Genetyka roślin

PCR (Polymerase Chain Reaction)
– reakcja łańcuchowa polimerazy
• Polega na przeprowadzeniu wielu cykli
syntezy DNA z wykorzystaniem starterów
flankujących określony odcinek DNA, w
warunkach in vitro.
• Warunek – znajomość sekwencji
otaczających określony fragment, tak aby
można było dobrać komplementarne
startery.
Etapy PCR
1. Termiczna denaturacja powielanego
DNA – temp. 94ºC
2. Asocjacja starterów z matrycą – temp.
ok. 60 ºC w zależności od starterów
(długość i skład nukleotydowy)
3. Polimeryzacja DNA – temp. 72 ºC
Przebieg PCR
5`
3`
5`
3`
Denaturacja DNA – 1 min.
5`
3`
Synteza nowych nici
DNA – 2 min.
5`
3`
5`
Asocjacja starterów – 2 min.
5`
3`
3`
5`
3`
3`
5`
5`
3`
3`
5`
Liczba syntetyzowanych fragmentów
wzrasta wykładniczo jak 2n, gdzie n oznacza
liczbę cykli.
Skład mieszaniny reakcyjnej
1. Polimeraza DNA termostabilna (Taq
Polimeraza)
2. Deoksynukleotydy (dATP, dGTP, dCTP, dTTP)
3. Startery
4. Bufor reakcyjny
5. Jony Mg 2+
6. DNA
7. Sterylna woda destylowana
Kod genetyczny (informacja genetyczna)
- liniowy
układ nukleotydów
w pojedynczej nici DNA
Dlaczego w pojedynczej nici DNA?
Odczyt informacji
genetycznej
zachodzi zawsze w
jednym kierunku:
od końca 5` do końca 3`
Nicią kodującą (sensowną)
jest nić DNA 3`→ 5`
Nić niekodująca (antysensowna)
Cechy kodu genetycznego
• Trójkowy – trzy kolejne nukleotydy
warunkują włączenie jednego
aminokwasu do łańcucha
polipeptydowego; odczytywany jest po
trzy nukleotydy stanowiące jeden
kodon (tryplet)
Cechy kodu genetycznego
• Niezachodzący – nukleotyd wchodzący w
skład jednego kodonu nie może być
składnikiem jednocześnie sąsiedniego
kodonu
AAG GCA ACC
AAGCACC
Cechy kodu genetycznego
• Niejednoznaczny (zdegenerowany) –
ten sam aminokwas może być
kodowany przez kilka różnych
kodonów
CZTERY NUKLEOTYDY: A U C G
KODON = TRZY NUKLEOTYDY Z CZTERECH MOŻLIWYCH =
64 KOMBINACJE
20 AMINOKWASÓW BUDUJĄCYCH BIAŁKA
ŚREDNIO TRZY KODONY NA JEDEN AMINOKWAS
61 KODONÓW SENSOWNYCH (kodujących aminokwasy) + 3 KODONY STOP
OCHRE
OPAL
AMBER
Cechy kodu genetycznego
• Bezprzecinkowy – pomiędzy kolejnymi
kodonami nie ma żadnych wolnych
nukleotydów, przerw czy dodatkowych
cząsteczek, mogących pełnić rolę
przystanków
Cechy kodu genetycznego
• Uniwersalny – ta sama zasada kodowania
poszczególnych aminokwasów obowiązuje
w całym świecie ożywionym
Table 1.3 Genomes 3 (© Garland Science 2007)