Genetika je jednou z nejdůležitějších věd, které studují dědičnost a přenos genetické informace z rodičů na potomky. Jedním z klíčových pojmů v genetice je genová část DNA, která obsahuje informace o struktuře proteinu. Geny jsou nositeli dědičné informace a řídí syntézu proteinu, který v těle plní různé funkce.
Geny se skládají z nukleotidů-stavebních kamenů DNA. Nukleotidy zahrnují dusíkaté báze (adenin, guanin, cytosin a thymin), stejně jako cukr (deoxyribóza) a fosfátovou skupinu. Kód informací kódovaný v nukleotidové sekvenci určuje sekvenci aminokyselin v polypeptidu, a tedy primární strukturu proteinu.
Je známo, že kód genu tvoří triplety nukleotidů nazývané kodony. Každý kodon kóduje určitou aminokyselinu. Při čtení genetického kódu ribozomy čtou sekvenci kodonů a spojují příslušné aminokyseliny a vytvářejí polypeptidový řetězec. Počet nukleotidů v genu závisí na počtu kodonů v genetické sekvenci a také na délce každého kodonu.
Je třeba poznamenat, že délka genu může kolísat v závislosti na těle a funkci proteinu, který kóduje. Některé geny obsahují pouze několik stovek nukleotidů, zatímco jiné mohou obsahovat několik milionů nukleotidů. Obecně však lze říci, že gen kódující informace o primární struktuře proteinu obsahuje několik stovek nebo tisíc nukleotidů.
Geny a nukleotidy
Nukleotid - jsou to molekuly, které tvoří DNA. Tvoří je čtyři různé složky: adenin (a), thymin (T), guanin (G) a cytosin (c). Kombinace těchto nukleotidů určují genetickou informaci, kterou DNA nese.
Geny kódují informace o primární struktuře proteinu. Primární struktura proteinu je sekvence aminokyselin, které určují jeho tvar a funkci. Pro kódování jednoho aminokyselinového zbytku je nutné použít tři nukleotidy. Ke kódování úplné primární struktury proteinu je tedy zapotřebí několik stovek nebo tisíců nukleotidů.
Příklad: Pokud se kompletní primární struktura proteinu skládá z 300 aminokyselinových zbytků, pak gen kódující tento protein bude sestávat z 900 nukleotidů (300 aminokyselinových zbytků * 3 nukleotidy na každý zbytek).
Základní stavební kámen
Nukleotidy se skládají ze tří hlavních složek:
- fosfátové skupiny;
- cukry (deoxyribózy v DNA);
- dusíkaté báze.
Gen obsahuje nukleotidovou sekvenci, která kóduje aminokyseliny, které tvoří protein. DNA používá čtyři typy dusíkatých bází: adenin (a), thymin (T), guanin (G) a cytosin (C). Gen lze tedy sestavit z jakékoli kombinace těchto čtyř nukleotidů.
Chcete-li spočítat počet nukleotidů, které jsou součástí genu, musíte určit jeho délku. Délka genu se měří v počtu nukleotidů a může být různá v závislosti na těle a funkci daného genu.
Spojení s aminokyselinami
Gen kódující informace o primární struktuře proteinu se skládá z nukleotidů, které tvoří nukleotidovou sekvenci. Každý nukleotid kóduje určitou aminokyselinu, která je součástí proteinu.
Sekvence nukleotidů v genu určuje sekvenci aminokyselin v proteinu. Kódování probíhá pomocí genetického kódu, který je třípísmenný.
Vazba mezi nukleotidy a aminokyselinami je tedy základem pro syntézu proteinů a stanovení jejich funkcí v těle.