Az eddigi legjobb animációt sikerült elcsípni a Youtube-on. A szerző Drew Berry (Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research). A DNS megkettőződése, az átírás RNS-sé és a fehérjeképzés is látható rajta.
A legjobb animáció a DNS-ről
Meskó Berci
•
2008.06.08.
•
2008.06.08.
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
Before · http://azbeszt.blog.hu 2008.06.08. 20:38:40
garázdabillegető (törölt) 2008.06.08. 21:04:36
A legjobb az ebben a filmben, hogy kitűnően érzékelteti a Brown-mozgást és a kvázi "véletlenszerűséget", azaz hogy a molekulák nem célzottan, simán találják meg egymást, hanem majdhogynem véletlenül. Zseniális.
lifelike 2008.06.08. 22:07:39
inkabb mintha jol szervezett, jol kitalalt gyarak dolgoznanak, interaktiv szoros kommunikacioval
vagy te tenyleg ugy gondolod hogy annyi rettenetes mennyisegu mindenfele anyag van egy sejten belul pazarlo modon, hogy "veletlen" mindig pont odasodrodik valami amikor kell?
kizart
Prophet 2008.06.08. 22:59:20
lynx (törölt) 2008.06.08. 23:01:10
A Brown mozgás véletlenszerű. A molekulák közötti disszociációkat és asszociációkat ez a mozgás teszi lehetővé. Nyilván fontos a molekulák koncentrációja a sejtben, mert ez garantálja, hogy ezek a véletlen mozgások elégy nagy valószínűségű molekula találkozásokat-kölcsönhatásokat eredményezzenek.
Én azt hiányoltam, hogy a képződő RNS-hez nem kapcsolódik semmi, meg a peptidlánchoz sem.
AP (törölt) 2008.06.08. 23:05:26
gggggg 2008.06.08. 23:09:51
lynx (törölt) 2008.06.08. 23:21:16
Egy másik remek animáció, ami azt mutatja be, milyen folyamatok játszódnak le egy makrofágban, mikor vándorol az érfalon.
Felhívnám a figyelmet a kinezin motorfehérjére, ami egy vezikulát vonszolva lépeget a mikrotubuluson.
Bukowszky · http://bukowszky.blog.hu 2008.06.08. 23:36:34
frikazojd · http://kocs.ma 2008.06.09. 01:37:54
én nem szoktam kommentelni meg kötekedeni, most is csak egy kérésem lenne.
Ha valaki leírná ezt az egészet, hogy mit kell látni, annak nagyon örülnék. Csak az osztódás érdekel.
Informatikus vagyok tehát ugy ird le, hogy mikor ki olvassa a dns infoit, hogyan másolja, honnan ki viszi hozzá az anyagot, mennyi információ ez, mia kódolása, hogyan tárolják, és hogyan tárolják ideiglenesen. Minden egyes kromoszóma DNS ből van? ezek egyszerre kezdenek másolódni? hogyan szakad el az uj sejt a régitől? milyen szintű a vezérlés? minden fehérjében van firmware?
ezeket halál komolyan kérdezem, nagyon komolyan megköszönném ha valaki leírná nekem. Ha ide nem fér: frikazojd@freemail.hu
Tételezz fel 0 tudást és végtelen intelligenciát.
Köszönöm!
garázdabillegető (törölt) 2008.06.09. 11:18:36
"inkabb mintha jol szervezett, jol kitalalt gyarak dolgoznanak, interaktiv szoros kommunikacioval"
Az enzimek végülis jól "kitalált" gyárak, ez igaz.
"vagy te tenyleg ugy gondolod hogy annyi rettenetes mennyisegu mindenfele anyag van egy sejten belul pazarlo modon, hogy "veletlen" mindig pont odasodrodik valami amikor kell"
Van bizonyos nem-organellum-alapú kompartmentalizáció a sejten belül, de amire én gondoltam, az az annál kisebb léptékű véletlenszerűség, és ezen belül bizony csak a molekulák rezgése, a Brown-mozgás, tranziens koncentrációkülönbségek és az intermolekuláris kölcsönhatások dolgoznak. Olyan nincs, hogy egy szépen nyugvó DNS molekula direkt elkap messziről egy álldigáló polimerázt, vagy szól neki, hogy "gyere már ide". Arról nem beszélve, hogy nukleotid akkor van a megfelelő helyen sok, amikor éppen kell pl. a DNS replikációjához. Hidegben legtöbbször (melegverűek esetében biztosan :) nagyon lelassulnak az enzimreakciók, a véletlenszerű mozgások csökkenése miatt.
garázdabillegető (törölt) 2008.06.09. 11:25:21
"minden fehérjében van firmware?"
Hogy mi van bennük? :) Talán segítek a többiben (minimum azzal, hogy "a Google a barátod"), ha megmagyarázod, hogy a firmware-en mit értesz ebben a kontextusban. Tudom, mi a firmware egy DVD-íróban, de el nem tudom képzelni, hogy itt mire gondolhattál, bocsánat.
garázdabillegető (törölt) 2008.06.09. 11:30:42
A gének persze nem a fehérjében vannak.
frikazojd · http://kocs.ma 2008.06.09. 16:25:31
/*a DNS láncot a video szerint szétrágja egy fehérje(gondolom nem olyan fehérje, mint a sajtban, amire rá van irva Fehérje: 14g). és szétrágás közben valahogy lemásolja vagy mi. a másoláshoz kell tárterület. meg kell anyag amire rámásolja. hogyan nem megy tönkre ettöl az eredeti DNS lánc? ki rakja össze szétrágás után?*/
hidd el nekem a google nagy barátom, együtt dolgozunk:) de ott vagy az van leirva amit 8.-ban tanultunk (az kevés), vagy ebben a furcsa norvég tájszólásban amit itt fentebb beszélnek egyesek.
garázdabillegető (törölt) 2008.06.09. 18:54:03
Huhhhh, röviden... nem könnyű, nincs sok időm most, de kezdetnek legyen itt egy példa, hogy mennyire nem központi a vezérlés és nem egy firmware vezérel. Előzetesen annyit, hogy onnan tudják, hogy mit kell tenni, hogy: éppen van belőlük; olyanok, amilyenek :) ; éppen van a feldolgozandó molekulából; más módosító molekulák megengedik vagy épp serkentik a tevékenységüket. Az utóbbi három jobbára a térszerkezeten és a molekulák közti és azokon belüli másodlagos kémiai kötések miatt lehetséges.
1) A fehérjék szerkezetükből adódóan tudják, hogy mit kell csinálni. Van egy fehérje, pl. a glükokináz, ami a szőlőcukor feldolgozás első enzimje (fehérje) pl. a májsejtben. Ez nem csinál semmit, ha egy C-vitaminnal találkozik, ellenben ha egy glükózmolekula jön, arra ráharap tesz rá egy foszfátcsoportot. Csak azért mert a szerkezetük egy-egy részlete nagyon passzol egymáshoz.
2) Ez azonban csak akkor működik, ha nagyon sok a glükóz a vérben, pl. kajálás után. Így a májsejt csak akkor veszi fel és hasznosítja (tárolja!) a glükózt, ha felesleg van belőle.
Ellenben
3) egy izomsejtben glükokináz helyett hexokináz van, ami nagyon hasonló enzim, de már alacsony glükózszint esetén is "éhes" a glükózra, mint üzemanyagra, és ez biztosítja az izomműködést. Tehát a két rokon enzim affinitása, ami egyszerűen szerkezetbeli különbség, valamint helye már meghatározza, hogy mit csinál és mikor.
4) Példa, hogy mennyi hormonális és egyéb módosító hatás képes befolyásolni a glükokináz (GK) aktivitását, kezdve attól, hogy nem mindig képződik, nem mindig van jelen a sejtplazmában és nem mindig aktív mégha ott is van.
A fruktóz-2,6-biszfoszfát (a glükólebontás egyik köztes terméke) vagy az inzulin serkenti a GK képződését azaz a fehérjeszintézisét (utóbbi nem is egy támadásponton). A glucokinase regulatory protein (GRP) meg pl. lefedi a már készen álló GK glükózkötő-helyét, valamint beráncigálja a sejtmagba, így védve a fehérjelebontástól - de gyorsan mobilizálható ha emelkedik a glükózszint. A fruktóz-1-foszfát segíti a GRP leválását a GK-ról, a fruktóz-6-foszfát viszont segíti a hozzákötődését, ellentétesen regulálva a GK aktivitását, pedig ugyanarra a helyre kötődnek. A F1P azonban akkor képződik (hasonlóan "egyszerűen" regulált anyagcserefolyamatokban :) ha eszünk, F6P viszont akkor, ha éppen a májnak kell glükózt készítenie, mert ideiglenesen éhezünk.
Tovább is van a GK, mondjam még? :)
Sok enzim onnan tudja, hogy végzett, hogy elfogy a szubsztrát, vagy megnő a termék koncentrációja, ami kötődve hozzá, gátolja a működését, vagy a fehérjeszintézisben elér egy speciális kódonhoz (három szomszédos nukleotid), aminek a szerkezetét érzékelve leválik az RNS-ről. Vagy amit mondtam, jön egy GRP és lefedi a GK aktív helyét.
A DNS lánc szétvágása: nem a sajt fehérje végzi, az igaz, de attól az is fehérje. A sajt fehérjéje (asszem) szállító funkciót végző és ozmotikus nyomás fenntartásáért felelős fehérje.
Tárterület... :D hát, informatikus vagy, le se tagadhatnád... nem kell tárterület. Van az eredeti DNS, me ezt egy kurva bonyolult enzimrendszer (tán 20 része van) szétszedi, de csak a hidrogénkötéseket. Van továbbá egy rakás szabadon elérhető nukleotid (A, G, C, T), a DNS építőeleme. Az enzimrendszer (polimeráz) a szétszedett szálak egyes nukleotidjainak megfelelően a komplementert (A-T és G-C) szépen az újonnan képződő szálhoz illesztgeti. Aztán a két szál végülis magától is összeállna mint egy cipzár (a komplementer hidrogénkötések révén), de szerintem ugyanaz az enzimrendszer még segíti is, eztet nem tudom fejből. Mindez végbemegy az eredeti DNS mindkét szálán, tehát az eredmény két új kettősszálú DNS, mindkettőben az egyik szál az eredeti, a másik meg vadiúj. Azaz nem megy tönkre az eredeti kettősszálú DNS. Az egyes szálak viszont elég erősek, stabilak ahhoz, hogy ne törjenek el, bizonyság erre hogy még a mammuttetemekből is tudnak ép DNS-szakaszokat kivonni.
garázdabillegető (törölt) 2008.06.09. 20:11:28
Tehát kicsit bővebben összefoglalva az alapelveket, a fehérje onnan tudja, hogy mit kell tennie, hogy
- ő jelen van (azaz a génekről effektíven átíródott a hírvivő RNS, ami nem bomlott le túl gyorsan vagy gátlódott gátló RNS-kel mielőtt effektíven fehérje képződött róla... - ez mind-mind a szabályozó mechanizmusok része!)
- a megfelelő helyen van (ha egy lebontó enzim kiszabadul a saját dedikált kis membrángömbcsökéjéből a sejten belül, akkor válogatás nélkül szétkúrhat bármit, amit nem kellene)
- jelen van a szubsztrát, azaz az átalakítandó molekula, megfelelő "küszöb"-koncentrációban
- célzottan befolyásolja az aktivitását sok-sok másik kismolekula, regulátoros fehérje, hormonhatás szintén kismolekulákon keresztül
Ez utóbbi végülis mind azon alapul, hogy a kisebb-nagyobb molekulák a fehérjéhez tapadnak és ezáltal: merevítik, lefedik az aktív helyeit (enzim esetén) vagy kötőhelyeit (struktúrfehérje esetén), levágnak belőle részt, rátesznek vagy levesznek egy-egy foszfát-, acetát-, metil- stb csoportot, melyik szintén a térszerkezetet és ezáltal az aktív hely működőképességét befolyásolják.
Persze az összes módosító fehérje, kismolekula mind-mind ehhez hasonlóan befolyásolódik, szóval az egész egy pókhálóra hasonlít, ahol megrántod az egyik sarkát, és a másik is reagál rá.
De ha lecsupaszítjuk a dolgot egy izolált fehérjére, akkor azt kell mondani, hogy a térszerkezete határozza meg, hogy mivel mit tud kezdeni.
A szerkezet "rétegei":
- elsődleges szerkezet: aminosavsorrend, amit a gén határoz meg
- aminosavak másodlagos szerkezete - b-réteg és a-hélix
- nagyobbléptékű harmadlagos szerkezet, lényegében az alakja és a funkcionális domének elrendezése
- ha több alegységes a fehérje: az alegységek elrendezése, kapcsolódása
- valamint a fehérjeszintézis utáni modifikációk: cukorcsoportok, egyebek ráaggatása
Mondanom se kell, még az utóbbit is enzimek végzik (többnyire), melyek rekurzívan ugyanígy regulálódnak :)
Említettem a struktúrfehérjét, pl. ilyen a kollagén I (egy, a 30-ból) az inakban. Ez nem enzim, mert nem alakít át más molekulát, lett légyen az DNS vagy szőlőcukor, de a szerkezete meghatározza a funkcióját, illetve ahhoz a funkcióhoz olyan szerkezet kell. Esetünkben a kollegén kis aminosavakból álló (glicin, prolin, hidroxiprolin) fehérjeláncokból áll, amiből három tekeredik egymás köré. Megjegyzem, hogy másfajta, nagyobb aminosavból ez a szerkezet nem jöhetne létre. Na, ez a hármas tovább tekeredik maga köré, mindezt hidrogénkötések és erős kovalens kötések kötik össze. Ezek a hosszúkás alakú tropokollagének egymás mellé és mögé rendeződnek, és ezeket is kovalens kötések erősítik össze. Így alakulnak ki a kollagénszálacskák, melyek kollagénszálakat alkotnak. Ennek a funkciója "csak" az erős, rugalmas kötőszövet alkotása, együtt sok egyéb más speckó fehérjével.
Bár statikus, de kollagén is a szerkezetőből adódóan "tudja" a funkcióját, ti. hogy nagy szakítószilárdságú rostot alkosson, de csak a megfelelő helyen és időben tölti be a funkcióját.
Mindezt a rostképző fibroblasztok termelik, mert ők erre specializálódtak - fontos, hogy ők nem termelnek pl. a fent említett glükokinázból egy darabot sem. A megfelelő termelődését megintcsak sok-sok hatás szabályozza (növekedési faktoroktól a C-vitaminig), persze legtöbbször enzimeken és kismolekulákon keresztül, ahogy már megszoktuk...
frikazojd · http://kocs.ma 2008.06.09. 20:16:24
A T G C-re emléxem az Egszer volt hol nem vol tvolt egyszer az élet c rajzfilmböl :D
és tudom mi a glükóz-fruktóz cucc, mert dolgoztam élelmiszeriparban :)
nem gondoltam hogy egyszer hasznomra lesz.
Köszönöm szépen a fáradozásodat :D
Vention · http://noti.blog.hu 2008.06.09. 20:21:48
Az A-T és G-C párokon túl van jelentősége a T-A és C-G pároknak? Léteznek ilyenek? Hordoz plusz információt az, hogy melyik melyik oldalon van?
A következőkről találtam infót a wikipedia-n, de nem értem még mindig..
A lagging strand-et miért kell fordítva lemásolni? Mi az az 5'->3' irány? Gondolom az erre adott válaszból kiderülne, hogy miért nem elég fordított sorrendben lemásolni, miért kell szarakodni az Okazaki fragment-el és az ideiglenes RNS cseréjével, majd a kettő részlet összeragasztásával.
A helikáz hogyan dönti el, hogy hol kezdje el bontani a DNS-t?
A másolás legvégén mi szükség van a telomerázra és miért veszik el belőle minden másoláskor? Ez gondolom összefügg az 5'->3' problémával.
Van amúgy egy részletesebb videó a másolásról:
youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0
Épp most találtam, kicsit off, de jó. A HIV működése:
youtube.com/watch?v=RO8MP3wMvqg
frikazojd · http://kocs.ma 2008.06.09. 21:52:24
de mikor szétbontja a cucc a DNS-t, honnan tudja melyik az eleje, hisz 2 vége van.. Vagy ezis anniy, hogy egyszerüen csak oda tud tapadni ahol el kell kezdeni a munkát?
/*a kromoszómák DNS böl vannak összeragasztva?*/
gphilip · http://search-download.com 2008.06.09. 22:28:21
a cuccnak nem kell tudni, hogy hol van a dns vége.
a kromoszómák a DNS lánc osztódáskor megfigyelhető jellegzetes megkettőzödött, befűzödott formái.
Meskó Berci · http://mediq.blog.hu/ 2008.06.09. 22:50:07
garázdabillegető (törölt) 2008.06.10. 06:05:43
Medvesajt,
Az A-T és G-C fordítva is igaz természetesen, a lényeg, hogy az A mindig T-hez kapcsolódik, a G meg C-hez. Az nagyon fontos, a legfontosabb, hogy melyik oldalon van!
A DNS kétszálú, a szálak, mint fentebb említettem, csak hidrogénkötésekkel kapcsolódnak, azaz szétválaszthatók természetes űton is, de azzal információ nem vész el - az egyes szálak ha eltörnek, az már ciki. Fontos, hogy egyszálú DNS is van, pl. pár vírus ilyet hordoz.
Nem rajzolok ide egy egész gént, csak egy darabját:
5'-AAAAAAAATTTTTTTTGGGGGGGGCCCCCCCC-3'
3'-TTTTTTTTAAAAAAAACCCCCCCCGGGGGGGG-5'
Namármost. Tekintsük a felsőt, legyen az a szekvencia (5' >3' irányban) amit az adatbázisok a génként, azaz a KÓDként írnak le (AAAA....). A helyzet az, hogy az mRNS viszont a másik szálról - és csak arról! - képződik, az pedig a templát. A kód tehát ezért megegyezik az mRNS-sel, kivéve, hogy T helyett U (uracil) épül be az A-val szemben.
Az mRNS képződése a kódoló szakasz szempontjából 5' > 3' irányban, de a templát (amiről konkrétan átíródik az RNS) szempontjából 3' > 5' irányban folyik. Az mRNS szintén 5' > 3' irányban hosszabbítódik, azaz a 3' végéhez adódnak az újabb nukleotidok. Így:
5'-AAAAAAAATTTTTTTTGGGGGGGGCCCCCCCC-3'
5'-UUUUUUUUTTTTTTTTGGGG#####
3'-TTTTTTTTAAAAAAAACCCCCCCCGGGGGGGG-5'
Tehát annak, hogy az A és T melyik szálon ("oldalon") van, a genetikai kód miatt van abszolút jelentősége.
A lagging szálat azért kell "fordítva", hurokkal másolni, mert a DNS építése is csakis 5' > 3' irányban folyik, mindkét szálon és egyszerre, de az egyik szál nyilván 3' > 5' irányú, ha nem vet hurkot (ez a lagging). Ja, hogy miért miért? Mert ilyen a DNS polimeráz, a fene a pofáját :)
Nem konkrétan a helikáz dönti el, hogy hol bontsa a DNS-t, hanem vannak replikációs kiindulópontok, speckó szakaszok, ahol a kromoszóma kettőződése elindul, amiket a replikációs komplex fehérjék ismernek fel és kötődnek hozzá. Ja, egy kromoszómán több ilyen is van, azaz nem egy helyen megy a folyamat. Ezek nagyon gyakorlatiasan amúgy A és T gazdag szakaszok, mert ezeket könnyebb szétbontani, ugyanis a G-C párt három hidrogénkötés köti össze, míg az A-T párt csak kettő. Takarékos.
frikazojd,
Nem kell tudni, hogy melyik az eleje és a vége, többek közt azért, mert (szerintem) a két vég egyenrangú. És nem is a végén bontja (kettőződéskor és pláne nem transzkripciókor, mivel egy kromoszómán több ezer gén van) hanem "valahol középen", de felismerhető, speciális helyeken.
A kromoszómákról: azok az X-ek csak a sejtosztódáskor megkettőződött és összetömörödött megjelenése a kromoszómának. Akkor is kromoszóma, ha nem úgy néz ki, hanem csak mint egy 46 baromi hosszú szálból álló szalmaboglya.
És nem DNS-ből vannak összeragasztva, hanem inkább úgy lehet megfogalmazni, hogy a DNS ún. hisztonokra (ezek fehérjék) tekeredik rá (néhány nukleotid/hiszton), és mikor ezek épen többszintűen összecsomagolódnak, akkor jön létre az "X" alakú tömör kromoszóma. Tehát inkább a hiszton ragasztja össze a DNS-t.
A többit majd NCurse-től :)
garázdabillegető (törölt) 2008.06.11. 08:03:06
5'-AAAAAAAATTTTTTTTGGGGGGGGCCCCCCCC-3'
5'-AAAAAAAAUUUUUUUUTGGGG....
3'-TTTTTTTTAAAAAAAACCCCCCCCGGGGGGGG-5'
nita · http://freeyourmind.blog.hu 2008.06.11. 14:51:30
És a kommentelés se semmi! :)
lynx (törölt) 2008.06.12. 23:22:28
Ugye van egy vezető, és egy késlekedő szál. A vezető szálon a DNS polimeráz akadály nélkül írja át a DNS-t, előtte halad a helikáz, ami szétbonta a duplaszálat, és így tisztítja az utat.
A másik szálon viszont a polimeráznak várakoznia kell, mert 3' - 5' irányba nem tud menni. Meg kell várnia, míg elég DNS széttekeredik, és felszabadul egy hely, ahonnan a másik irányból tudja átírni. Ez a hely olyan, hogy egy rövid RNS darab, ún. primer képes kitapadni rá, és azt folytatva tudja írni.
Így csak szakaszosan tudja átírni a másik szálat, ezért hívjuk késlekedő szálnak. A szakaszok pedig az Okazaki fragmentumok.
A kromoszomális DNS 5' végeiről lemaradhatnak szekvenciák, mivel a DNS polimeráz csak primerekről tud kezdeni, amik a végtől beljebb vannak. Ezeket a lemaradó részeket pótolja a telomeráz. Nélkülük a DNS minden replikációt követően egyre rövidebb lenne.
garázdabillegető (törölt) 2008.06.13. 13:05:55