medical-notes/content/🧪 Biokemi/⌬ Makromolekyler/Nukleotider/Video undertexter.md

Ja, hej. Jag ska hålla en föreläsning om
nukleotider, replikation och
transkription, en introduktion och mitt
namn är Claus Gustafsson och jag är
aktiv institutionen för biomedicin här
vid Göteborgs universitet.
Vi bör från allra första början så vet
ni att i cellkärnan finns det
kromosomer.
Kromosomerna består ju till stora delar
utav DNA. Det finns också en hel del
protein i kromosomerna. Kommer komma
tillbaka till det vid en senare
föreläsning.
Eh, men det finns DNA och i DNA så eh
finns ju lagrat all den information som
behövs för att bygga upp eh en organism.
Och faktum är att i våra kroppar så är
det som så att det är DNA som finns i
var och en utav våra somatiska celler.
Alltså om man tar en cell från från
tarmen till exempel innehåller all den
information som behövs för er och göra
en en perfekt kopia utav oss.
Att det på det här viset det visade
John B. Gördon som fick novellpriset
2012 i fysiologi eller medicin eh för
upptäckten eh att den mogna cellkärnan
DNA, alltså en DNA från en en eh
cellkärna som en tarmsläpphinna till
exempel innehåller all den information
som krävs för att bilda alla slags
celler i en organism. Han visade den här
det här genom att studera grodor. Han
tog ett grodägg
eh och förstörde eh alltså en äggcell
från en groda och så förstörde han helt
enkelt DNA i kärnan och så tillförde han
en eh nytt DNA och tog då detta DNA från
en cell i i grodans tarm
och kunde då visa att den här nya
cellkärnan kunde tillföra de det som
fattades att man kunde utveckla en ny
groda därifrån då så att
det var själva bevis för detta. Man
kallar det här för kloning då när man
gör det då. Och den individ som bildas
är ju då en exakt kopia ifrån
den individ
eh
det ifrån. Det har de använt bland annat
för att klona får och grisar och möss
och till och med kor numera. Så att eh
så det här är ett berömt experiment då
som jag Big Gördon genomför det.
Så DNA lagrar då informationen men sen
måste informationen komma till uttryck
och den gör det genom att DNA eh eh
avläses och man får en RNA-kopia.
Och den där RNA-kopian kan sen i vissa
fall översättas igen och bli ett
protein. Och det här kallas då för den
centrala dogmen att man går från DNA
till RNA och sen till protein.
Nu vet vi att det där inte är helt sant
längre utan
eh det kan också vara som så att man kan
gå från RNA till DNA.
Finns exempel på det. Och här vid sidan
så har jag skrivit de enzymer som är
inblandade i de här processerna. Så att
eh när det gäller DNA till RNA så är det
RNA polymeraser som tar hand om den
steget. De använder DNA som mall och sen
så eh bildar de eh RNA som en kopi utav
DNA.
Och RNA i sin tur kan avläsas eh i
ribosomer för att bilda proteiner.
Det där stiget tillbaka från RNE till
DNA som man vänder på och går åt omvänd.
Det finns något som heter omvänt
transkriptas som kan göra det. Så det är
ett enzym som kan använda RNA som mall
och så kan den skapa DNA. Då omvända
transkriptas använder man mycket i
forskning men det används också i vissa
virus som använder det RNA virus.
Sen har jag gjort en eller ja eh det
finns sen finns det något står
dynamolymeras här och då är det som en
cirkel som går runt alltså en pil som
går från DNA till DNA och det är ju för
att vi behöver DNAmeras för att kopiera
DNA då. Så att där det är då DNA
replikation man pratar om alltså att man
replikerar DNA.
Det var många nya begrepp här men jag
tror ni har hört dem tidigare kanske.
Och om inte annat kommer vi komma
tillbaka till de vid ett stort antal
tillfällen.
När vi talar om den här centrala dogmen
DNA till RNA till protein så kan det
vara värt att veta att eh
de här olika processerna de utförs
eh i ett och samma utrymme när vi tittar
på prkarioter. Så prkarioter har ju
ingen ingen kärna, inget kärnmembran.
Och där är det som så att där ligger det
något. Sen avläser man det något som man
får trans, man får transkription och kan
avläsa så man får då en rn kopi utav den
då. Och direkt när Rnat kommer ut så kan
man börja och kan ribosomerna eh fästa
till
RNAT och börja läsa av det och bilda
protein då.
Det är RNO som man använder här är ju
det här budbärnat som ni kommer ihåg
eller Messenger RNA, alltså MRN
messenger
alltid sker i ett och samma utrymme. Men
om vi går till eukariotter då
kärnförande celler som våra egna så är
det ju som så här att det är uppdelat i
åtminstone två olika utrymmen här så att
vi har kärnan och i kärnan så återfinns
då DNA och eh här i kärnan så sker också
transkriptionen. får rat.
Eh, och sen så transporteras eh
budbärrar RNA då mRNA ut från kärnan och
ut till cytoplasman. Och ute i
cytoplasman återfinns ribosomerna. Så
här ute här sker då proteinsyntesen. Så
här är skil skil eh är det skilt eh
ifrån varandra inom kärnmembranet just
den här transkriptionsprocessen och
translationsprocessen. De är skilda från
varandra.
Mm. Medan de ofta kanske då samtidigt
prokaroter.
Om vi då tittar på dynammolekylen, hur
ser den ut? Ja, dynammolekylen
är uppbyggd utav nukleotider och en
nukleotid består utav ett socker, en
fosfat och en kvävebas. Och jag har
ringat in här så ni kan se en nukleotid.
Här har ni eh den röda tet som då är
basen.
Ni har eh den här ringen här som är
sockret
och ni har eh pet här. den här med syror
runtom som är fosfatet då. Så det är
fosfatet, här är sockret och här är
basen som finns då. Och det utgör då det
man kallar för en nukleotid då.
Och enkida brukar man kalla för en
polynukleotid för den består utav många
såna här nukleotider som sitter ihop. Så
vi har en nukleotid här och sen ser ni
följer det en nukleotid fast här är det
C som är basen istället för T då. Men så
sen upprepas det. Så kommer det
ytterligare en nukleotid här.
Och eh
då är det som så att sen är det när det
gäller DNA så brukar man ju säga att det
består utav två strängar så att det
finns två stycken polynukleotidsträngar
då. Två polynukleotider.
Många nukleotider som sitter ihop så här
med kovalenta bindningar så de hänger
ihop i en enda sträng här. Men de i sin
tur då de brukar baspara med en annan
sträng som är då eh eh som passar ihop
här. Och vi bildar då en dubbelhix.
Så att här är den andra strängen i här
på den här sidan. Och då bildar vi en
dubbelhix och den hålls samman då bland
annat. Vi ska se att det finns andra
bindningar också utav vätebindningar.
Och ni ser de här de här röda prickarna
här det är vätebindningarna då. Så här
finns vetbindningar mellan G och C och
finns det vetebindningar här mellan A
och T. Och så är det som det är så det
brukar se ut att C alltid para med G och
A alltid med T. Vad de där bokstäverna
står för kommer vi se sen.
Men eh det är själva den här
grundläggande strukturen på DOT.
Så det är vetebindningar. Ja.
Nukleiden då. Hur sa vi att den såg ut?
Jo, den bestod utav tre delar. Vi hade
vi hade kvävebasen som ligger här uppe.
Vi hade sockret som är en pentos då. En
sån här femring. Och sen hade vi en
fosfat här. Det var en fosfatgrupp. Och
då brukar man göra som så att när man
ska eh orientera sig i en nukleotiid,
det veta var man befinner sig, då utgår
man ifrån sockret och då brukar då har
sockrets olika kol här. De har fått namn
då så man startar från syret som är här
uppe sen finns det ett kol här i hörnet
och det brukar man kalla för ett prim.
Sen finns det ett kol här nere och det
brukar man kalla för två prim och sen
fortsätter det så. Så det är 3 prim, sen
är det fy
eh kolet och sen så sitter det
ytterligare ett kol här ute va och det
brukar man kalla för fem prim då. Så att
det här det här är viktiga positioner
att komma ihåg ett prim, två prim, tre
prim, 4 prim och fem prim för att de
hjälper oss orientera oss sen när vi
tittar på på
DN och R:n också för den delen.
Och vad som kan vara bra att se här det
är att kvävebasen sitter i brukar man
säga ett primition. Position ett prim.
Det är där som kväverbasen binder in.
Medan fosfatgruppen då den sitter fast i
fem primition. Det är där på det kolet
är 5 prim då. Det är där man hittar
fosfatet då.
Okej. RNA liknar då DNA sin uppbyggnad
men det är inte identiskt. Så här har vi
då igen DNA längst ut till vänster. Det
transkriberas. Transkription läses av
och så får vi en RNA-sträng
och det är då en kopia utav den här
dubbelsträngen fast den är enkelsträngar
bara då. Men det är inte bara det att
den är enkelsträngar utan det finns
också andra saker som skiljer sig åt.
Det är två två egenskaper rosten som ser
lite annorlunda ut. Och en utav de är
det att DNA och Rerna skiljer sig från
varandra
eh med avseende på det ingående sockret
och dessutom så finns det en skillnad
när det gäller en av baserna. Så socker
DD DNA det är deoxiribos.
Deoxiribos.
Eh, och
ett dioxyribos det är precis som det
låter. Det tribos som har förlorat ett
syre alltså där eh en O-grupp har
försvunnit och ersatts med ett vete. Om
vi tittar här nere
så kan vi se de två olika sakerna som vi
hittar hos hos RNA ribos och DNA
deoxidibos. Så RNA innehåller sakret
ribos. Så om vi utgår från ribos och ser
ut på det här viset. Och då kan ni se
att här igen är det numrerat prim, 2
prim, 3 prim, 4 prim, fem prim. Och två
primositionen på rå, det som finns i
rerna då, där finns det en OH-grupp, ser
ni. Medan i tvåprimposition på
dioxidbos, det är sockret som finns i
DNA, där finns det då ett B istället. Så
det finns en skillnad där mellan de här
två. Tvåprimposition, oh, grupp i RNA.
Tvåprumposition är endoxidbos i DNA.
Ringat inom här så ser ni. Mm.
Så det är ena skillnaden. Det är
skillnad på sockret. Det finns också en
skillnad vad det gäller baserna för att
idéna finns fyra olika baser. Två av dem
är periner. Eh, det är alltså sådana
baser som har två ringar kan man säga.
Eh, och det är de översta här och det är
adenin och det är guanin.
Eh, och där är det som så att adenin och
guanin är också baser i RNA. Så det
finns både i RNA finns i RNA och DNA så
finns adenin och guanin. Så där skiljer
det sig inte åt. Men vi tittar på de här
baserna som är lite mindre, de som har
bara en ring, de kallas för pyrimidiner.
De är mindre men de har ett längre namn,
pyrmidine.
Då är det som så att i DNA så har vi
baserna cytosin
och tym. C då finns finns i i DNA.
Eh, i RNA så finns det cytosin, men det
finns inte tym utan istället så används
urasil då.
Så att eh tyin finns inte i i RNA utan
det finns bara ostena och i RNA så
använder man istället för urasil då
istället urasil
som förkortas U då. Så det är de två
skillnaderna som finns mellan renna och
dn och socker ser annorlunda ut och sen
har man bytt ut en bas. Man använder
urasil istället för tym.
Så är det. Ni behöver kunna de här
namnen, pyiner, pyramidiner och de
namnen på de olika baserna. Ni behöver
inte kunna eh de exakta strukturerna.
Behöver ni inte göra.
Eh
här har vi då en bild som visar hur ehm
Rnot och även DNT ser ut då. Men vi
fokuserar på det något som är den det
den översta delen av bilden. Och vad den
här bilden visar det är egentligen bara
hur de olika nukleotiderna länkar till
varandra. Här ser vi inte baserna. Har
man bara skrivit baser. Och sen så går
man då från vänster till höger här så
ser man hur hur hänger de olika
nukleotiderna ihop.
Och vad man ser då det är att en sån här
fosfatgrupp
fungerar som en länk mellan två socker.
Så om vi har ett socker här och så har
vi ett socker här så vi har den svarta
sockret här och rödra sockret här så
finns det en fosfatgrupp som sitter
mittemellan dem. Och likadant om vi går
här lite till höger så dyker det upp en
ny fosfatgrupp som igen länkar samman en
socker här med nästa socker här. Och då
ser ni också att när den hur de länkas
ihop så ser ni att här finns här binder
fosfatet till tre primition på
sockret och fäster in på fem primition
på nästa nästa socker och sen fortsätter
den här kedjan så den fortsätter
ytterligare en treprimposition och sen
binder den in i fem position här och ni
kan se om ni går uppifrån här också att
det är samma sak man går så som man
princip man om man börjar härifrån så
börjar man på 5 prim 3 prim sen fem prim
sen tre prim sen fem prim och så slutar
det på tre prim här så att ni kan sä att
det finns en viss riktning i hela det
här det är inte som så att sockerna
sitter upp och ner på ibland och så utan
det de sitter alltid på det här viset
från fem prim och sen så kommer nästa
socker frem prim till tre prim så det
blir en viss en viss en viss riktning i
detta och rå ser ju exakt likadant ut.
Så att den skillnaden är då att vi har
en ovogrupp i den här tvåpositionen här
och bara ett väte då i DNA va. Det är
den enda skillnaden. Och sen är det
basen förstås som har bytts ut.
Okej,
så såg det ut.
Så ska jag införa ytterligare ett
begrepp här och det är något som heter
nukleid. Vad är nukleid? Ja, det är en
bas som är bundet till ett socker. Det
kallas för nukleosid.
Och då har vi alltså basen här och så
har vi socket här. Men ni ser det finns
ingen fosfatgrupp och då kallar man det
för nukleid.
Ni kommer att höra i många typer av
terapier när ni blir färdiga läkare så
säger man att vi ska ge den här
patienten eh en nukleidanalog.
Och när gör man det? Ja, det kan det är
till exempel vid vid olika typer utav
virusterapier och också cancerterapier
som man kan ge nukleidanaloger.
Vad det är det kan jag återkomma till
men det det är därför är det viktigt att
veta vad nukleid är för någonting. Det
är det är sockret och så är det bundet
till en bas. Men det finns ingen
fosfatgrupp eller hur? Och ni ser igen
den här att basen sitter på ett
primosition och den bindningen som
sitter där emellan brukar man kalla för
en betaglykosidbindning då. Det det är
den typen av bindning som finns mellan
kolet i ett primasen här.
En nukleotid däremot, alltså detta var
en nukleid. En nukleotid däremot, det är
en nukleid till vilken en eller flera
fosfatgrupper har kopplats.
Så här har vi då eh vi har basen, vi har
sockret. Det var en nukleid med andra
ord. Det är alltså bara bas och socker
är nukleid. Men sen har man satt på ett
gäng fosfater här och då kallar man om
man har en eller fler fosfater, då
kallar man det för en nukleotid
istället.
Så det är det som är skillnad mellan
nukleid och nukleotid
om det finns fosfater där eller inte.
Eh,
och om ni kommer ihåg så när jag visade
en bild, alltså för ett par bilder sedan
så tittar vi på den här ryggraden DNA,
då sa jag det fanns en fosfatgrupp
mellan varje socker i ryggraden.
Och eh
men när vi tittar i fri form, alltså för
de här nukleotiderna kan även finnas i
fri form. de byggstenar man använder när
man bygger nytt DNA eller RNA, då brukar
det däremot innehålla tre fosfatgrupper.
Ser ni det? Så att här är det då en,
två, tre. Det här kallas då eh ja, vi
kan vi gå in sen kallas, men det det så
så då finns det tre utav de här. Så att
i fri form så brukar nukleotider ofta ha
tre stycken fosfat på sig. Men när de
har fastnat i enkedja eller en
renaredja, ja då brukar de bara ha en en
fosfat eh som länkar samman till nästa
nästa
nästa eh eh sockermolekyl då.
Så att det det är en skillnad då.
Vad kallar man de här då? Finns det
något namn på den här? Ja, alltså i det
här fallet så har vi då ett eh eh detta
är molekyl som heter ATP.
Och varför heter den ATP? Ja, det står
för adenosin
trifosfat. Och vad menar man med det?
Jo, den här nukleiden som vi ser här,
det är faktiskt adenosin då. Och sen
till den här i till den här
adenosinmolekylen så har man då kopplat
tre stycken fosfater och då kallas det
för adenosin trifosfat
eller ATP.
Och sen för att markera att det här
verkligen att de här fosfaterna sitter
på fem primosition som vi har diskuterat
så brukar man eh lägga till ett litet
fem prim också som man kallar det för
adrenosin 5 primosfat
och det förkortas det 5 prim ATP då
eller bara ATP. Mm.
Så det är det som som det är.
Vi brukar också ge namn till de olika
fosfatgrupperna.
Så om det finns då upp till tre
fosfatgrupper så brukar man kalla dem
för alfa, beta och gamma. Där är den
fosfatgruppen som sitter närmast sockret
kallas för alfa. Och nästa fosfat kallas
för beta och sen den tredje fosfaten
kallas för gamma då. Så alfa, beta och
gamma. Och
de här bindningarna som finns här
eh som håller ihop de här
fosfatgrupperna som sitter här och
håller ihop alfa med beta och beta med
gamma. De brukar kallas för
fosfoanhydbindningar
och de är extremt energirika.
De är så energirika att de används som
eh kan man säga en eh valuta, en
energivaluta hos cellen. Så att genom
att genom att eh göra sönder såna här,
spjälk såna här bindningar så frigörs
det massa energi.
Och eh ATP som vi kommer prata om lite
senare då, det är ju använts som en
energivaluta i cellerna och driver olika
processer som behöver tillför energi,
olika enzymatiska processer som behöver
stimuleras och så. Då använder man ATP
och det ATP, det energi som man får då
från ATP, det kommer då ifrån spjälkning
utav de här energirika
bindningarna som finns här ute då,
fosforhydridbindningar.
Mm.
För att ni ska kunna komma ihåg vad de
här olika baserna heter så har jag gjort
en liten sån här tabell då. Ehm och den
kan ju se lite hotfull ut men den är
faktiskt det är inte mer än en en
åtta nio saker man behöver komma ihåg.
Sen så kommer man ihåg hela tabellen för
den den är den ger sig själv liksom.
Så eh först har vi baserna, vad de
heter.
Så att vi bara tittar på kväverbasen. Så
heter kvöverbasen adenin, granin,
cytosin, tym och urasil då. Och ni vetin
fanns hos stena, urasil och ser här då.
Sen om man kopplar de här baserna till
ett eh till en ribos,
då får vi eh eh
då får vi namnet eh eh som som ni ser i
den tabellen. Eh då får vi alltså namnet
på på nukleosiden och det blir då adenin
kopplas till en ribos heter det
adenosin.
Guanin, denar ribos kallas för guanosin.
Cytosin heter plötsligt cytidin.
Tymin heter tymidin
och urasil heter uridin. Så att de får
de namnen.
Så att då vet ni skillnaden mellan
namnet på bas och på en nukleid. Så
adenosin blir om det är nukleid.
Hur gör man då om man kopplar till
fosfat här när det blir en nukleotid?
Ja, då använder man egentligen bara
nukleidnamnet och sen talar man om att
här finns tre fosfat på. Då heter det
adenosin trifosfat.
Så nukleosiden adenosin med eh med
trefosfat. Adenin trifosfat och så kan
man lägga till ett fem primy då för att
markera att den befinner sig i fem
position om man vill. Det är inte helt
nödvändigt för det. Så det är liksom
underförstått så att eh adenosin
trifosfat är också helt okej att säga
bara. Och förkortningen på det blir ju
då ATP A för adenosin, T för tri och P
för fosfat.
Skulle det däremot visa sig att det bara
finns två stycken eh fosfater, ja då
heter det istället difosfat. Då är det
anosin
difosfat. Och finns det bara en enda
fosfat så som det brukar vara i
DNA-kedjan, då kallar man det för en
monofosfat och då förkortas det AMP. Så
där har vi då ATP, ADP, AMP. Och då
förstår ni direkt hur det hänger ihop.
Och sen fungerar det på exakt samma sätt
med alla de andra att man tar för att få
nukleotiden då tar man namnet på
nukleosiden guan och så säger man bara
trifosfat. Då vet vi att efter då vet vi
att det är GTP genusin 5 primosfat eller
GTP då. Och GDP ger sig själv det är då
gunin fem primosfat
två fosfater och sen GMP då med
monofosfat va och så fortsätter det ner
här. Jag tror inte jag behöver förklara
om det sen skulle vara som så att det är
en det här är ju
nukleotider som då är byggstenar i RNA
men det finns ju också byggstenar i DNA
och då är det ju deoxinukleotider.
Det är alltså deoxy då som fläggas
framför men annars är namnet exakt
detsamma. Så typ dioxid
adenosin 53 fosfat det är då dp. Man kan
lägga ett litet d innan atpet där då vet
man att det är dioxy vi pratar om. Så
kan vi skilja på om det är ATP byggsten
i RNA eller DATP byggsten i DNA.
De här sakerna den här nomenklaturen är
någonting som man behöver kunna. Eh, och
eh mycket för att ni kommer och stötta
på en enorm mängd läkemedel i den här
branschen. Just nukleotider, nukleider
och såna analoger är något som används
hela tiden. Och det finns också väldigt
mycket intracellulär signalering som
involverar de här olika byggstenarna. Så
att ni behöver kunna namnen på dem och
veta vad som är nukleosid och vad som är
nukleotid. Och om jag ger er till
exempel DP då ska ni kunna skriva ut att
det där står för deoxyaden
monofosfat eller fem primofosfat.
Eh, det behöver man kunna. Det här är
liksom kan man säga ja en väldigt
grundläggande del i eh
i eh all molekylär biologi och kunder de
här.
Det var slutet på första föreläsningen.

Man brukar säga att DNA och även RNA har
en riktning.
Vad menar man med det?
Ja, alltså det här är ju långa
då polynleotidkedjor,
alltså många nukleotider som upprepas.
De har förstås en början och de har ett
slut med långa kedjorna.
Och i början på kedjan så brukar man
säga att där finns fosfatgruppen. Så att
finns alltid där en kedja börjar så
finns det en fosfatgrupp eller flera
fosfatgrupper.
Och det är de sitter ju förstås i femin
position då. Och om det börjar där då
måste du ju sluta kedjan med en
treprimposition eller hur? Och en
oh-grupp.
Så man brukar säga att riktningen på
både RNA och DNA det är 5 prim till 3
prim. Det är det som är riktningen då.
Och att det beror då på att det finns en
fosfatgrupp i ena ändrupp i andra änden.
Och
det där har betydelse för att när vi
bildar en dubbelhelix med DNA
då behöver vi ju två strängar. Vi
behöver två polynukleotidsträngen som
lägger sig jämnt varandra.
Och på utsidan så finns det då socker
och fosfat. Man säger att det utgör
liksom det blir en ryggrad.
Alterande socker sen fosfat. Socker
fosfat va. Det är ryggraden och de de
ligger då på utsidan
och sen så pekar baserna inåt
och de här baserna är ju komplementära
så att för att de ska kunna baspara så
ska det vara C och G. G och C a T och T
10 A. Men dessutom så ska strängarna på
de två dynamolekylerna vara
antiparallella.
Så att i det ena fallet så går strängen
uppifrån och ner här från fem prim
och i det andra fallet så lägger sig
strängen i motsatt riktning. Det är
fortfarande riktningen fem prim till tre
prim men det men den pikar uppåt här
istället så att när de basparar med
varandra
så ser ni så är den ena strängen pekar
neråt och den andra pekar uppåt. Man
säger att de är man säger att de är
antiparallella. De är komplementära men
de är antiparallella de två strängarna.
Och när man gör det så får man då en eh
så får man då en dubbelerix.
Eh för att skriva ut en aekvens eller en
RNA-sekvens så brukar man inte eh ange
eh hela förkortningen för varje eh
nukleotid som ingår utan man gör det
lite enkelt för sig. Man anger bara vad
basen heter, vilken bas man använder. Så
man använder en kortform som man kallar
en en position i dinekedja kallar man då
bara för A, T, C eller G. Men häredja
skulle det då varit A, U, C eller G.
Och det gör det att det blir lättare att
skriva ut de här sekvenserna. Så här har
vi har vi en dynamalsekvens då som finns
här.
Och en annan en annan sak att se är ju
det att man skriver inte ut båda
DNA-kedjorna. Så att även om det är en
dubbelhelix så skriver man bara ut den
ena dinarkedjan för den andra är ju
underförstådd. Man vet vet man sekvensen
på den ena så vet man ju det på det
andra eller hur? För de är ju
komplementära. Och sen så är det som så
att riktningen är alltid 5 prim till 3
prim. Så det här då den startar från A
här i det här fallet då är detta fem
primition och alla längst ner här där
den tar slut då med tet det är då tre
primpositionen. Så här på slutet finns
det en fri ooggrupp och här i början
finns det en eller flera fosfater. Då
så är det.
Det finns några olika krafter som
påverkar en DNA stabilitet.
Eh, och den första är förstås
fätebindningar som håller ihop baserna.
Eh, och eh
eh man brukar säga att de här eh
basparen som bildas då den här aden
vätebinder till det brukar man kalla för
ett baspar då. Så att om det förkortas
BP. Så det är ett begrepp som ni säkert
kommer att se för man ser hur många
baspar är det här dinfragmentet på Ja,
det är 10 baspar säger man. Och då är
det dubbelsträngat och sen är det då 10
stycken eh 10 stycken såna här basbar
som har bildats då då då förkortas det
BP då.
Så DNAXen stabiliseras ju förstås genom
de här vätebindningarna håller den
håller den samman.
Men det finns också andra bindningar som
är viktiga. En är
fandervalsinteraktioner.
Och fandervalsinteraktioner det är helt
enkelt de interaktioner som bildas
mellan enliggande basbar. Ni kan tänka
er om ni har en dubbelix så ser den ju
ut som en eh som en spiraltrappa.
Och stegen i spiraltrappan är ju
basparen då. Och det är det vi ser här
på bilden till höger. Här har ni då
bas ett basbar. Ni har ett baspar här
och ni ett basbar här. Och då kommer de
väldigt nära varandra. Kommer väldigt
nära varandra. Och när de kommer nära
varandra så bildas något som heter
undervalsinteraktioner.
En typ interaktioner som bildas i liksom
på när när molekyler kommer på väldigt
korta avstånd från varandra.
Brukar också kallas stacking forces
detta i när man pratar om DNA-molekyler.
eh att det finns något som heter base
stacking då och det och det är då men
det är fandevalsinteraktioner som det
handlar om.
Sen finns det också hydrofob
interaktioner som som påverkar. Så det
här var och det är den tredje varianten
då hydrofobinteraktioner. Och vad menar
man med det? Ja, det är egentligen det
att baserna i sig är ju väldigt eh de är
inte speciellt intresserade av att
interagera med vatten. De är väldigt
hydrofober
sig gärna vill vända sig bort från det
omgivande vattnet till cellen va. Och eh
genom att vända sig inåt i dubbelhelixen
i dubbelhelixstrukturen så behöver de
inte interagera med omgivningen och då
skyddas de. Det blir liksom en hydrofob
kärna här. som som också stabiliserar
interaktionerna då i i dubbelerxen. Så
att det är egentligen de tre typer av
interaktioner som stabiliserar
dubbeleren. Det är väbindingar,
fandervalsinteraktionen mellan
närliggande basbar och så är det då
hydrofobinaktionen för att basen är
hydrofob undvika eh vatten i miljön.
Sen finns det även en
typ utav eh eh kraft här som gärna vill
som faktiskt motverkar stabiliteten och
stena och det är det man kallar för
elektrostatisk repulsion då. För det är
ju som så att om ni tänker på de här två
ryggraderna eh sockerfosfatryggraden
på de två eh polynukleotiderna. Här har
ni ena och här har ni andra. De ligger
ju eh kommer ju ganska nära varandra i
dubbelhelixen och de innehåller ju
väldigt mycket fosfater och
fosfatgrupperna är negativt laddade
och det gör ju det att man har negativa
laddningar som kommer in nära varandra
här och de vill ju repellera varandra.
De trivs ju inte utan de försöker att
dra ta sig undan varandra. Så att därför
så så gör det att det här är en kraft
som faktiskt destabiliserar dubbelixen.
Men det där kan delvis neutraliseras i
cellen för att i cellen finns det ju
också väldigt mycket ioner som till
exempel
natrium va och positivt natrium kan då
lägga sig jämt såna här negativt laddade
fosfater och neutralisera och det gör då
att dubbelhelixen blir lite mer stabil.
Det där är något man måste tänka på
också när man jobbar med DNA i provröret
att man kan inte lösa DNA bara i vatten
för då går det gärna isär utan man
behöver ha lite salt närvarande då då
neutraliserar man de här ryggraden och
sen så får man en mer stabil dubbelhelix
då.
Och här ser ni egentligen en klassisk
bild då på hur DN ser ut.
Vi har sockerfosfatryggraden som är de
här eh
bollarna som rör sig uppåt här va. Det
är ena ryggraden och här är det andra
ryggraden som rör sig då motsvarande del
här. Och sen så ser ni i mitten här så
är det basparen då.
De ligger nära varandra då. Det blir som
en spiraltrappa helt enkelt. Och den
klassiska konfirmationen, alltså den som
är den vanligaste konfirmationen för
DNA, den kallas för BDNA
eller en Botson Krick Helix för det var
den de beskrev då eh Jim Bosson och eh
och Francis Crick. Det var en sån Bix
och den är hur ser den ut? Ja, det är en
den är hög en högervriden dubbelix
och man den går den vrider sig ett helt
varv på ungefär 10 till 10 ov baspar
så att eh den rör den vrider sig uppåt
och på 10 baspar som har man kommit
tillbaka dit man startar i princip. Så
det det ja det är ungefär en en en 2 3 4
5 6 7 8 9 10 så är vi tillbaka då. Sen
så kan man fortsätta och göra om det här
igen. Och mellan varje basbar så finns
det ett avstånd som man säger motsvarar
3,4 Ångström.
Ångström är ju en enhet som vi som man
använder väldigt mycket i
fysik och strukturbiologi och sånt. Men
en det tillhör ju inte s systemet
egentligen. Men 3,4 ångström då är det
så att en ångström är lika med 0,1
nanometer om man ska översätta det.
Så att 3,4 ångström är då eh 0,34 någon
av min om ni vill veta det.
Ja, men så ser det ut. Så det är
dubbelhelixen
och ni ser där också en fem primända och
en tre primända beroende då på vilken
sträng vi tittar på. Och sen går det
från 5 prim till tre prim eller från 5
prim upp här då till 3 prim.
Så det är en klassisk
WDX i BDN och konfirmation.
Vad som händer här också det visar sig
att
mellan det det bildas något som heter
major eh major och minor group.
Och det har att göra med det att eh eh
de två ryggraderna i den här dubbelixen
de kommer lite närmare varandra på ena
sidan än på andra sidan. Och det gör det
att det är lite om detta är ryggraden.
Ni ser här är det en lila ryggrad och
sen finns det en blå ryggrad. Två olika
färgedrå en för var en utav de här två
polynukleotidkedjorna.
Men då blir det en lite mindre utrymme
mellan ryggraderna på ena sidan och det
kallas för mining groove och en liten
större på andra sidan och det kallas för
major groove, den stora och lilla fåran.
Eh, och orsaken till att det blir så
här, det är egentligen att trappstegen
inte är riktade riktigt rakt emot
varandra utan de är lite vinklade mot
varandra baserna va. Så att eh och det
gör att ryggraden kommer lite lite nära
lite närmare varandra på ena sidan än
vad den gör på andra sidan. Tittar man
på det uppifrån. Ska se här om vi kan se
så. Eh, ja, det är lite svårt att se här
men
eh
jag tror ni ser här också så kan ni se
att här är ju då en här är fåran lite
mindre och här är den lite större.
Det är då minor eh om major groove då.
Så att det det är lite olika stora. Och
tittar man på det en sån här space
feeding model så ser man tydligt då att
det finns en får som är lite större och
en som är lite mindre. Och det har att
göra med vinkeln som få som baserna har
från från ryggraden. Så ryggraden kommer
lite närmare ryggraderna kommer lite
närmare varandra på ena sidan. Och det
det gör också att det är lite svårare
att komma åt här i miner grove så att
det är inte många proteiner som binder
där utan de allra flesta proteiner som
vill binda till DNA. För det finns många
sådana proteiner, vi kommer tala mycket
om det sen. De väljer alltså att binda
till major grow för det är den stora
fåran då. lätt att komma dit, lätt att
få komma åt.
Ja, något som kan vara viktigt att veta
är då att även om man kan bilda din
aelixar så måste man ju också kunna
separera på din aelexar för att om vi
vill läsa av informationen igenom och
det vill vi ju till exempel vid
replikation eller vid transkription så
måste de två strängarna faktiskt
separeras. Och det där kan man göra i eh
i laveratoriet kan man göra det inom att
bara höja temperaturen för att då då
blir temperaturen tillräckligt hög. Ja,
då har då håll då håller de inte ihop
längre utan då smälter de brukar man
säga. De går inte sönder själva
polynukleotidkedjorna men de går isär så
man har inte de här bätebindningarna
basbara längre.
och hur varmt det måste vara, alltså hur
stabil den här dubbelerixen är. Det
beror lite på hur många GCbaspar det
finns, hur många AT-baspar det finns.
Och det har att göra med det att
GC-basparen
de håll samman utav tre vätebindningar
medan AT-basparen hålls sammanand utav
bara två vätebindningar. Så har man
mycket AT i en region, alltså mycket
AT-baspar,
då blir det inte lika stabilt för de har
inte lika många vättebindningar
som GCbasparen då.
Och jag kan gå tillbaka här och visa er
för jag tror jag här kan ni se här ser
ni då att här är en GCbas en två tre eh
vättebindningar medan mellan adenin och
AT då så är det bara två va. Så den blir
lite mindre stabil. Så finns det mycket
AT då då är det lätt att smälta bara
höja temperaturen lite så går det något
isär då.
Mm.
Så
så enligt den dubbla i DNAixen, alltså
när man väl förstod strukturen utav
DNAixen och det var ju något som Watson
och Kick gjorde.
publicerar ju detta då på 50-talet eh
upptäckten utav eh den här strukturen
och sten
och just det här att den är en
dubbelhelix och att den är komplementär
och alltså att de två strängarna är
komplementära gör ju det att
om man vet sekvensen på den ena så så så
får man direkt sekvensen på den andra
också eller
Och när de förstod det så förstod de
direkt hur det går till när eh
arvsmassan replikeras, alltså när hur
man kan nedärva genetisk information.
Och det är egentligen den stora stora i
den här upptäckten, det är just detta
att man plötsligt förstod att ja, just
det, det är så den genetiska
informationen nedärvs genom att vi helt
enkelt kan separera på de två strängarna
och sen kopiera dem. Och då får vi två
exakta kopier. Vi får liksom vi får två
stycken kopier utav den ursprungliga.
Och det är egentligen det man ser här
att om man startar från en WH
och sen så eh separerar man de två
strängarna och så gör man en ny kopia
eh en ny eh komplementär kopia då
kopierar den. Då kan man få två stycken
eh eh dottermolekyler. som innehåller en
gammal och en ny kopia va. Och sen kan
de här kopieras en gång till och då får
man fyra rottmolekyler
och två utav dem innehåller ju bara nya
strängar medan eh en då innehåller den
gamla strängen och sen en ny sträng då
eller två två utav de gör det. Och och
det kallas för det här kallas för
semikonservativ eh replikation. Det
innebär helt enkelt att man behåller en
av de gamla strängarna och gör en ny. Så
en parental, en en alltså en
föräldrasträng. Och till den så så gör
man en ny sträng, en nation sträng, en
nybildad sträng. Och det är det man
menar med semikonservativ. Man behåller
en kopia och och gör den andra ny.
Så hur går det här till då? Ja, det det
sker inom en process som heter DNA
replikation. Och det där är ju då en
väldigt noggrann process som vi kommer
att prata mycket om och titta på hur den
fungerar. Och nu ger jag er bara
grunddragen.
Det är en process som som
kräver ett enzym som heter
dynamolymeras. Och så detpolymeras är
ett enzym som helt enkelt katalyserar
den här processen.
Och den andra saken som behövs är att vi
måste ha eh ytterligare en sak som
behöver säga att vi måste ha en mall
DNA. Vi måste ha något att läsa av och
så att man måste alltså ha separerat på
på DNOS. Man har enkeltängat en som
finns som en mall. Och malnos ser ni här
faktiskt i den här bilden. Det är den
den här lägre strängen här. Det är en
malldna som ligger här.
Och sen så behövs det en eh
en primer. Alltså det är så att
dynamolymer är lite lite speciella för
de kan inte starta
från tomma intet utan de måste ha en
startpunkt. De måste ha en OH-grupp och
starta från. De måste ha en treprimende
som de kan starta ifrån. Och sen så
börjar syntesen utav DNA. Måste börja
någonstans ifrån.
Så det måste finnas en OH-grupp här. Och
sen måste det finnas byggstenarna då.
Och när det gäller DNA så är det
dioxidribuniderna.
DATP, DTTP, DCTP och DGTP. Och så måste
det finnas en ion också, en magnesiumjon
som som finns där. Och vad som händer
sen är egentligen att om vi tittar
längst ut här så har vi då här har vi då
en maldna.
Ni ser här eh det är lite stiliserat här
men här det startar ifrån i det här
fallet så är det från tre primrimendan.
Så man har ritat den till fem primändan
för den den ska ju vara antiparall då
till det nybildade. Så det är därför den
går därifrån från tre prim till fem
prim. Och här kommer det nybildade då.
Och det det syntetiseras då från fem
prim. Och då kan ni se att här finns det
två baspar. Ett GCbaspar, ett CGbaspar.
Och nu finns det ett på det här
enkelsträngande mallen så finns det ett
T här. Så då måste vi försöka få in ett
A som bara sparar hit va. Och då kommer
ett D8p inflyande ser ni. Och det där
D8p:et inkorporeras här och vi får en
sån här fosforesterbindning som man
säger som bildas en koppling mellan
mellan de här två nukleotiderna. Eh, så
de två sockermolekylerna här, sockret
här och sockret här, det är oxiribosen
och de kopplas samma med en
fosforesterbindning och det är då en
fosfatgrupp som sitter mittemellan dem.
Och
när det händer då är det som så att i
det färdiga så finns det ju bara ett
fasfat.
Medan i den här byggstenen där finns det
tre fasfat. Så vad som händer är att det
i processen när den här placeras hit då
spelkas det loss två stycken
fosfatgrupper.
Så två fosfat försvinner här och så
finns det bara en som finns kvar. Och
det där det är det som driver processen
för att när man spjelkar upp ATP:et,
DATP:et och sa att den här trifossfaten
var väldigt energirik, då frigörs det
energi och det är det som gör att hela
den här processen kan röra sig framåt.
Det ger en riktning till DNA-syntesen.
är just att det frigörs energi genom att
när man sätter in en ny byggsten, ja då
spjälkas det den här trifosfat
bindningen, den fosfanyhydridbindningen
som fanns där och så får vi då energi
därifrån och sen så får vi in samtidigt
nukleotiden den binder in hit då.
Och när den finns på plats så finns det
har treprimen flyttat ner ett steg finns
här nere nu. Och nu finns det ett C som
är i mallen och då är det ett G som ska
in och då sker samma sak. Då kommer DGTP
spelka loss en eh en eh tvåfosfat här då
och sen så och det frigörs energi och
sen så och den hamnar här i den växande
kedjan. Så det är själva reaktionen som
sker. Och hela det här då katalyseras
utav enzymet DNA polymer. Vi kommer ha
speciella föreläsningar om hur DNA
replikation går till.
Och
riktningen är som ni såg i fem prim till
tre primriktning så att det handlar hela
tiden om att det kommer in. Här har vi
då en eh
templatet i det här fallet. Alltså
mallen den är här och mallen eh måste
vara i motsatt riktning så den är från
tre prim till fem prim. Här har vi då en
växande linaredja. Den är här och här
finns en fri treprim. Det är en
OH-grupp. Och sen så kommer det då och
ni ser här är riktning på växterna. Det
går kedjan växer i fem primriktning. Ni
ser det här. Och så kommer det då en
nukleotid inflygande och nukleotiden
basparar med den här basen som finns på
mallsträngen. Och om de passar bra ihop,
ja då hamnar det här alfafosfatet
väldigt nära OH-gruppen.
Väldigt nära OH-gruppen. Och då kan det
då ske en reaktion och vi får en
fosfordi här.
Ni ser så man får en sån attack här. för
den OH-gruppen här gör en attack mot den
här fosfaten och så bildas det en
fosfodigesterbinning
och sen frigörs det då eh två stycken
fosfatgrupper och de det är de som det
är den här det är det som driver eh
driver processen framåt. Och jag skriver
här att eh en en difosfat, pyofosfat som
det heter eller PPI som det står där
spälkas av i första steget och sen så
kommer den här difosfaten i sin tur att
sönderfalla i två enskilda
fosfatgrupper. Så då blir det två
stycken fosfatgrupper och i båda stegen
så frisätts då energi
och det är den här energin som driver
både DNA replikation och om det då
skulle vara en växande RNA-kedja. Den
ser ju exakt likadan ut med bara andra
byggstenar. Så så det är det som rörde
sig framåt.
Om ni ser det står PPI och det undrar
jag i många år vad det här i var men det
är alltså eh betyder bara inorganisk.
Det är helt enkelt så att det finns
inget kol med här utan det är ju bara
två fosfatgrupper som frigörs och då
kallas det för eh det är inorganic. Det
är alltså en förening utan kol. Två
fosfatgrupper bara.
Så så går det till.
Och i princip så är det som så att när
man syntetiserar RNA så ser det ju det
här var ju DNA replikation men RNA
syntes ser ju likadant ut och
jag har ju sagt att eh vi kommer komma
in och ha föreläsningar om transkription
och om RNA-syntes och jag kan bara
inledande säga att att det finns ju
flera olika typer av värden och de
vanligaste typerna som ni kanske som ni
förmodligen hört talas om ärbosomalt RNA
som är med i ribosom
Det är messenger RNA eller budbärar RNA
förkortars mRNA som som bär på deniska
informationen till ribosomen och det är
den som läses av då för att bilda
proteiner och sen har vi transfer RNA
eller TRRNA som är med i den här
processen och som är laddade med
aminosyror då plus för translation
och transkription
ser i princip exakt likadant ut som det
som som som replikation så att är det en
as-syntes går till på samma sätt som det
är en as-syntes. Det finns en viktig
skillnad dock och det är det att till
skillnad från DNA-polymeraser så kan
RNA-polymeraser starta syntes av RNA
utan att ha en primer. Man måste alltså
inte ha en startpunkt
för att RNA-polmeraset ska kunna starta
utan de kan starta finns det bara en
enkeltsträngad mall och man ger dem
nukleotider och och eh eh magnesium
eller också mangan faktiskt går använda
som positiv tvåvärdjon jon här då då då
det räcker. Man behöver alltså inte
någon primer, ingen startpunkt, ingen
fri oh-grupp att starta från utan de kan
bara starta från enkelstänga däredja.
Det är en skillnad.
Annars är det ser det precis likadant
ut. Det är bara det att det heter RNA
polymeras istället för DNA polymeras och
så vidare. Och hur de här enzymerna ser
ut, det kommer vi ha titta på vid ett
senare tillfälle.
Och hela den här attacken eh går ju till
på exakt samma sätt så jag går inte
igenom den. Ni kan ju titta på den om ni
vill, men det är ingen skillnad. Det är
bara andra byggstenar.
Jag ska säga en sak som en sista bild
här och det är det att när vi pratar om
RNA så tänker jag RNA som en
enkelsträngad struktur. Men ni ska veta
det att det är förstås så att de regler
som håller samman en dubbelhelix
med DNA, alltså den där önskan till base
stacking, den här önskan att undvika
eh att med hydrofob interaktioner, den
här den här förmågan och vätebinda och
så vidare, den finns ju även hos RNA. Så
RNA har en stark önskan basbara och eh
den har då i de flesta fall inte någon
perfekt kopia och basbara med, men då
gör den så gott den kan så den letar ju
efter saker att baspara med och det den
är ju i huvudsak så att attenmolekyler
basparar med sig själva helt enkelt. Så
här är bara för att visa er hur det kan
se ut. Så här är en RNA-kedja som kommer
och då visar det sig att det finns en
sträckare i RNA-kedjan som då är
komplementär till denna senare sträckan.
Och då då bildas det gärna en liten sån
här stamlopsstruktur, en liten
hårnlåsstruktur
och så får man en liten sträcka
dubbelsträngat
och det finns alla möjliga olika
strukturer som kan bildas på det här
viset. Det här är en något som kallas
för en sevdoknut.
eh egentligen bara visa att det kan ja
att RNA-molekylen söker sig fram och
försöker ha så många basbar som det bara
går. Eh och det gör det att Rna ofta får
väldigt intressanta strukturer eh när de
är i friform. Eh, och det det är viktigt
för också RNOS funktion till exempel i
ribosomer där de packar sig vissa såna
här tredimensionella strukturer som
spelar en viktig roll för att ge
ribosomen dess dess eh ja geometri dess
struktur då.
Så det här var en liten inledning. Vi
kommer komma tillbaka till i stort sett
alla de här begreppen senare och
fördjupa dem och liksom sätta dem samman
i ett biologiskt perspektiv och vad de
har för betydelse för olika typer av av
sjukdomsförlopp och så. Men det var en
första inledning.