BiKe-Wiki

Biologi och kemi wiki

User Tools

Site Tools


cellens_genetik

Cellens genetik

I denna gren studerar vi vad som händer i en cell när arvet överförs och när det påverkar cellens funktion. Mendels försök gav upphov till den klassiska genetiken, och man kan säga att Sir Archibald Garrods studier av alkaptonuria lade grunden till vår förståelse för cellens genetik när han insåg att varje gen är koden för ett visst enzym((I princip alla enzymer är proteiner.)). Man bör känna till de olika typerna av nukleinsyror (DNA och RNA) för att ordentligt förstå cellens genetik.

Virus-rester utgör en betydande del av DNA

Man har visat att en stor del av ditt DNA är rester av gamla retrovirus, och att dessa fripassagerare ibland används till viktiga saker som att som att bilda en moderkaka.

Man har beräknat att 8-10% av vårt DNA består av sådana sekvenser.

DNAs struktur

En modell av en bit av en DNA-molekyl

Att DNA är en dubbelspiral känner nog de flesta till, men vad innebär det? Man kan säga att DNA – liksom RNA – består av tre delar: kvävebaser, fosfatgrupper och sockermolekyler1). Dessa sitter ihop på så vis att sockret och fosfatgrupperna bildar två kedjor (alternerande: socker-fosfat-socker-fosfat…) och vid varje sockermolekyl sitter en kvävebas fast. Kvävebaserna är i sin tur länkade till varandra med två eller tre vätebindningar. Detta bildar en “stege”, med par av kvävebaser som stegpinnar, och på grund av hur molekylerna är uppbyggda bildas en spiral.

DNA-sekvensen avgör vilket protein som tillverkas

DNA-sekvensen avgör vilket protein som skall tillverkas, genom dess sekvens. Ändringar i sekvensen ger en mutation

DNA till protein

Proteinsyntes (huvudsida)

När cellen skall använda informationen i DNA sker detta i två huvudsakliga steg: transkription och translation, som vart och ett har flera moment. Grovt räknat kan man säga att i transkriptionen bildas det en mRNA-molekyl2), som i sin tur i translationen används som recept för att tillverka ett protein.

Transkription

Man kan säga att en arbetskopia av en viss gen tillverkas i transkriptionen. Denna består av RNA i motsats till det ursprungliga DNAet i cellkärnan. Detta sker i ett antal steg

  1. Bindningarna mellan kvävebaserna bryts och det bildas en transpkriptionsbubbla på DNA-molekylen
  2. Ett enzym – RNA-polymeras – bygger upp en RNA-molkeyl baserat på den ena strängen i DNA-molekylen
  3. Denna RNA-molekyl innehåller bitar som inte kodar för protein (introner) och dessa klipps bort: kvar är bara exonerna. Det har nu bildats en färdig mRNA-molekyl.
Vissa gener kan ge upphov till många olika proteiner

De olika exon-segmenten kan kombineras på olika sätt, vilket innebär att en enda gen i vissa fall kan ge upphov till flera tusen olika proteiner

Det färdiga mRNAt lämnar cellkärnan

När den är klar transporteras mRNA-molekylen ut ur cellkärnan (om vi har en eukaryot cell).

Translation

I translationen tolkas den genetiska koden där tre kvävebaser motsvarar en aminosyra och det bildas ett protein. Detta sker med hjälp av ribosomerna, som är enzymer som på eukaryota celler sitter fast på den endoplasmatiska nätverket. Dessa binder till tRNA-molekyler som bär på aminosyror

Celldelning

Mitos (huvudsida)
Meios (huvudsida)

När en cell skall dela på sig sker detta på ett av två sätt: mitos eller meios. Det första sker när en vanlig cell delar sig, och ger upphov till två likadana celler, medan meiosen endast sker när en könscell skall bildas. Dessa könsceller har bara halva antalet kromosomer jämfört med vanliga celler. Innan själva celldelningen måste DNA kopieras, i replikationen

Epigenetik

Epigenetik (huvudsida)

Epigenetik är studiet av fenotyper som inte kan förklaras av ändringar i DNA-sekvensen.

CRISPR

CRISPR (huvudsida)

Förkortningen CRISPR står för “Clustered regularly-interspaced short palindromic repeats” och är något som finns naturligt i bakterier, som en del i deras adaptiva immunförsvar mot virus. Det består av korta sekvenser av DNA, med repeterande områden som fungerar som markörer. Bakterierna samlar på sig främmande DNA från t.ex. virus eller plasmider, men även samla in det från omgivningen. Bakterier använder det bland annat i former som liknar RNA-interferens3) för att skydda sig mot kända virus, vilket i sin tur är en drivande orsak bakom evolutionen hos virus.

Som genteknik-metod har den använts sedan 20124), när man visade att det gick att använda som teknik även hos eukaryoter. Den har använts för flera olika ändamål, allt från att inaktivera sjukdomsgener till att producera biobränslen eller GMO och anses ha mycket stor potential, då den är snabb, enkel att använda och billig. Som metod för att ändra i mänskligt genom anses den dock av många inte vara tillräckligt mogen för annat än studier, i alla fall när den används på embryon i forskningssyfte snarare än vuxna individer5).


Länkar

1)
Olika typer av sockermolekyler för DNA är det deoxyribos och det är ribos i RNA.
2)
Bokstaven m står för “messenger”, alltså budbärare
cellens_genetik.txt · Last modified: 2018/08/30 10:14 by Pär Leijonhufvud