Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

การสังเคราะห์ DNA

No description
by

Sakunkan Koseela

on 11 July 2017

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of การสังเคราะห์ DNA

อาร์เธอร์ คอนเบิร์ก (Atrhur kornberg)
- เป็นคนแรกที่สามารถสังเคราะห์โมเลกุลของ DNA ในหลอดทดลองที่มีสารประกอบที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์ครบสมบูรณ์
-ได้แก่ DNA แม่พิมพ์ นิวคลีโอไทด์ 4 ชนิด คือ นิวคลีโอไทด์ที่มีเบส A T C G และเอ็นไซม์ DNA พอลิเมอเรส ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมนิวคลีโอไทด์ให้ต่อกันกลายเป็นสายยาว
-โดยมีทิศทางการสังเคราะห์สายดีเอ็นเอสายใหม่ จากปลาย5’ ไปยังปลาย 3’
RNA processing
ในEukaryote m-rna ที่ได้หลังการถอดรหัส เรียกว่า pre-mrna เพราะต้องเข้าสู่กระบวนการ RNA processing ก่อนที่จะมีการแปลรหัส ซึ่งเกี่ยวข้องกับ
การเติมหมวกทางปลาย 5' (5' cap)
หรือการเติมหางที่ปลาย 3' (3' poly-A tail) รวมถึงการตัดต่อ RNA (Rna splicing)
การสังเคราะห์ DNA
วอตสันและคริก (watson and crick)
-ได้พิมพ์บทความพยากรณ์การจำลองตัวของ DNA ได้ว่า ในการจำลองตัวของ DNA พอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย แยกออกจากกันเหมือนการรูดซิบพอลินิวคลีโอไทด์แต่ละ
สายทำหน้าที่เป็นแม่พิมพ์สำหรับการสร้างสายใหม่
-มีการนำคลีโอไทด์อิสระที่อยู่ในเซลล์เข้ามาจับกับ พอลินิวคลีโอไทด์สายเดิม โดยเบส A จับกับ T และเบส C จับกับ G หมู่ฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์อิสระจะจับกับน้ำตาลดีออกซีไรโบส ของ DNA โดยวิธีนี้เรียกว่า DNA replication
- ทำให้มีการเพิ่มโมเลกุลของ DNA จาก 1 โมเลกุลเป็น 2 โมเลกุล DNA แต่ละโมเลกุลมีพอลินิวคลีโอไทด์ สายเดิม 1 สาย และสายใหม่ 1 สาย จึงเรียกการจำลองลักษณะว่า เป็นแบบกิ่งอนุรักษ์ ( semi conservative )

ปัจจุบันมีการทดลองของนักวิทยาศาสตร์ที่ยืนยันได้ว่า DNA
มีกระบวนการจำลองตัวของ DNAโดยกระบวนการดังกล่าวเป็นไป
แบบกึ่งอนุรักษ์ จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ พบว่าการสังเคราะห์ DNA สายใหม่ 2 สาย มีส่วนแตกต่างกัน คือ
- สายหนึ่งจะสร้างต่อเนื่องกันเป็นสายยาว เรียกสายนี้ว่า ลีดดิงสแตรนด์
-ส่่วนสายใหม่อีกสายหนึ่งไม่สามารถสร้างต่อกันเป็นสายยาวได้
เหมือนสายแรก แต่จะสร้างพอลินิวคลีโอไทด์สายสั้นๆที่มีทิศทางจาก 5’ ไป 3’ จากนั้นเอนไซม์ไลเกสจะเชื่อมต่อสายสั้นๆเหล่านี้
ให้เป็นสายเดียวกัน เรียกว่า แลกกิงสแตรนด์

ประเภทของ RNA
1. messenger RNA (m-Rna)
-จัดเป็น RNA ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด
-เป็นโมเลกุลที่ไม่ถาวร มีอายุสั้นกว่า RNA ชนิดอื่น
และสลายไปเมื่อหมดหน้าทในการสร้างโปรตีนแล้ว
-เป็นตัวนำรหัสพันธุกรรมที่ถอดมาจาก DNA จากนิวเคลียสมาแปลรหัสที่ไซโทพลาสซึม
2. transfer RNA (t-Rna)
-จัดเป็น RNA ที่มีขนาดเล็กที่สุด
-มีหน้าที่ในการนำพากรดอะมิโน ที่จำเพาะมาต่อกลายเป็น Polypeptide ซึ่งมีไม่น้อยกว่า 20 ชนิด
-เป็นตัวนำรหัสพันธุกรรมที่ถอดมาจาก DNA จากนิวเคลียสมาสู่ไซโทพลาสซึม
3. ribosomal RNA (r-Rna)
-จัดเป็น RNA ที่ประกอบอยู่ในไรโบโซม
-มีหน้าที่ในการสื่อความหมายระหว่าง m-rna กับ T-rna ที่มาประกบบนไรโบโซม
Initiation
RNA polymerase จะเข้าไปจับกับจุดเริ่มต้นในส่วนที่เรียกว่า promoter
ของ dna โดยการทำให้พันธะไฮโดรเจนระหว่างคู่เบสของสาย Dna สลายออก สายของ DNA จะคลายเกลียวแยกออกจากกัน และ dna สายหนึ่งจะทำหน้าที่เป็นแม่แบบ
Elongation
เมื่อ rna polymerase เคลื่อนที่ไปตามสาย dna และจะคลายเกลียวคู่ของ dna ออก เพื่อทำให้เกิดการเข้าคู่สมกับนิวคลีโอไทด์ของ RNA
เอนไซม์จะเติมนิวคลีโอไทด์ที่ปลาย 3' ของโมเลกุล RNA โดยเบส c เข้าคู่กับเบส G และเบส A เข้าคู่กับเบส T ซึ่งการสร้างสาย mrna นั้นจะสลับทิศทางกับสาย Dna แม่แบบ
Termination
เป็นขั้นตอนหยุดการสังเคราะห์ RNA โดยอาศัยโครงสร้างร่วมกับเทอร์มิเนเตอร์ (terminator) หรือ รหัสหยุด (termination signal) บน DNA ที่ประกอบด้วยเบส A ต่อกันเป็นจำนวนมากเมื่อ RNA สร้างมาถึงตำแหน่งนี้ อาร์เอนเอโพลีเมอเรสจะไม่สามารถนำนิวคลีโอไทด์มาจับกับ DNA แม่แบบได้อีก จึงหยุดการสร้างสาย RNA และจัดโครงสร้าง RNA เป็นรูปห่วง (hairpin loop)
การถอดรหัส (Transcrition)
การคัดลอกเพื่อสร้าง RNA นั้น DNAจะต้องมีการคลายเกลียว
ออก และใช้หลักการของการเกิดเบสคู่สม ดังนั้นลำดับเบสบน RNA จะมีลำดับเบสที่เป็นคู่สมกันกับลำดับเบสบน DNA สายแม่แบบ แต่การสร้าง RNA จะใช้ไรโบนิวคลีโอไทด์เป็น
สับสเตรท (สร้างโดยอาร์เอนเอโพลีเมอเรส) และไม่ต้องการไพรเมอร์

การคัดลอกแบบดีเอนเอ เป็นการสังเคราะห์ mRNA โดยใช้ DNA เป็นแม่แบบ ใน DNA เกลียวคู่จะใช้สายใดสายหนึ่งเป็นแม่แบบ
เรียกว่าสาย template ส่วนอีกสายที่ไม่ได้ใช้เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ RNA เรียกสาย coding ขั้นตอนการสังเคราะห์ RNA แบ่งเป็น 3 ขั้นตอนคือ ขั้นเริ่มต้น (initiation)
ขั้นต่อสาย (elongation)
และขั้นหยุด (termination)
Francois jacob and jacques monod
้เสนอว่า ตัวกลางที่อยู่ระหว่าง DNA กับไรโบโซม
ตามสมมติฐานนั้น คือ Rna
จาค็อบและโมนอด เรียก rna ที่เป็นตัวกลางนี้ว่า
m-rna และเสนอว่า mrna จะเป็นตัวนำข้อมูลทางพันธุกรรมจาก Dna ที่อยู่ในนิวเคลียสไปยังไซโทพลาซึมซึ่งมีไรโบโซม
ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีน
genetic code
การเรียงลำดับของ
นิวคลีโอไทด์ชนิดต่างๆของM-rna เป็นตัวกำหนดการเรียงลำดับของกรดอะมิโนเพื่อสังเคราะห์
โปรตีน
ซึ่งเรียกว่า
รหัสพันธุกรรม (Genetic code)
ซึ่งกรดอะมิโนที่ใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนมีประมาณ 20 ชนิด
คริกและคณะได้ให้ความเห็นไว้ตั้งแต่ปี 2504 ว่ากรดอะมิโนแต่ละโมเลกุลถูกควบคุมด้วยรหัสพันธุกรรม ซึ่งประกอบด้วย
3 นิวคลีโอไทด์เรียงต่อกัน (triplet code)
มาร์แชลล์ ดับเบิลยู ไนเรนเบิร์ก (marshall w.nirenberg)
และ โจฮานน์ เอช แมททัย (่johann h. matthei) ค้นพบ
รหัสพันธุกรรมรหัสแรกคือ uuu ของ phenylalanine
ในเวลาต่อมามีการค้นพบรหัสพันธุกรรมเพิ่มเติมขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งปี 2509 พบรหัสพันธุกรรมถึง 61 รหัส เหลือ 3 รหัส คือ
UAA uag uga
ต่อมาทราบว่า 3 รหัสนี้ เป็นรหัสที่ทำให้
การแปลรหัสสิ้นสุด เรียกว่า
รหัสหยุด (stop codon)
และพบว่า
AUG
ซึ่งเป็นรหัสของกรดอะมิโนmethionine
ทำหน้าที่เป็น
รหัสเริ่มต้น (start codon)
รหัส3ตัวที่พบในนิวคลีโอไทด์
ของmRNAจะเรียกว่าcodon
1codonจะแปลความหมายเป็น
กรดอะมิโน 1 ชนิด
ลำดับเบสของ tRNA ที่เข้าคู่กับ
ลำดับเบสของโคดอนในสาย mRNA เรียก anticodon
translation
กระบวนการที่ข้อมูลทางพันธุกรรมผ่านจาก mRNA ไปยังโปรตีน เรียกว่า การแปลรหัส โดยมีการอ่านข้อความทางพันธุกรรม
ในรูปของCodonตามสาย mRNA เพื่อนำไปสร้างเป็นพอลิเพปไทด์
การสังเคราะห์สายพอลิเพปไทด์แบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ดังนี้
1 ขั้นเริ่มต้น (initiation)
2 ขั้นการต่อสาย (elongation)
3. ขั้นกระบวนการสิ้นสุด (termination)
1. initiation
ไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดเล็กจับกับ mRNA และ tRNA ที่มีกรด
อะมิโนตัวแรก คือ AUG จะมาจับกัน จากนั้นหน่วยย่อยขนาดใหญ่
ของไรโบโซมจะเข้ามาจับ และพร้อมสำหรับการเติมสายพอลิเพปไทด์ โดยจะถูกสังเคราะห์ขึ้นในทิศทางเดียว คือ จากปลาย N (N-terminus)
ไปยังกรดอะมิโนตัวสุดท้ายที่ปลายคาร์บอกซิล เรียกว่า
ปลาย C (C-terminus)
2. Elongation
tRNA จะนำกรดอะมิโนมาเติมเข้ากับกรดอะมิโนก่อนหน้านี้ที่ปลาย C ของสาย โดย mRNA จะเคลื่อนที่ผ่านไรโบโซมในทิศทางจาก 5' ไป3' จากนั้น tRNA ที่มีanticodonจะนำกรดอะมิโนที่เป็นคู่สมกับcodonของmRNAเข้ามาเติมในสาย แล้วสร้างพันธะเพปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนทั้งสอง โดยไรโบโซมจะเคลื่อนที่
ทีละcodon แล้วนำกรดอะมิโนมาต่อไปเรื่อยๆจนเป็นสายยาวของพอลิเพปไทด์
3. termination
การต่อสายจะดำเนินต่อไปเรื่อยๆจนกระทั่งเจอ codon ที่เป็นรหัสหยุด
ในmRNA ได้แก่ UAG UGA UAA โดยพอลิเพปไทด์ที่ยึดกับ tRNA ตัวสุดท้ายจะถูกตัดออกไปและแยกออกจากกัน จากนั้นไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดเล็กและใหญ่ จะแยกออกจากกัน
และ mRNA จะหลุดออกจากไรโบโซม
Full transcript