Biosyntéza nukleových kyselin a proteosyntéza v mitochondriích

Z WikiSkript

Mitochondrie jsou vybaveny zvláštním genetickým aparátem. Mitochondriální geny kódují speciální ribosomální RNA (15S a 21S), ribosomální protein var-a, všechny mitochondriální tRNA (více než 20), tři z devíti podjednotek cytochromoxidázy, apocytochrom B a některé podjednotky ATPasy. Větší část mitochondriálních proteinů je kódována jadernou DNA a syntézována v cytoplazmě.

Replikace mitochondriální DNA[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Dělení mitochondrií není spřaženo s dělením buněčného jádra. Mitochondriální DNA (mtDNA) se nachází v matrix. Lidská mtRNA je cirkulární dsDNA sestavená z 16569 pb. Podle hustoty při centrifugaci v gradientu CsCI se rozlišuje lehký (L) a těžký (H) řetězec. Replikace začíná v definovaném místě (lori-H). Začne vytěsňováním řetězce H nově syntézovaným řetězcem H (tzv. D-smyčka). Řetězec L je matricový. Poté co DNA-polymerasa γ dosáhne 2/3 celkové délky DNA, uvolní ori-L, od kterého začne v opačném směru syntéza nového řetězce L. Obě nové dvoušroubovice se gyrasou svinou do nadšroubovic.

Mitochondriální transkripce[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Transkripce je katalyzována zvláštní mitochondriální RNA-polymerasou. V lidských mitochondriích je zahajována pouze ze dvou míst, výsledné transkripty jsou pak štěpeny a upravovány ve funkční RNA. Jsou to dvě rRNA, 22 typů tRNA a 13 různých mRNA, obsahujících jen velice málo nepřekládaných sekvencí.

Mitochondriální translace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Některé mitochondriální tRNA čtou až 4 druhy kodonů. Mitochondriální genetický kód má své zvláštnosti:

  • AGA a AGG jsou terminátory, mimo mitochondrii kódují arginin;
  • UGA naopak v mitochondrii není terminátor, nýbrž kodon pro tryptofan;
  • AUA je člen jako methionin, nikoli jako isoleucin.

Žádné produkty mitochondriální translace organelu neopouštějí. Převážná část mitochondriálních složek je kódována jadernou DNA a je syntézována cytosolovými ribosomy ve formě proteinových prekurzorů se signálními sekvencemi. Pak jsou transportovány do mitochondrií procesem vyžadujícím ATP. Není vyloučeno, že některé mitochondriální geny se během vývoje života přestěhovaly do jádra a naopak. Exprese mitochondriálních a jaderných genů pro mitochondriální složky je koordinována.


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Další kapitoly z knihy ŠTÍPEK, S.: Stručná biochemie uchování a exprese genetické informace:
Struktura nukleových kyselin: Základní složky nukleových kyselinPrimární struktura nukleových kyselinŘetězec nukleové kyseliny lze štěpit neenzymovou nebo enzymovou hydrolýzouMetody sekvencováníSekundární a vyšší struktura nukleových kyselin: Sekundární struktura DNADenaturace a reasociace řetězců nukleových kyselin, molekulární hybridizaceSekundární struktura RNATopologie DNA; • Interakce DNA s proteiny, struktura chromosomuBakteriální chromosomEukaryotické chromosomyDNA mitochondrií
Biosyntéza nukleových kyselin: Replikace DNATranskripce
Biosyntéza polypeptidového řetězce – translace: Transferové RNA (tRNA)Aktivace aminokyselin, syntéza aminoacyl-tRNAFunkce ribozómů v translaciTranslace u prokaryotůStruktura ribozómůIniciace translaceElongace peptidůTerminace translaceInhibitory bakteriální translaceTranslace u eukaryotůStruktura ribozómůIniciace eukaryotické translaceElongace eukaryotické translaceTerminace eukaryotické translaceInhibitory eukaryotické translace
Genetický kód
Biosyntéza nukleových kyselin a proteosyntéza v mitochondriích: Replikace mitochondriální DNAMitochondriální transkripceMitochondriální translace
Řízení genové exprese a proteosyntézy: Řízení genové exprese a proteosyntézy u prokaryotRegulace na úrovni transkripceRegulace sigma-faktoryJacobův-Monodův operonový modelRegulační význam cAMP u bakteriíVariace operonového řízení genůTryptofanový a arabinosový operonŘízení terminace transkripceRegulace bakteriální proteosyntézy na úrovni translaceŘízení genové exprese a proteosyntézy u eukaryotRegulace na úrovni uspořádání genůRegulace na úrovni transkripceRegulace posttranskripčních úprav pre-mRNARegulace na úrovni translaceŘízení rychlosti degradace mRNARegulace funkce proteinu kotranslačními a posttranslačními úpravami
Posttranslační úpravy a targeting proteinů: Signální sekvence polypeptidu, volné a vázané ribozómyPosttranslační glykosylace proteinůTargeting nezávislý na glykosylaci proteinůTargeting mitochondriálních proteinůTargeting jaderných proteinůRozhodovací mechanismus k destrukci nefunkčních proteinůReceptorem zprostředkovaná endocytóza
Biochemie virů: Reprodukce DNA virůReprodukce RNA virůInterferony
Biochemie genového inženýrství: Štěpení DNA na definovaném místě řetězceÚčinné dělení fragmentů DNA elektroforézouIdentifikace restrikčních fragmentůSyntéza umělé DNAPomnožení a exprese izolovaného nebo umělého genu v hostitelské buňce

Zdroj[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • ŠTÍPEK, Stanislav. Stručná biochemie : uchování a exprese genetické informace. 1. vydání. Praha : Medprint, 1998. ISBN 80-902036-2-0.

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • ŠTÍPEK, Stanislav. Stručná biochemie : uchování a exprese genetické informace. 1. vydání. Praha : Medprint, 1998. ISBN 80-902036-2-0.