Transcript
11/7/2012
http://www.bioalgorithms.info
Molecular Biology Primer
•
Angela Brooks, Raymond Brown, Calvin Chen, Mike Daly, Hoa Dinh, Erinn Hama, Robert Hinman, Julio Ng, Michael Sneddon, Hoa Troung, Jerry Wang, Che Fung Yun
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
1
Centralny dogmat biologii molekularnej: Informacja, jak wytwarzać białka jest przechowywana w DNA. Na proces produkcji białka składają się dwa procesy : transkrypcja - przepisanie sekwencji DNA na RNA (1 i 2) translacja - przetłumaczenia sekwencji RNA na sekwencje aminokwasów (3)
Dla istoty życia krytyczne są trzy typy molekuł: • • •
DNA -- Przechowuje informację jak komórka ma pracować RNA -- Transferuje krótkie sekwencje informacji w różne części komórki – Buduje matrycę do syntetyzowania białek Białka -- Tworzą enzymy, które wysyłają sygnały do innych komórek a także regulują aktywność genów. – Są głównymi składnikami budulcowymi organizmu (np. włosy, skóra, itp.)
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
2
1
11/7/2012
http://pl.wikipedia.org/wiki/Kwasy_nukleinowe
Helisa: linia śrubowa
http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/chromosomy
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
3
DNA : kwas deoksyrybonukleinowy • •
•
Funkcja DNA: przechowuje informację DNA ma strukturę podwójnej helisy. Szkielety z fosforanu i deoksyrybozy są związane 4 zasadami azotowymi: A-adenina, G- guanina, T-tymina, Ccytozyna. Pary A-T C-G uzupełniają się na komplementarnych niciach. DNA jest nie symetryczne. Ma kierunek „do przodu” i „do tyłu”. Końce są oznaczane 5’ i 3’ od pozycji węgla w deoksyrybozie. 5’ AATCGCAAT 3’ 3’ TTAGCGTTA 5’
DNA przy transkrypcji i przy replikacji jest zawsze czytane od 5’ do 3’
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
4
2
11/7/2012
Is the ‘selfish gene’ story metaphor or empirical science or both?
Denis Noble: Experimental Physiology 93.1 pp 16–26, 2008 2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
5
http://www.bioalgorithms.info
Restriction Enzymes • Discovered in the early 1970’s – Used as a defense mechanism by bacteria to break down the DNA of attacking viruses. – They cut the DNA into small fragments. • Can also be used to cut the DNA of organisms. – This allows the DNA sequence to be in a more manageable bite-size pieces. • It is then possible using standard purification techniques to single out certain fragments and duplicate them to macroscopic quantities.
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
6
3
11/7/2012
Enzymy restrykcyjne Werner Arber
Daniel Nathans
Hamilton Smith
: NOBEL z fizjologii w1978
Hin D II – pierwszy odkryty enzym restrykcyjny , rok 1970 Rozpoznaje i tnie DNA przy napotkaniu Werner Arber – Daniel Nathans – Hamilton Smith -
odkrył enzym restrykcyjny pionier w zastosowaniu cięcia DNA do konstrukcji mapy genetycznej DNA pokazał , że enzym restrykcyjny tnie DNA dokładnie w połowie specyficznej sekwencji
2012-10-31
specyficznej sekwencji:
GTGCAC
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
or
GTTAAC
7
Measuring DNA Length
Electrophoresis •
A copolymer of mannose and galactose, agaraose, when melted and recooled, forms a gel with pores sizes dependent upon the concentration of agarose
•
The phosphate backbone of DNA is highly negatively charged, therefore DNA will migrate in an electric field – The size of DNA fragments can then be determined by comparing their migration in the gel to known size standards.
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
8
4
11/7/2012
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
9
2012-10-31
Algorytmika dla bioinformatyki: cześć 5
10
5
11/7/2012
6
