !itu!urilor de cliare%

oli $enetice cauzate deperturarea procesului de matisare

6ran!latia

7/26/2019 curs 2_2011

115/146

!$einele = elemente constitutive ale celulei

au o structur complex format din lanuripolipeptidice3 o*inute prin polilmerizarea AA

!"n)l".i" = procesul prin care informaia geneticve!iculat de AKNm se traduce n lanul polipeptidic.

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

116/146

AR&+=/ transport informaia genetic de la locul

de stocare la locul de expresie =/ matri pentru sinteza polipeptidului.

AR&=/ legtura ntre nucleotide si AA =/sinteza polipeptidului =/ diferite AKNt ce recunosc acelai AA =isoaceptoare

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

117/146

AR&! ele+enele c$n)iui7e *!inci*"le "le!i8$z$+il$!

l$cul (e )inez, "l *!$einel$!

2ibozomii!uport lantul de A2Nm care !erete camatri pentru a!amblarea AA%

0i permit a!ezarea pe baza complementaritii 'ntrecodonii !ecentei de A2Nm !i anticodonii fiecrui A2Nt

care poart un AA,catalizeaz proce!ul de de formare a peptidului

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

118/146

Etapele transla7iei:

QiniiereQelongare

Qterminare

8roce!ul nece!it # $ +"!e c"ni"e (e ene!%ie un AR&+ un !i8$z$+ AA +"i +ule AR& nu+e!$#i -"c$!i *!$eici (e !e%l"!e/

Transcrip7ia$enei: ADN

7/26/2019 curs 2_2011

119/146

$enei: ADNA"N

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

120/146

Ini.ie!e" formarea compleului de preiniiere 'ntre#

)u8uni"e" +ic, " !i8$z$+ului-"c$! *!$eic )*eci-icAR& inii"$! c"!e *$"!, "+in$"ci(ul +ei$nin,

AR&+e

in dreptul codonului !tart 7A

7/26/2019 curs 2_2011

121/146

Ini.ie!e" )e !e"lize"z"

)u8 c$n!$lul un$! -"c$!i *!$eici> )u8uni"e" +"!e "!i8$z$+ului le%" c$+*leul AR& inii"$! *e )i'ul

un "l AR& c"!e "(uce un "l AA e)e in!$(u) n )i'ul

A *!i+" le%,u!, *e*i(ic, c""liz", (e $ *!$ein,!i8$z$+"l, *e*i(il'!"n)-e!"z"/

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

122/146

El$n%"!e"

!i8$z$+ul *"!cu!%e AR&'ul +e)"%e! c$($n (u*, c$($n n)en)ul 5 ' 3`

""#e"z, -iec"!e AA )elec.i$n"> l" e!e+i"e" C'e!+in"l, "*$li*e*i(ului

c$+*leul AR&'AA )e le"%, (e )i'ul A "l !i8$z$+ului "nic$($nul ),u> c$+*le+en"! cu u!+,$!ul c$($n "l AR&+

l" *!$ce) *"!ici*, un -"c$! (e el$n%"!e #i $ +$lecul, (eT

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

123/146

! in timpul formrii le$turii peptidice peptidil-transferaza deplaseaz cu totul polipeptidul de A"Ntsituat ,n sit-ul P spre noul AA purtat de A"Nt din sit-ulA 'Transpeptidare*

! le$tura peptidic format ;< riozomul sedeplaseaz spre codonul urmtor

! A"Nt este dezle$at de peptidul su !i este eliminatde pe sit-ul P iar A"Nt purttor de peptid este deplasatdin sit-ul A spre sit-ul P 'Translocare*.

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

124/146

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

125/146

E"*" (e e!+in"!e

nce*e cn( !i8$z$+ul !ecun$"#e unul (in cei 3 c$($ni )$*

7/26/2019 curs 2_2011

126/146

$liz$+ii

Rai muli ri*ozomi =/ participa la sinteza unuipolipeptid n paralel dar n stadii diferite =/progreseaza n lungul aceluii AKNm.

Acest complex se numete *$liz$+ i segsete li*er n citoplasm unde se poate lega dereticulul endoplasmatic.

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

127/146

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

128/146

Mu".iile )"u !"n)c!i*.i" %!e)i,pot produce molecule de

AKNm care au2

1/ C$($ni STO *!e+"u!i - !"n)l"i" l$! *!$(uce *!$eine "+*u"e ne-unc.i$n"le

' *!$8le+" ' !ez$l7", (e (e)c$+*une!e" AR&+ ' *$ "*,!e" *!in +u".ii n frame!hift F *!in e!$!i (e*!$ce)"!e " AR&+/

C$n!$lul c"li,.ii !"n)l".iei

T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

129/146

2. Dispari7ia codonilor T5P% se produc transcripte =nonstop>- prolema - rezol1at de descompunerea continu aA"Nm.

- transcriptele nonstop apar cnd nu mai este codonstop ,n mesa# ;< riozomul nu poate s alea$

factorul elierator necesar pentru a prsi A"Nm-ul- transcriptele nonstop se formeaz ,n timpulprocesrii A"N-urilor a1nd coada de poli'A* a!ezat

,naintea codonului stop.


T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

130/146

Re%l"!e" !"n)l".iei

e*!e)i" +";$!i,.ii %enel$! e)e c$n!$l", l" ni7elul!"n)c!i*.iei l$! ("! *$"e -i une$!i )i l" ni7elul !"n)l"iei/

factorii de tran!cripie *!$eine )e le"%, (epromotori#i

inen)i-ic"$!i "ci7n( )"u (ez"ci7n( %enele *e c"!e le"ci7e"z,


T!"n)l"i"

7/26/2019 curs 2_2011

131/146

Ine!-e!en." AR&'ului+$lecule (e AR&+ +ici )e le"%, (e *$!.iune" c$+*le+en"!," AR&+ +*ie(ic, *!$ce)ul (e !"n)l".ie l" ni7elul!i8$z$+il$! )"u (ecl"n#e"z, (i)!u%e!e" lui/


C$(ul %eneic

7/26/2019 curs 2_2011

132/146

fiecare AA este desemnat de un triplet de nucleotide

c$($n6< codoni posi*ili ( *aze azotate A35343# deci ;posi*iliti$

- 61de codoni specific (codific$/0 de aminoacizi

- 3 sunt codoni de terminare (codoni 7top$ careopresc translaiac$(ul %eneic =/(e%ene!" F !e(un("n.

C$(ul %eneic

7/26/2019 curs 2_2011

133/146

+";$!i"e" AA ' c$(i-ic".i (e c$($ni )in$ni+i (i-e!, *!inBA (in *$zi.i" " !ei" " c$($nului

in unele c"zu!i> un )in%u! AR& *$"e !ecun$"#e ($i )"u+"i +ul.i (in "ce#i c$($ni )in$ni+i

e AR& cu "nic$($nul AA> c"!e le"%, -enil"l"nin"!ecun$"#e nu ($"! UUC ("! #i UUU

C$(ul %eneic ' $)cil"nG ' cn( )e c$n)",

nere!pectarea principiului complementaritii pentru al treilea

nucleotid al codonului.

&odul $eneti

7/26/2019 curs 2_2011

134/146

C$($nul AU 'dou funcii apropiate2

ncepe orice mesa> =/ semnalizeaz startultransla&ieiplasInd aminoacidul metioninla captulamino terminal al polipeptidului care tre*uiesintetizat

cInd el apare n cadrul mesa>ului3 orienteazincorporarea metionine

&odul $eneti

7/26/2019 curs 2_2011

135/146

C$($nul AUU ' )*eci-ic, iz$leucin" c$($nul )"! *en!u

\C$($nii UAA> UA )i UA')e+n"le "le e!+in,!ii !"n)l".iei

STO

$8in( \:$!"n" "n( M"!):"ll a &i!en8e!% ' 196@ '!e+iul &$8el *en!u eluci("!e" c$!e)*$n(en.ei n!e c$($ni #i"+in$"cizii (in *!$ein,

De%ene!"!e" c$(ului %eneic

7/26/2019 curs 2_2011

136/146


($i )"u +"i +ul.i c$($ni c$(i-ic, "cel")i AA

c$($nii (e%ene!".i (i-e!, i*ic n *$zi.i" " !ei"e/ c$($nii AA )i A c$(i-ic, AA "ci( %lu"+ic/

codon de patru ori degenerat ' $!ice nucle$i( e)e n

*$zi.i" " !ei" " c$($nului *en!u un "nu+i AA

codon de dou ori degenerat ' ($"! 2 (in cele < nucle$i(e*$)i8ile un" (in!e *u!ine AF )"u un" (in!e *i!i+i(ine CFT)un n *$zi.i" " !ei" " unui c$($n c"!e )*eci-ic, "cel"#i AA/

&odul $enetic

7/26/2019 curs 2_2011

137/146

-"ce *$)i8il, ei)en." +u".iil$! )ilen.i$")e

e nece)"!, *en!u c, ($"! ("$!i, ei )e *$ *!$(uc)u-icien (e +ul.i c$($ni (i-e!i.i *en!u " c$(i-ic" cei 20 AA *lu)un c$($n )"! #i un c$($n )$* cel *u.in 22 c$($ni )unnece)"!i

($"! ($i AA )un )*eci-ic".i (e un )in%u! c$($n ' +ei$nin" ' c$($nul AU ' c$($n )"! "l !"n)c!i*.iei

' !i*$-"nul' c$($nul U/


C$(ul %eneic

C ( l ( ii l . i

7/26/2019 curs 2_2011

138/146

Un c$($n e)e (e-ini (e *$zi.i" )"!

e )ec7en." AAACCC> ("c, )e cie#e (e l" *!i+"*$zi.ie c$n.ine c$($nii > AAA #i CCC>

("c, )e cie#e (e l" *$zi.i" " ($u" c$n.ine c$($nii A #iAAC c$($nii *"!.i"li )e i%n$!, i"!

("c, cii+ )"!'ul (e l" *$zi.i" " !ei"> AA #i ACC/

C"(!ul (e cii!e "l )ec7en.ei

C$(ul %eneic

C ( l ( ii l . i

7/26/2019 curs 2_2011

139/146

iec"!e )ec7en., (e AD& *$"e -i cii, n 3 c"(!e (e cii!e>-iec"!e (in!e "ce)e" *!$(uce )ec7en.e (e AA !"(ic"l (i-e!ie

e lb'Lb)'!$> lb'A)*> #i lu'T:!Mu"iile )!ic, c"(!ul (e cii!e e/ in)e!.iile )"u (ele.iile

*en!u un" )"u ($u, nucle$i(e "n$+"lii "le -unc.iei

*!$eineiAce)e" )un e!e+ (e !"! (e)c$*e!ie in 7i7$ (e$"!ece)un le"le/

C"(!ul (e cii!e "l )ec7en.ei

C$(ul %eneic

7/26/2019 curs 2_2011

140/146

C$(ul %eneic

Sn afar de cIteva excepii3 codul genetic folositpentru toate formele de via de pe 5erra este similar.

5eoria evoluiei sugereaz c codul genetic s-asta*ilit foarte devreme n istoria vieii.

7elecia natural determin alinierea codonilor dincodul genetic ceea ce minimalizeaz efectul erorilorgenetice (mutaii$.

Do$ma centrala a $eneticii

7/26/2019 curs 2_2011

141/146


0. 1ric *34"56 emite ipoteza transmiterii unidirecionale a

mesajului informaional $enetic de la ADN la proteine+ prinintermediul ARN%m+ menion7nd c este imposibil transferul de

informaie de la ADN direct la proteine i n sens invers. Aceast afirmaie a devenit unanim acceptat+ fiind supranumit8Dogma central a geneticii moleculare8 i notat sintetic9

Transcrip7ie Transla7ieADN A"Nm Protein

"eplicare semiconser1ati1


7/26/2019 curs 2_2011

142/146


$emin: studiaz mecanismul de onco$enez viral prin retrovirusuri*virusuri cu ARN6 i avanseaz o nou ipotez de transcriere ainformaiei $enetice de la ARN%ul viral la ADN. ;poteza fcea referiridirecte la un posibil mecanism de formare a unui ADN monocatenar+

complementar cu ARN%ul viral i prin care s%ar permite inte$rarearetrovirusurilor n ADN%ul $azdei.

1onfirmarea acestei ipoteze % n 34

7/26/2019 curs 2_2011

143/146

n acelai timp s%a descoperit i e'istena n $enomulretrovirusurilor i a celulelor canceroase a enzimei

re1ers-transcriptaza *sau transcriptaz invers6+care joac rol important n transferul de informaie dela ARN la ADN i n polimerizarea noii catene de

ADN.

Descoperirea transcrierii inverse a dus inerent larevizuirea i reformularea do$mei centrale.



7/26/2019 curs 2_2011

144/146

trans&er special, prezent numai n anumite

circumstane9

A"N ADN A"Nm proteine



7/26/2019 curs 2_2011

145/146

trans&er (mai pu!in cunoscut)de la

protein la ADN+ prin produii de sintez aiunor $ene structurale+ care interacioneazspecific cu ADN%ul n re$lajele $enice9

proteina ADN A"Nm P"5TE?NA


7/26/2019 curs 2_2011

146/146

curs 2_2011

Documents

Transcript of curs 2_2011