Biosyntes av DNA.



1.  Det centrala dogmat:

    Den genetiska informationen i arvsanlagen styr biosyntesen av makromolekylerna DNA, RNA och protein i alla celler och ger därigenom de genetiska ramarna för cellens struktur och funktion i olika miljöer.Informationen ligger inkodad i cellkromosomens DNA. Denna DNA har två huvuduppgifter:

                       .  Styra  syntesen av ny , identisk DNA vid celldelning, så att dottercellerna får samma genetiska information som moder cellen.
                      
                       .   Styra syntesen av RNA och därmed protein, så att den genetiska informationen i cellkärnan når ut i cytoplasman och kan forma cellens tilvaro.


Det genetiska informationsflödet postulerades av Crick 1958 och sker i en bestämd riktning, från DNA via RNA till protein och från DNA till ny DNA.Denna hypotes kallas det centrala dogmat:

DNA                 RNA                     PROTEIN                     transkribering         translation   replikering

Härmed postuleras en bestämd informationsriktning.


2.Reparation av DNA:

Den genetiska informationen är beroende av att DNA bibehålles intakt under långa tider i organismerna och genom generationerna.Skador på DNA kan dock lätt uppkomma, till ex. genom kontakt med reaktiva substanser eller joniserande strålning.Om skadan endast drabbat den ena strängen i en dubbelsträngad DNA, finns informationen kvar. Sådana skador repareras ofta i den levande cellen.


Den genetiska koden

1. Genbegreppet:

Den genetiska informationen i DNA finns inkodad i nukleotidsekvensen. Vid replikering av DNA blir båda dotter- DNA  identiska med moder-DNA och har alltså samma genetiska information. Vid transkribering av DNA till RNA bestämmes nukleotidsekvensen i RNA av den ena DNA-strängens nukleotidsekvens genom basparning. Koden i RNA är därför komplementär till koden i den informerande DNA-strängen. Vid translation av RNA (mRNA) till protein kommer aminosyrasekvensen att bestämmas av nukleotidsekvensen i RNA. Man säger att mRNA kodar för proteinet och att den genetiska koden ligger i mRNA.
De olika proteinerna i en cell motsvaras av skilda avsnitt på DNA.
Ett avsnitt på DNA, som kodar för en viss polypeptidkeja, kallas för en gen.
En intakt DNA-molekyl från en cell innehåller tusentals gener.

gen          gen        gen                DNA    gener                                                                                      rRNA                                        tRNA            mRNA                                                               Enzym 1     Enzym 2

Vid transkription syntetiseras separata mRNA motsvarande en eller ibland flera gener.
Endast mRNA är informativ i translationen.


Proteinbiosyntes.


Proteinsyntesen(translationen) i de levande cellerna sker på ribosomerna. Processen är tämligen komplicerad, då uppemot 200 olika molekyler skall samverka…
Man kan urskilja flera delmekanismer.


mutationer.

Med mutation menas en bestående förändring i DNA-strukturen, d.v.s i arvsanlaget.Man säger att genotypen hos organismen, dvs dess genetiska konstitution, förändrats. Den ursprugliga organismen, vildtypen, har förändrats till en mutant.Ofta men inte alltid leder mutationen till en iakttagbar förändring i organismens utseende eller beteende, dvs till ändrad fenotyp.
Organismen tål vissa mutativa förändringar, medan andra är skadliga eller dödliga, letala. I vissa fall kan mutationer tolereras endast under speciella förhållanden.
Mutationer orsakas av jonisearnde stålning, kemikalier,spontana omlagringar i arvsmassan, misstag vid replikeringsprocesserna och andra processer, där DNA deltar. De påverkande faktorerna kallas mutagener. Alla organismer kan mutera spontant, dvs utan mänskliga ingrepp. Frekvensen för spontana mutationer är dock vanligen låg. Mutationsfrekvensen kan dock ökas kraftigt genom bestrålning eller behandling med mutagena kemikalier.

regulation av proteinbiosyntes

De biokemiska processerna i en cell sker med hjälp av katalytiskt verkande enzymer och andra proteiner.Hastigheten av en reaktion beror av flera faktorer, såsom temperatur, koncentration av reaktanter och produkter, enzymets arbetshastighet och koncentration.
Metabolisk regulation studeras först på 1950 talet genom epokgörande arbeten av fransmännen Jacob och Monod vid Pasteurinstitutet i Paris.
                                                                       © 2001,2002,2003marcpirus@hotmail.com