Испити за ванредне ученике

За све потребне информације, обратите се референту за рад са ванредним ученицима на број телефона 027/324-462.
Распоред испита

Медицинска школа

др Алекса Савић

О др Алекси Савићу

Ванредно школовање

Уколико желите да промените свој образовни профил, код нас можете да извршите преквалификацију за неко од медицинских занимања уз полагање разлике стручних и допунских предмета који се одређују на основу процене стручних лица. На располагању Вам је и доквалификација за неко од медицинских занимања ако сте завршили трећи степен средње школе.
Упис
Медицинска школа „Др Алекса Савић“  Прокупље
 
Обавештење о припремној настави за ПРВИ разред, школска 2018/19. године
 

АНАТОМИЈА  - II група

Уторак,15.1.2019.

10,00-13,00            кабинет анатомије

Сунчица Дуњић Петровић

Уторак,22.1.2019.

12,15-16,35         кабинет анатомије

Сунчица Дуњић Петровић

Уторак29.1.2019.

13,50-18,15         кабинет анатомије

Сунчица Дуњић Петровић

Четвртак,31.1.2019

13,00-14,30     кабинет анатомије

Сунчица Дуњић Петровић

Ученици:

Миладиновић Никола

Петровић Александра

Нешић Јована                              

Раичевић Петар

Станковић Магдалена                                            

Димитријевић Милена

Петровић Сандра                                                     

Крстовић Милутин

Миладиновић Тамара                                           

Јоцић Јована

Јевтић Тања

Киш Михаљ

Ракић Јовановић Наташа

Илић Анастасија

Пешић Јасмина

 

ЗДРАВСТВЕНА НЕГА ПРВА ГРУПА

Петак,11.1.2019.

7,00-13,15   кабинет

Снежана Никић

Понедељак,14.1.2019.

7-11,30  кабинет

Снежана Никић

Уторак,15.1.2019.

7-10   кабинет

Снежана Никић

Петак,18.1.2019.

7,00-14,45   кабинет

Снежана Никић

Понедељак,21.1.2019.

7-11,30   кабинет

Снежана Никић

ПРВА ПОМОЋ – ПРВА ГРУПА

Петак,28.12.2018.

9-14,30

 Ана Благојевић

Четвртак,10.1.2019.

9-14,30

Ана Благојевић

С убота,12.1.2019.

9,30-15

Ана Благојевић

Четвртак 17.1.2019.

9,30-15

Ана Благојевић

Ученици:

Антанасковић Магдалена

Минић Радмила

Матић Јелена

Биљана Ђедовић

Јовановић Александра

Миладиновић Никола

Нешић Јована

Станковић Магдалена

Петровић Сандра

Миладиновић Тамара

ЗДРАВСТВЕНА НЕГА – ДРУГА ГРУПА

Среда,9.1.2019.

13- 17,30    кабинет

Драгана Тонић

Четвртак,10.1.2019.

7-12,15   кабинет

Драгана Тонић

Субота,12,1.2019.

7-12,15   

Драгана Тонић

Уторак15.1.2019.

13-18,15

Драгана Тонић

Среда,16.1.2019.

13-18,15

Драгана Тонић

ПРВА ПОМОЋ  – ДРУГА ГРУПА

27.12.2018.

10-13

Ана Војиновић

14.1.2019.

           10-14,30

Ана Војиновић

17.1.2019.

10-13

Ана Војиновић

21.1.2019.

10-14,30

Ана Војиновић

24.1.2019.

10-13,45

Ана Војиновић

31.1.2019.

10-13,45

Ана Војиновић

Ученици:

Јевтић Тања

 Киш Михаљ

Ракић Јовановић Наташа

Илић Анастасија

Пешић Јасмина

Петровић Александра

Раичевић Петар

Димитријевић Милена

Крстовић Милутин

Јоцић Јована

ЗДРАВСТВЕНА НЕГА – ТРЕЋА ГРУПА

Уторак,22.1.2019.

7-10    кабинет

Снежана Никић

Среда,23.1.2019.

7-13   кабинет

Драгана Тонић

Четвртак,24,1.2019.

7-11,30   

Драгана Тонић

Субота.26.1.2019.

7-11,30

Драгана Тонић

Понедељак,28.1.2019.

7-11,30

Снежана Никић

Уторак, 29.1.2019.

7-10

Снежана Никић

ПРВА ПОМОЋ - ТРЕЋА ГРУПА

Уторак, 15.1.2019.

7-13  кабинет

Бјелић Гордана

Четвртак 17.1.2019,

10-15,15  кабинет

Бјелић Гордана

Субота 26.1.2019.

7-12,15  кабинет

Бјелић Гордана

Четвртак, 31.1.2019.

7-13  кабинет

Бјелић Гордана

Ученици:

Милић Милица

Страхинић Божидар

Лукић Катарина

Кривокапић Александра

Огњановић Мариан

Тошић Петар

Љумовић Јелена

Михајловић Милан

Јовић Светлана

ОБАВЕЗНА УНИФОРМА ЗА ЗДРАВСТВЕНУ НЕГУ

Медицинска школа „Др Алекса Савић“  Прокупље
 
Обавештење о припремној настави за ДРУГИ разред, школска 2018/19. године
 
 

ЗДРАВСТВЕНА НЕГА

Датум

Време и место

Наставник

Понедељак, 24.12.2018.

7-12,15, вежбе, кабинет

Даниела Киковић

Среда,26.12.2018.

11,30-16,45, вежбе, кабинет

Јованка Томовић

Четвртак,27.12.2018.

9,15-13, вежбе, кабинет

Станимировић Ивана

Петак, 28.12.2018.

9,15-13, вежбе, кабинет

Станимировић Ивана

Среда ,9.1.2019.

8,15-13,30, блок, гинекологија

Добрила Дурлевић

Четвртак, 10.1.2019.

11,15-13,00, блок. гинекологија

Добрила Дурлевић

Петак,11.1.2019.

7-10,45 блок неурологија

Станимировић Ивана

Уторак 15.1.2019.

7-11,45 вежбе, кабинет

Даниела Киковић

Среда,16.1.2019.

11,30-16, вежбе, кабинет

Јованка Томовић

Петак,18.1.2019.

7-10,45, блок, неурологија

Станимировић Ивана

Субота,19.1.2019.

7-14,30, вежбе, кабинет

Драгана Тонић

Понедељак,21.1.2019.

7-12,15, блок, гинекологија

Добрила Дурлевић

Среда,23.1.2019.

8,15-11,15, блок, гинекологија

Добрила Дурлевић

Понедељак,28.1.2019.

7-13, вежбе, кабинет

Даниела Киковић

 
 
Медицинска школа "Др Алекса Савић" Прокупље
Обавештење о припремној настави за ванредне ученике четвртог разреда
 

 ПРЕДУЗЕТНИШТВО

Датум

Време

Наставник

Понедељак,4.3.2019.

 10-16,45  школа

Драгана Николић

Уторак,5.3.2019.

10-15,15 

Четвртак, 7.3.2019.

7-11,30

Петак,8.3.2019.

12-15,15

 

УРГЕНТНА СТАЊА У МЕДИЦИНИ

Датум

Време

Наставник

Петак,1.2.2019

9-14,15 кабинет теорија

Драган Тонић

Субота 2.2.2019.

8-12,30 кабинет теорија

Понедељак,18.2.2019.

7-12,15  ургентно  вежбе

Гордана Бјелић

 

Уторак, 19.2.2019.

7-13 ургентно вежбе

                                  ЗДРАВСТВЕНА НЕГА ИНТЕРНИСТИЧКИХ БОЛЕСНИКА

Четвртак,24.1.2019.

7--13 блок

 Андријана Велимировић

Понедељак, 28.1.2019.

7-12,15 блок

 Среда,20.02.2019    

10-15.15  вежбе

Младен Павловић

Петак,22.02.2019.    

7-13    вежбе

Младен Павловић

Понедељак,25.02 .2019.      

7-13     вежбе

Младен Павловић

Среда,27.02.2019.

10-15,15   вежбе

Младен Павловић

Субота,9.2.2019.

7-12,15  вежбе

Јованка Томовић

Субота, 16.2.2019.

7-13 вежбе

Јованка Томовић

ЗДРАВСТВЕНА НЕГА  У  НЕОНАТОЛОГИЈИ

Среда,16.1.2019.

7-12,15 вежбе

 

Јелена Ристић

Четвртак,17.1.2019.

7-13 вежбе

Среда,23.1.2019.

7-12,15 вежбе

Уторак,29.1.2019.

7-13 вежбе

Понедељак 21.1.2019.

13 -15,15 блок

Добрила Дурлевић

Среда,23.1.2019.

12,15 -14,30 блок

Понедељак,28.1.2019.

12,15-14,30 блок

Среда,30.1.2019.

12,30-17 блок

ЗДРАВСТВЕНА НЕГА ХИРУРШКИХ БОЛЕСНИКА БОЛЕСНИКА

Понедељак,14.1.2019.

7-12,15 вежбе хирургија

 

Виолета Станојевић

 

Уторак,15.1.2019.

7-12,15 вежбе

Субота, 19.1.2019.

7-13  вежбе

Понедељак,21.1.2019.

7-13 вежбе  ортопедија

Слађана Станковић

Петак, 25.1.2019.

7-13 вежбе

 Виолета Станојевић

Среда,30.1.2019.

7-12,15 блок

 

Слађана Станковић

 

Четвртак, 31.1.2019.

7-12,15  вежбе

Четвртак,28.2.2019.

7-13 блок

ЗДРАВСТВЕНА НЕГА ПСИХИЈАТРИЈСКИХ  БОЛЕСНИКА

 Четвртак 14.02.2019.

7-12,12  

 

Ивана Станимировић

 

 Петак 15.02.2019.

7-13 

Четвртак, 21.2.2019.

7-12,15  вежбе  НПХ

 

Биљана Миленковић

Уторак 26.2.2019,

7-13 вежбе

Медицинска школа „Др Алекса Савић“  Прокупље
 
Обавештење о полагању матурског испита у фебруарском року, школска 2018/19. године
 
Пријава матурског - 24.01.2019. године 
Полагање теста - 28.01.2019. године
Здравствена нега - 29.01.2019. године
Медицинска школа „Др Алекса Савић“ Прокупље
Пријава испита у фебруарском испитном року, школске 2018/19. године
 
 
 
Први разред - четвртак, 14.02.2019. године, од 10.00 - 12.00 часова
Други разред - четвртак, 21.02.2019. године, од 12.00 - 14.00 часова
Трећи разред - четвртак 28.02.2019. године, од 12.00 - 14.00 часова
Четврти разред - четвртак 07.03.2019. године, од 12.00 - 14.00 часова 
 

 

 

Biotehnologija

Biotehnologija u svojim istraživanjima koristi žive organizame u cilju stvaranja nekog proizvoda.

Ona se deli na:

  • tradicionalnu (oplemenjivanje biljaka i domaćih životinja, korišćenje mikoroorganizama za proizvodnju hrane i pića i dr.)
  • i savremenu.U savremenu spadaju genetički inženjering i kloniranje.

Srž proučavanja savremene biotehnologije jeste na koji način iskoristiti saznanja i iskustva koje ona pruža, a da se pri tome spreče negativne posledice po čoveka i njegovu životnu sredinu.

Genetički inženjering ( tehnologija rekombinovane DNK )

Genetički inženjering obuhvata metode veštačkog obrazovanja novih kombinacija naslednog materijala. Činjenica da je genetički kod univerzalan omogućuje da se genetički materijal jednog organizma prenosi u drugi. Time se dobija organizam sa drugačijom kombinacijom gena, čija se DNK naziva hibridna (rekombinovana) (u literaturi se može sresti i naziv himerna DNK) i u prirodi se normalno nikada ne nalazi.

U zavisnosti od toga koji se deo genetičkog materijala prenosi razlikuje se:

  • genski;
  • hromozomski;
  • genomski inženjering

 

U prvom se manipuliše genima, u drugom hromozomima, a u trećem celim garniturama hromozoma.

 

Tehnika ove metode se može objasniti na primeru bakterijske sinteze humanog (ljudskog) insulina.

 

Suština ove tehnike je da se humani gen za insulin ugradi u plazmid bakterijske ćelije.

Plazmidi su mali prstenasti molekuli DNK koji nisu deo hromozoma bakterije i umnožavaju se nezavisno od njega. Pa pošto se bakterije brzo dele za kratko vreme nastane ogroman broj kopija humanog gena za insulin. Bakterije će zatim po uputstvu tog gena proizvoditi humani insulin.

Prodaja humanog insulina koji su proizvele bakterije E. coli počela je 1982.g, a pre toga su dijabetičari koristili za lečenje insulin dobijen iz pankreasa krava i svinja. Taj insulin se razlikuje od humanog u nekoliko amino kiselina pa je kod bolesnika dolazilo do imunih reakcija zbog čega su morali da upotrebljavaju insulin izolovan iz ljudskih leševa.

 

 

Postupak je sledeći:

 

  1. isecanje željenog gena iz humane DNK uz pomoć enzima koji će preseći DNK na tačno određenim mestima; enzimi koji ovo omogućuju su restrikcione endonukleaze (makaze);
  2. presecanje plazmida istom restrikcionom endonukleazom kojom je isečena humana DNK.
  3. posle dejstva restrikcionih endonukleaza krajevi isečaka postaju“ lepljivi „– pošto su jednolančani teže da hibridizuju sa sebi komplementarnim lancima;
  4. humani gen
  5. ligaza
  6. umnožavanjem bakterija i plazmid se u njima replikuje, tako da se u svakoj bakteriji dobije nekoliko stotina plazmida;
  7. bakterija sada može da sintetiše humani insulin.

 

 

 

Tehnika kloniranja

 

Kloniranje je postupak stvaranja genetički identičnih kopija nekog organizma.

Sam proces kloniranja je sledeći:

  1. iz organizma davaoca uzima se somatska ćelija i spaja se sa neoplođenom jajnom ćelijom primaoca kojoj je uklonjeno jedro.
  2. Posle spajanja dve ćelije dolazi do razvića embriona koji se implantira u matericu surogat- majke, gde se dalje normalno razvija.

Potomak je genetički isti kao organizam davaoca. Prvi primer kloniranja sisara bila je ovca Doli, 1997.g.U projektu kloniranja ovce Doli od 277 pokušaja kloniranja uspeo je samo jedan. Postoje podaci o uspešnom kloniranju različitih vrsta životinja miša, mačke... a navodno, kloniranje je, uspešno primenjeno i kod čoveka.

 

 

Primena genetičkog inženjeringa

 

1. omogućava dijagnostikovanje naslednih bolesti procenjuje se da je oko 4000 oboljenja uslovljeno promenama u jednom genu;

2. proizvodnja proteinskih hormona za lečenje ljudi:

  • insulin,
  • somatotropni hormon, hormon rasta
  • faktor neophodan za zgrušavanje krvi (za osobe koje boluju od hemofilije);

3. proizvodnja proteina za ishranu stoke (tzv. jednoćelijski proteini);

4. proizvodnja novih antibiotika, vakcina, lekova;

5. izrada mape ljudskog genoma – tačno posle 50 godina od kada su Votson i Krik otkrili strukturu DNK, završena je mapa humanog genoma tj. 2003.g;

6. upoznavanje složene strukture gena;

7. istraživanja tumorskih virusa koji inficiraju ćelije sisara;

8. proizvodnja biljnih kultura koje daju veće prinose, otpornije su na biljne bolesti, nepovoljne klimatske uslove itd;

9. ugrađivanje stranog gena u neki embrion ili zamena nekog gena u embrionu;

10. bakterije koje proizvode biorazgradivu plastiku;

 

 

 

Genetički kod je upustvo sa DNK, tačnije jezik za prenošenje genetičke poruke sa nekog gena, do proteina i sadržana je u redosledu baza na lancu DNK.

 

Celokupan genetički kod sastoji se u kombinovanju 4 tipa dezoksiribonukleotida: A, G, C i TJedinica genetičkog koda je niz od tri nukleotida, odn. triplet DNK i on se komplementarno  prenosi, tranckripcijom na informacionu RNKTriplet na informacionoj RNK je kodon koji predstavlja šifru za jednu aminokiselinu, dok niz kodona šifruje polipeptidni lanac.Ulogu prevodioca značenja kodona igraju transportne RNK svojim antikodonima, u procesu translacije, koje istovremno i prenose aminokiseline do mesta sinteze proteina, do ribozoma.

Proteini se sastoje od 20 aminokiselina, a nukleinske kiseline od 4 različita nukleotida, jasno je da različite grupe od nekoliko nukleotida predstavljaju šifre za različite aminokiseline.

Broj različitih tripleta nukleotida, odn. kombinacija od po tri nukleotida koje mogu da iskombinuju četiri nukleotida iznosi 4³=64, a to je više nego dovoljno za šifrovanje 20 aminokiselina.

  • Tri uzastopna ista ili različita nukleotida ( DNK triplet ) predstavljaju jedinicu genetičkog koda.
  • Kodovi DNK se prepisuju na i-RNK tako da ona sadrži kodone.

Prepisivanje se vrši po principu komplementarnosti, tako da da se npr. kod DNK, ATG - adenin-timin-guanin, prepisuje u kodon UAC na i-RNK.

Odnosi između kodona i aminokiselina određeni su skupom znakova koji se nazivaju genetički kod.

 Početak i kraj šifre za sintezu jednog polipeptidnog lanca obeleženi su posebnim kodonima:

  • Početak tzv. start-kodon (AUG), dok je
  • Kraj -obeležen stop-kodonima (UAA, UAG i UGA).

Start-kodon, osim što predstavlja mesto od koga započinje čitanje i-RNK je i kodon koji određuje aminokiselinu metionin.

Kada će se prekinuti sinteza nekog polipeptidnog lanca određuju stop-kodoni, koji ne odgovaraju ni jednoj aminokiselini, pa se nazivaju i besmislenim kodonima (engl. nonsense).

Ulogu prevodioca genetičke šifre u redosled aminokiselina u proteinu igra t-RNK koja sadrži antikodon.

Antikodon je triplet nukleotida t-RNK komplementaran kodonu i-RNK. Antikodon koji sadrži t-RNK određuje koju će aminokiselinu on vezati za sebe.

Na primer: aminokiselina izoleucin određena je kodom ATG koji se na i-RNK prepisuje u kodon UAC pa će se izoleucin vezati za t-RNK koja nosi antikodon AUG.

 

 

 

Ova tabela pokazuje 64 kodona i aminokiseline koji oni kodiraju.
  Друга база
UCAG
Прва
база
U

UUU (Phe/F) Fenilalanin
UUC (Phe/F) Fenilalanin
UUA (Leu/L) Leucin
UUG (Leu/L) LeucinStart

UCU (Ser/S) Serin
UCC (Ser/S) Serin
UCA (Ser/S) Serin
UCG (Ser/S) Serin

UAU (Tyr/Y) Tirozin
UAC (Tyr/Y) Tirozin
UAA Ochre (Stop)
UAG Amber (Stop)

UGU (Cys/C) Цистеин
UGC (Cys/C) Цистеин
UGA Opal (Stop)
UGG (Trp/W) Триптофан

C

CUU (Leu/L) Леуцин
CUC (Leu/L) Леуцин
CUA (Leu/L) Леуцин
CUG (Leu/L) ЛеуцинStart

CCU (Pro/P) Пролин
CCC (Pro/P) Пролин
CCA (Pro/P) Пролин
CCG (Pro/P) Пролин

CAU (His/H) Хистидин
CAC (His/H) Хистидин
CAA (Gln/Q) Глутамин
CAG (Gln/Q) Глутамин

CGU (Arg/R) Аргинин
CGC (Arg/R) Aргинин
CGA (Arg/R) Aргинин
CGG (Arg/R) Aргинин

A

AUU (Ile/I) ИзолеуцинStart2
AUC (Ile/I) Изолеуцин
AUA (Ile/I) Изолеуцин
AUG (Met/M) МетионинStart1

ACU (Thr/T) Треонин
ACC (Thr/T) Треонин
ACA (Thr/T) Tреонин
ACG (Thr/T) Tреонин

AAU (Asn/N) Aспарагин
AAC (Asn/N) Aспарагин
AAA (Lys/K) Лизин
AAG (Lys/K) Лизин

AGU (Ser/S) Serin
AGC (Ser/S) Serin
AGA (Arg/R) Аргинин
AGG (Arg/R) Aргинин

G

GUU (Val/V) Валин
GUC (Val/V) Валин
GUA (Val/V) Валин
GUG (Val/V) ВалинStart2

GCU (Ala/A) Aланин
GCC (Ala/A) Aланин
GCA (Ala/A) Aланин
GCG (Ala/A) Aланин

GAU (Asp/D) Аспаратинска киселина
GAC (Asp/D) Аспаратинска киселина
GAA (Glu/E) Глутаминска киселина
GAG (Glu/E) Глутаминска киселина

GGU (Gly/G) Glicin
GGC (Gly/G) Glicin
GGA (Gly/G) Glicin
GGG (Gly/G) Glicin

Hromozomi

Hromatin je rasprostranjen po celom jedru kao difuzna masa, da bi se u toku pripreme za deobu kondezovao i nagradio hromozome.Hromozomi su strukture karakterističnog oblika koje se u jedru mogu uočiti za vreme deobe. tj. u interfazi, između dve deobe.
 

Ime hromozomi potiče od grč. chromos – boja i soma – telo - obojena telašca. Zahvaljujući tome što se lepo boje, hromozomi se mogu u određenoj fazi deobe posmatrati pod svetlosnim mikroskopom. Najbolje se uočavaju za vreme metafaze mitoze.

Broj hromozoma je stalan i karakterističan za svaku biološku vrstu i naziva se kariotip.

Somatske ćelije imaju diploidan 2n - broj hromozoma. Dipoloidan broj predstavlja dve garniture hromozoma, pri čemu jedna garnitura potiče od majke, a druga od oca.

Hromozomi koji su međusobno slični, a potiču iz različitih garnitura, odnosno jedan iz majčine, a drugi iz očeve garniture, su homologi hromozomi.

Osim u telesnim ćelijama dipoloidan broj hromozoma se nalazi i u oplođenoj jajnoj ćeliji -zigotu.

Telesna ćelija čoveka ima 46 hromozoma ili dve garniture po 23 hromozoma, pri čemu jedna garnitura potiče od majke, a druga od oca. Homologi hromozomi iz majčinske i očeve garniture se sparuju za vreme mejoze I i obrazuju 23 para homologih hromozoma. Svaki hromozom u diploidnoj ćeliji se nalazi u dve kopije jedna kopija je majčina, a druga očeva.

Par hromozoma u telesnoj ćeliji, pojedinačni hromozomi u gametima

Polne ćelije ili gameti sadrže upola manji broj hromozoma u odnosu na telesne ćelije, nazvan haploidan (grč. haploos - jednostruk) – obeležen kao n. Broj hromozoma u polnim ćelijama čoveka je 23.

 

 

Geni i aleli

Funkcija jednog gena je da određuje sintezu nekog proteina na kome se zasniva neka karakteristika organizma.

Gen se nalazi na hromozomu i na tačno određenom mestu nazvanom genski lokus. Geni imaju linearan raspored ređaju se jedan do drugog duž hromozoma. Strukturno geni su delovi hromozomske DNK pa je tako, primarna struktura DNK istovremeno i struktura gena.

Različiti oblici jednog istog gena nazivaju se aleli. Geni koji obrazuju alele nazivaju se polimorfni, grč. poly = više; morpha = oblik.

Aleli jednog gena se na paru homologih hromozoma uvek nalaze na istom mestu - lokusu.

Ako ne mutiraju ne menjaju se tako da imaju samo jedan oblik onda su monomorfni geni.

 

 

Genotip

Pojam genotipa uveo je Johansen 1909.g. Genotip je genska konstitucija nekog organizma, koja može da se odnosi na:

  • jedan par alela što bi označilo uži smisao genotipa ili
  • celovitu naslednu osnovu što bi uključilo sve gene koje taj organizam poseduje, što predstavlja širi smisao genotipa.

Genotip zigota, nastao spajanjem polnih ćelija, sadrži proporcionalno jednak broj majčinih i očevih gena, samo što su se ti geni drugačije iskombinovali u genotipu potomka.

Kod diploidnih organizama genski aleli se u jedru telesnih ćelija uvek nalaze u paru, jedan se nalazi na hromozomu koji vodi poreklo od majke , a drugi se nalazi na hromozomu od oca. Dakle, svaki organizam ima dve kopije jednog gena po jednu od svakog roditelja.

Kada su aleli jednog gena na paru homologih hromozoma jednaki, onda su takve jedinke homozigoti.

Kada se na homologim hromozomima na istom genskom lokusu nalaze različiti aleli, takve jedinke su heterozigoti. Jedinka koja je heterozigot je od roditelja dobila različite alele od majke jedan oblik gena, a od oca drugi.

Različiti aleli jednog gena deluju jedan na drugi što predstvalja tzv. genske interakcijemeđudejstva. Tako, da kada se nađu zajedno u istoj ćeliji jedinki, osobi jedan od njih može da nadvalada, nadjača dejstvo drugog te se naziva dominantan (A). Dominantan galel uslovljava pojavu dominantne osobine. Za razliku od njega drugi oblik gena, nazvan recesivan (a).

Dominantan alel se ispoljava uvek – i u homozigotnom (AA) i u heterozigotnom stanju Aa, dok recesivan gen ispoljava svoje dejstvo samo u homozigotnom stanju kada se nađe u paru sa istim takvim alelom (aa), pa se tada ispoljava recesivna osobina.

Kada se recesivan alel nađe zajedno sa dominantnim on je sakriven, potisnut i ispoljiće se dominantna osobina.

Aleli jednog gena se obeležavaju istim slovom, ali tako da se dominantan obeleži velikim, a recesivan malim slovom. Na primer: Dominantan- A; Recesivan - a.

 

Fenotip

Fenotip, slično genotipu, možemo posmatrati u dva smisla:

  • širem i
  • užem.

Prema širem smislu - fenotip je skup svih morfoloških i fizioloških svojstava po kojima se prepoznaje neki organizam i po čemu se razlikuje od drugih organizama.

Kada posmatramo samo jednu osobinu, onda je to uži smisao fenotipa.

Kakav će biti uticaj genotipa na fenotip zavisi ne samo od genetske osnove već i od dejstva faktora sredine u kojoj se organizam razvija.

Fenotipske osobine mogu biti kvalitativne i kvantitativne:

  • Kvalitativne osobine - određuje jedan ili mali broj gena i sredina na njih nema uticaja. Npr. krvne grupe čoveka određuje jedan gen i one se ne menjaju pod uticajem spoljašnje sredine.
  • Kvantitativne - poligene osobine - određuje veći broj gena poligeni i sredina može na njih da utiče i da ih menja. Npr, na telesni rast čoveka zavisi ne samo od gena već na njega može da se utiče načinom ishrane.

 

 

 


 

   Začetnikom klasične genetike smatra se Gregor Mendel, kaluđer iz Brna(Češka). koji je vršio kontrolisana ukrštanja između različitih sorti (linija) baštenskog graška kod kojih je pratio određene osobine. Njegovi eksperimenti na grašku trajali su osam godina i zahvaljujući njima stvorene su prve predstave o osnovnim principima nasleđivanja. Dotle se smatralo da se osobine potomaka ne mogu predvideti jer se telesne tečnosti njihovih roditelja mešaju. 

Mendel je pratio osobine koje se alternativno ispoljavaju tj. na jedan od dva moguća načina – npr. oblik zrna graška može da bude:

  • okrugao ili
  • naboran.

 

U zavisnosti od toga koliko se osobina prati ukrštanje može biti:

  • monohibridno, u kome se prati nasleđivanje jedne osobine;
  • dihibridno ako se posmatraju dve,
  • trihibridno ili
  • polihibridno ukrštanje, kada se istovremeno prati veći broj osobina.

 

Monohibridno ukrštanje

Mendel je odgajao čiste linije (sorte) biljaka:

  • jednu koja u svakoj generaciji daje okruglo i
  • drugu koja daje naborano seme.

Biljke iz takve dve linije ukršta međusobno i to naziva roditeljskom ili parentalnom generacijom (R).

U potomstvu je dobio sve biljke sa okruglim semenom (zrnom) i tu generaciju je nazvao prva filijalna (F1).

Međusobnim ukrštanjem biljaka F1 generacije  dobio je narednu, F2 generaciju u kojoj se javljaju biljke i sa okruglim i sa naboranim semenom u brojnom odnosu 3 : 1 (tri puta ima više biljaka sa okruglim nego sa naboranim semenom ).

 

 

 

Mendelov ogled sa baštenskim graškom: P - roditeljska, F1 i F2 su generacije potomaka;

 

Na osnovu ovog eksperimenta, Mendel je zaključio da osobine kontroliše određeni nasledni faktor - čestica ili partikula.

Simbolom velikog slova A obeležio je faktor koji određuje okruglo, a malim slovom a onaj koji izaziva naborano zrno.

Kada se ova dva faktora nađu zajedno (Aa) u jednoj biljci onda se ispoljava samo dejstvo faktora A, pa ga je Mendel nazvao dominantan. Drugi faktor a koji nije došao do izražaja u F1 generaciji označava se kao recesivan.

Pri nastanku F2 generacije faktori se rastavljaju jedan od drugog u procesu gametogeneze ( obrazovanja gameta ) a zatim se slobodno kombinuju sa faktorima iz druge jedinke odnosno njenim gametima.

Pa se u F2 generaciji mogu dobiti samo četiri kombinacije ovih faktora : AA, Aa, aA i aa. Prve tri kombinacije, zbog prisustva dominantnog faktora daju okruglo seme, a samo jedna kombinacija aa daje naborano seme, pa je time odnos 3 : 1 potvrđen.

Mendel je u F2 generaciji dobio:

  • 5474 biljaka sa okruglim i
  • 1850 sa naboranim semenom,

što daje odnos 2,96 : 1, što je približno 3 : 1

 

 

Savremeno objašnjenje Mendelovog rada

Mendel nije mogao potpuno da objasni rezultate do kojih je došao jer se tada još nije znalo za pojmove hromozoma, gena i procesa koji se dešavaju za vreme mejoze. Savremena nauka nudi potpuna objašnjenja Mendelovog rada.

Mendel je u roditeljskoj generaciji ukrštao biljke čistih linija tj. homozigote:

  • jednu liniju dominantnih homozigotaAA, koje su imale okruglo seme,
  • sa drugom linijom recesivnih homozigotaaa koje su imale naborano seme.

Pri obrazovanju gameta u anafazi mejoze I dolazi do razdvajanja homologih hromozoma pa gameti dobijaju  po jedan hromozoma iz svakog para i imaju haploidan broj hromozoma. Time se u gametima nalazi po jedan alel svakog gena. Znači, u gametima aleli nisu u paru, kao u telesnim ćelijama, već su pojedinačni.

 

Prvo i drugo Mendelovo pravilo nasleđivanja

  1. Jedinka koja je homozigotobrazuje samo jedan tip gameta kao npr. genotip AA obrazuje gamete koji su svi isti, odnosno svi sadrže alel A (isto važi i za genotip aa ). Ovim se objašnjava prvo Mendelovo pravilo (zakon) razdvajanja (segregacije) alela pri obrazovanju gameta
  2. Da bi se obrazovala sledeća, F1 generacija, dolazi do spajanja gameta, koji se sada međusobno kombinuju po principu slučajnosti što znači da se svaki gamet jednog roditelja može spojiti sa svakim gametom drugog roditelja. To je drugo Mendelovo pravilo slobodnog kombinovanja alela.

Pošto u ovom slučaju obe linije biljaka obrazuju samo po jedan tip gameta oni daju jednu kombinaciju, Aa, u F1 generaciji. Zbog toga je F1 generacija jednoobrazna (uniformna) i po genotipu (sve jedinke su heterozigoti) i po fenotipu (sve jedinke imaju okruglo seme).

Mendelov eksperiment - genotipovi predstavljeni šematski parovima slova koji predstavljaju alele, a fenotipovi crtežima za okruglo i naborano zrno graška. Jedinke F1 generacije su heterozigoti (Aa) pa obrazuju dva tipa gameta : jedan tip gameta sadrži alel A, a drugi tip alel a. Slobodnim kombinovanjem ovih gameta nastaju četiri moguće kombinacije AA, Aa, aA i aa, a pošto su kombinacije Aa i aA jednake obrazuju se tri različita genotipa AA, Aa i aa u odnosu 1:2:1 (ili 25% : 50% : 25%). Genotipski odnos u F2 generaciji je, dakle, 1:2:1..

 


 Dihibridno nasleđivanje

PROTEINI – BIOLOŠKA ULOGA I  STRUKTURA

 

   Reč protein potiče od Grčke reči πρώτα što znači “najvažniji, prvi”. Proteini zajedno sa ostalim organskim jedinjenjima, nukleinskim kiselinama, mastima i ugljenim hidratima čine formu, strukturu i funkciju svih živih organizama na Zemlji. Iako proteini nisu jedina organska jedinjenja koja čine suštinu života, njihova sveobuhvatna uluga u organizmu, opravdava njihov naziv. 

Proteini obavaljaju veoma važne i brojne biološke uloge:

  • Strukturnu, proteini su deo ćelijske i jedrove membrane, deo su citoskeleta, čine osnovnu strukturu svih ćelijskih organela, ulaze u sastav DNK - kompleksa, oni čine strukturu i elastičnost krvnih sudova, kolagen i elastin grade koštani matriks i ligamente, dok Α-keratin učestvuje u izgradnji epidermalnog tkiva ...
  • Kontraktilnu ulogu imaju proteini koji su sastavni deo aktinskih i miozinskih niti u mišićima, odnosno aktin i miozin.
  • Katalitičku ulogu imaju Enzimi, koji čine najveću klasu proteina. Poznato je oko 2000 različitih enzima, od kojih svaki katalizuje različitu vrstu reakcije.
  • Transportnu ulogu imaju hemoglobin ( transportuje kiseonik do svih ćelija organizma ), globulini seruma ( transportuju steroidne hormone kroz krvotok od mesta sinteze do mesta delovanja ), albumini seruma, (koji prenose neke toksine i lekove), transferin ( koji transportuje gvožđe). 
  • Proteini imaju i zaštitnu ulogu, imunoglobulini i interferoni štite organizma od dejstva virusa i bakterija.
  • Regulatornu ulogu imaju hormoni ( insulin, hormon rasta i sl...)
  • Rezervnu ulogu, ima protein albumin, koji u jajetu predstavlja rezervu aminokiselina za embrion.

   Proteine je prvi opisao i imenovao Džons Bercelijus 1838. Ipak prvi protein je izolovan tek 120 godna kasnije 1958. od strane Frederika Sangera i bio je to insulin, Sanger je dobio Nobelovu nagradu za ovo otkriće. Među prvima su otkriveni i hemoglobin i mioglobin na osnovu kristalografje X-zračenja.

 

Struktura proteina

Proteini ili belančevine su prirodni polipeptidi– polimeri, koji su izgrađeni od velikog broja amino-kiselinskih ostataka, koje su međusobno spojene peptidnim vezama u linearne (nerazgranate) lance.

Amino-kiseline su jedinjenja koja sadrže dve funkcionalne grupe, amino-grupu (-NH2) i karboksilnu grupu (-COOH), vezane za isti ugljenikov atom. Za isti atom ugljenika je vezana bočna grupa. Svaka aminokiselina ima sebi svojstvenu bočnu grupu.

 

slika preuzeta sa www.wikipedia.org
opšta formula aminokiseline ( R - bočna grupa ).

 

na slici je prikazan način obrazovanja peptidnih veza između dve aminokisleine uz oslobađanje molekula vode.

 Sledeća gif animacija takođe prikazuje proces vezivanja dve aminokiseline i obrazovanje peptidne veze uz oslobađanje molekula vode.

 

U prirodi je poznato preko 500 aminokiselina, u sastav proteina ulazi 20 aminokiselina.

Aminokiseline koje ulaze u sastav proteina mogu se klasifikovati na više načina, ali se najčešće razvrstavaju na osnovu polarnosti i naelektrisanja bočnih grupa.

nepolarne

polarne

  1. Alanin - Ala
  2. Valin - Val
  3. Leucin - Leu
  4. Izoleucin - Ile
  5. Prolin - Pro
  6. Fenilalanin - Phe
  7. Triptofan - Trp
  8. Metionin - Met

nenaelektrisane

negativno naelektrisane

pozitivno naelektrisane

  1. Glicin - Gly
  2. Serin - Ser
  3. Treonin – Thr
  4. Tirozin - Tyr
  5. Cistein - Cys
  6. Asparagin - As
  7. Glutamin - Gln
  1. Glutaminska kiselina- Gl
  2. Asparaginska kis - Asp
  1. Lizin - Lys
  2. Arginin – Arg
  3. Histidin - His

 

Svaki protein ima jedinstvenu amino kiselinsku sekvencu koja je određena sekvencom nukleotida u genu. 

Ova sekvenca aminokiselina predstavlja primarnu strukturu proteina.

Primarna struktura proteina, odnosno sekvenca amino-kiselina u proteinu definisana je u genima i sadržana u genetičkom kodu.

Genetički kod je set tri nukleotida koji se zovu kodoni. Tri nukleotidne kombinacije su svojstvene za jednu aminokiselinu, npr. AUG je kombinacija za metioninDNK sadrži četiri različita nukleotida, što znači da je broj mogućih kombinacija kodona 64. Odnosno: 4³=4x4x4=64.

 

Prostorna struktura proteina

 

Proteini imaju i karakterističnu prostornu strukturu, od koje zavisi njihova uloga u ćeliji. Ta struktura se održava slabim nekovalentnim vezama koje se ostvaruju između bočnih grupa aminokiselinai zato zavisi od njihovog redosleda. Slabe veze se mogu mestimično raskidati i ponovo formirati uz mali utrošak energije. Zahvaljujući tome proteini imaju promenljivu prostornu strukturu, što im omogućuje da menjaju svoju biološku aktivnost u skladu sa promenljivim potrebama ćelije.

Prostornu strukturu proteina čine:

  1. sekundarna,
  2. tercijalna, i
  3. kvarternarna struktura.

 

  1. 1.Sekundarna struktura

Peptidni lanac teži da zauzme najstabilniji mogući oblik, pa se organizuje tako da zauzima jedan od dva oblika  sekundarne struktureα-zavojnicu ili β-ploču. Ta dva oblika su podjednako stabilni i istovremeno jedino moguća, zato što su stabilniji od svih ostalih.

α-zavojnica nastaje tako što se između atoma koji pripadaju svakoj četvrtoj aminokisleni u polipeptidnom lancu obrazuju vodonične veze, sažimajući polipeptidni lanac u zavojnicu.

 


U β-ploči polipeptidni lanac nije spirilizovan kao u α-zavojnici, već izdužen. Ovu strukturu odžavaju vodonične veze koje se obrazuju između udaljenih delova istog polipeptidnog lanca gradeći „ploču“.

 

  1. 1.Tercijalna struktura

U različitim delovima istog polinukleotidnog lanca često su zastupljena oba oblika sekundarne strukture. Između njih se nalaze kraći i duži neuređeni delovi lanca.

Na mestima gde je polipeptidni lanac neuređen ( i zbog toga manje stabilan ) se i dalje savija, tako da zadobija loptast ( globularan ) oblik, koji predstavlja njegovu tercijalnu strukturu.

 

U tercilanoj strukturi različitih proteina udeo α-zavojnica i β-ploča je različit. Prostornim organizovanjem polipeptid zadobija specifičnu biološku aktivnost, pa se tek tada za njega može koristiti termin protein.

Neki proteini nemaju globularan, već izdužen oblik. To su fibrilarni proteini i oni najčešće imaju strukturalnu ulogu. Takvi proteini su:

  • kolagen, i α-keratin, koji grade kožu, krzno, vunu, i kosu sisara, kao i
  • β-keratin, koji gradi perje, kožu, kandze i kljunove ptica i gmizavaca.

Slika predstavlja strukturu kolagena, koju grade tri α-zavojnice koje su međusobno povezane vodoničnim vezama, takvu strukturu ima i α-keratin. Kolagen je najzastupljeniji protein u organizmu kičmenjaka, nalazi se u hrskavici, tetivama, zidovima krvnih sudova i kostima. 

 

  1. 1.Kvaternarna struktura

Neki proteini se sastoje samo od jednog polipeptidnog lanca, dok mnogi sadrže više istih ili različitih lanaca i takve složene proteine označavamo kao oligomere. Ovakva struktura proteina se naziva kvaternarna struktura.

Deo oligomera koji ima određenu biološku funkciju naziva se subjedinica. Ona se sastoji obično od jednog polipeptidnog lanca, ali ih može biti i nekoliko.

Na primer: Hemoglobin se sastoji od četri polipeptidna lanca. Oni grade dve subjedinice, od kojih svaka sadrži po dva polipeptidna lanca, kao i prostetičnu grupu – hem – koja vezuje kiseonik.

hemoglobin

kvaternarna struktura hemoglobina

 

Prelazak proteina iz neaktivnog u aktivan oblik ( aktivacija ) često je rezultat razlaganja oligomera na subjedinice ili, pak, udruživanja subjedinica u oligomer.

 

Replikacija (replika=kopija) predstavlja proces dupliranja molekula DNK pri kome od jednog nastaju dva potpuno identična molekula DNK.

 

 

 

 

Osobine i biološki značaj replikacije

 

Sposobnost DNK da duplira samu sebe od osnovne je važnosti za njenu ulogu naslednog materijala.

Replikacija DNK odvija se pre svake ćelijske deobe i omogućava kasniju podelu svakog hromozoma na dve hromatide. Kako bi ćerke ćelije sadržale istu količinu DNK, kao majka ćelija.

Replikacija započinje odmotavanjem lanaca DNK, enzimi raskidaju vodonične veze između baza i razdvajaju lance. Svaki od lanaca svojim rasporedom baza služi kao matrica za sintezu novog komplementarnog lanca. Na ovaj način se čuva redosled baznih parova.

 

 

Semikonzervativnost replikacije

Za replikaciju je od najveće važnosti princip komplementarnosti vezivanja naspramnih baza u polinukleotidnim lancima DNK. Tako na svakom lancu nastane jedan novi lanac i cela se DNK udvostruči.


Ako roditeljse lance označimo sa A i A’, posle replikacije:

  • na starom lancu A će se sintetisati novi lanac A’
  • na starom lancu A’, sintetisaće se novi lanac A.

Svaki novonastali molekul DNK sadrži po jedan stari i jedan novi lanac DNK, pa se zbog toga kaže da je replikacija semikonzervativan proces (lat. semi = polu; konservativan =očuvan).

 

 

Saznaj više !

Enzimi replikacije

    Dvolančana zavojnica DNK je vrlo stabilna struktura, tako da su ćeliji neophodni mehanizmi koji će omogućiti razdvajanje lanaca i formiranje replikativne viljuške.

  Iako je princip replikacije veoma jednostavan, proces replikacije je veoma složen proces u kome učestvuje 20-ak enzima i drugih proteina.

Neki od najvažnijih enzima u replikaciji su:

  1. Helikaze,
  2. Nukleaze,
  3. DNK-polimeraze,
  4. Ligaze i
  5. Primaza.

 

Helikaze su enzimi koji hodaju po DNK raskidajući vodonične veze između lanaca DNK.

Nukleaze su enzimi koji raskidaju fosfodiestarske veze, pri čemu se razlikuju:

  • one koje deluju na krajevima lanaca (egzonukleaze) i
  • one koje deluju na veze unutar lanca (endonukleaze).

Primaza međusobno povezuje nukleotide RNK u kratke lance koji pomažu da DNK polimeraza započne sintezu novog DNK lanca !

DNK - polimeraze su enzimi koji imaju ključnu ulogu u replikaciji.

Ligaze deluju suprotno nukleazama– one delove novog lanca povezuju u celinu obrazujući između tih delova fosfodiestarske veze.

 

Prokariotske ćelije sadrže tri tipa

DNK-polimeraze:

  • I,
  • II i
  • III

pri čemu je DNK-poly III, najvažnija jer obavlja najveći deo replikacije;

u eukariotskim ćelijama nalazi se najmanje 5 vrsta ovih enzima koje su označene kao DNK polimeraze

  • a,
  • b,
  • g,
  • d  i
  • e

pri čemu je najvažnija DNK-poly d.

 

DNK polimeraza III ili d u 5’- 3’ pravcu povezuju nukleotide novog lanca fosfodiestarskim vezama, pošto su se oni postavili komplementarno (A=T, C≡G) nukleotidima starog (roditeljskog) lanca.

DNK polimeraza (III odnosno d) ima još jednu ulogu: u suprotnom pravcu, 3’- 5’, ona raskida fosfodiestarske veze između pogrešno vezanih nukleotida novog lanca.

Ukoliko DNK polimeraza naiđe na pogrešno sparen nukleotid, ona upotrebi svoju egzonukleaznu aktivnost u smeru 3’- 5’ i raskine vezu tog nukleotida sa lancem. Ova egzonukleazna aktivnost DNK polimeraze doprinosi tome da je replikacija izuzetno precizan proces.

 

 
   

 

 

 

 

Tok replikacije

 

  1. Enzim (Endonukleaza) zaseca samo jedan lanac DNK čime počinje njeno rasplitanje.
  2. Enzim (Topizomeraza) raspliće spiralno uvijene lance
  3. Enzimi (Helikaze) raskidaju vodonične veze između lanaca čime se lanci razdvajaju i obrazuju se replikacione viljuške. Enzimi dalje produžavaju razdvajanje lanca, otvarajući region koji služi kao šablon matrica za formiranje (sintezu ) novih lanaca.Područje sinteze DNK nazivamo replikacionom viljuškom – jer kada se lanci DNK razmotaju obrazuje se figura u oblik slova Y.
  4. Sintezu oba lanca obavlja DNK polimeraza tek pošto se veže za roditeljski lanac koji služi kao matrica. Ovaj enzim ne može da se veže za ogoljeni lanac-matricu već zahteva postojanje začetnika (prajmera; engl. primer). Začetnik je kratki lanac RNK i njegovu sintezu katalizuje enzim primaza. Kada se kratki lanac RNK komplementarno spari (hibridizuje) sa početkom lanca matrice to omogućuje vezivanje DNK polimeraze i počinje sinteza novog lanca.

 

 

   Pošto se replikacija odvija bidirekciono, na svakom mestu gde ona počinje obrazuju se dve replikativne viljuške koje se kreću u suprotnim smerovima.

Svaka replikativna viljuška je asimetrična jer su lanci antiparalelni, a istovremeno se naspram oba sintetišu novi lanci u 5’- 3’ pravcu. Sinteza lanaca se od mesta početka replikacije kreće u suprotnim pravcima. Lanac koji se sintetiše kontinuirano u pravcu kretanja replikacione viljuške zove se Vodeći lanac. , a onaj koji se sintetiše u suprotnom smeru je lanac koji zaostaje.

Vodeći lanac se sintetiše kao celovit dok se ovaj drugi sintetiše diskontinuirano u vidu delova koji se nazivaju Okazakijevi fragmenti. Ovi fragmenti imaju dužinu od 1000-2000 nukleotida u prokariotskim, odnosno 100-200 nukleotida u eukariotskim ćelijama. Fragmenti se naknadno se spajaju ligazama pa pošto se sinteza tog lanca završava sa zakašnjenjm naziva se lanac koji zaostaje.

 

5. Za sintezu lanca koji zaostaje potrebno je da se sintetiše veći broj začetnika. Nukleaze i polimeraze na kraju uklanjaju začetnike inicijatore - prajmere. Okazakijeve fragmentepo završetku sinteze, međusobno povezuje enzim ligaza.

 

 

Prikaz replikacije DNK:

1:  lanac koji zaostaje
2: vodeći lanac
3: DNK polimeraza (DNK Pol α)
4: DNK ligaza 
5: DNK inicijator ( začetnik )
6: DNK primaza
7: Okazakijev fragment
8: DNK polimeraza (DNK Pol δ)
9: Helikaza
10: Proteini koji vežu DNK 
11: Topoizomeraza

 

Razlike u procesu replikacije DNK kod prokariota i eukariota

 

Kod prokariota, čija je DNK prstenasta (kružna) replikacija počinje na samo jednom mestu.

Kod prokariota u svakom trenutku replikacije postoje dve replikacione viljuške, jedna se kreće u smeru kazaljke na satu, a druga u suprotnom smeru.

 

 

 

 

 

Replikacija DNK u eukariotama, čija je DNK linearna, započinje istovremeno na mnogo mesta duž hromozoma i teče istovremeno. Na taj način replikacija ukupne hromozomske DNK se u eukariotskim ćelijama završava za nekoliko sati, iako je brzina ugrađivanja nukleotida znatno sporija nego kod prokariota.
Proces replikacije kod eukariota usporava prisustvo proteina u sliženoj strukturi hromatina.

 

 

Sledeći video Vam prikazuje replikaciju DNK:

 

DNK se nalazi unutar jedra, a sinteza proteina se vrši u citoplazmi na ribozomima. Pa u ćeliji postoji mehanizam koji informaciju o sintezi proteina prenosi iz jedra do citoplazme.

Genetička informacija se kroz ćeliju prenosi posredstvom iRNK, koje nastaju prepisivanjem, odn, transkripcijom gena.

Transkripcija DNK je ključni korak u prenošenju informacije od DNK do proteina.

Pod transkripcijom se podrazumeva sinteza RNK prepisivanjem jednog lanca DNK koji obuhvata jedan ili nekoliko gena, drugim rečima transkripcija je ništa više do pretvaranja genetske informacije iz oblika DNK u RNK.

Kao rezultat transkripcije u ćeliji nastaju sve tri vrste RNK; iRNK, tRNK, rRNK. Transkripcija se odvija u jedru eukariota, odnosno nukleoidu prokariota, a sinteza se vrši uvek u 5'→ 3' pravcu.

Da bi se izvršila transkripcija (prepisivanje) lanci DNK moraju da se iz spiralno uvijenih prebace u linearni oblik, u kome DNK molekul podseća na merdevine. Potom se lanci razdvoje, gde jedan od njih služi kao matrica prema kome se ređaju komplementarni nukleotidi RNK:

  • naspram adenina DNK postavlja se uracil RNK, A → U
  • a naspram guanina DNK citozin RNK, G → C.

 

Sinteza iRNK započinje kada je ćeliji potrebna izvesna količina nekog proteina, čim se ta količina zadovolji iRNK se razgrađuje.

U ovom procesu učestvuje veliki broj proteina, a katalizuju ga enzimi RNK polimeraza. Za aktivnost RNK-polimeraze, slično kao i za DNK-polimerazu, potrebno je prisustvo DNK lanca-matrice. Međutim, za razliku od DNK-polimeraze, za RNK polimeraze nisu potrebni prajmeri.

 

Tok transkripcije

 

Transkripcija se odvija kroz tri faze:

  1. fazu inicijacije,
  2. fazu elongacije i
  3. fazu terminacije.

 

1. U fazi inicijacije RNK polimeraza se vezuje za mesto na genu nazvano promotor gradeći početni transkripcioni kompleks. Posle aktivacije tog kompleksa dva lanca DNK se razdvajaju u dužini od sedamnaest baznih parova i nastaje “ transkripcioni mehur“ u okviru koga jedan DNK lanac postaje dostupan za sparivanje s komplementarnim ribonukleotidima.

Promotor sadrži mesto za vezivanje RNK polimeraze i on se ne prepisuje u procesu transkripcije. Promotor sadrži kratki niz naizmenično vezanih T i A uzvodno od mesta početka transkripcije i on se zbog karakterističnog rasporeda parova A=T naziva TATA blok; 85% eukariotskih gena u svojim promotorima sadrži TATA blok.

 

2.  U fazi elongacije se odvija sinteza RNK, tako što se RNK polimeraza kreće duž jednog od dva lanca DNKdodajući jedan po jedan nukleotid na 3′ kraj rastućeg lanca RNK.

Ugrađujući nukleotide enzim strogo poštuje princip komplementarnosti od četiri raspoloživa ribonukleotida ugrađuje se onaj nukleotid koji je komplementaran nukleotidu u DNK lancu koji služi kao matrica.

Novosintetisani lanac RNK je uvek i po smeru i po redosledu nukleotida identičan onom lancu koji nije prepisivan (samo što umesto timina sadrži uracil):

  • DNK molekul: 3' AAATTCCCG 5'
  • RNK molekul: 5' UUUAAGGGC 3'

RNK lanac je svojim 3′ krajem vezan za DNK u dužini od 12 nukleotida i gradi hibrid, dok se 5′ kraj postepeno odvaja. Kada enzim stigne na kraj gena transkripcija se završava iRNK lanac se oslobađa sa DNK.

 

3.Ređanje nukleotida RNK vrši se sve dok RNK polimeraza ne stigne do niza nukleotida, odnosno specifične sekvence, koji se nazivaju terminacioni (stop) signal . Na tom mestu se transkripcija zaustavlja, a novonastali molekul RNK se oslobađa sa matrice (do tada je bio za matricu vezan samo svojim 3' krajem). To predstavlja poslednju fazu terminacije.

 

Kao matrica za sintezu RNK lanca može se koristiti bilo koji od dva lanca DNK, međutim postoji kontrolni mehanizam koji obezbeđuje da se u oblasti jednog gena prepisuje uvek isti lanac DNK.

 

U prokariotskim ćelijama sinteza RNK se odvija praktično istovremeno sa translacijom koja započinje na 5′ kraju. Kod bakterija proizvodi transkripcije su funkcionalni molekuli iRNK.

 

Kod eukariota primarni produkti transkripcije podležu obradi još u jedru. Ta obrada obuhvata:

  1. dodavanje jedinjenja na 5′ kraj koji se naziva 5′ kapa i služi za vezivanje za ribozom.
  2. Na 3′ kraj se dodaje niz od 100- 200 nukleotida adenina koji se naziva poli-A rep i služi za stabilnost i transport RNK.
  3. Obrada obuhvata i uklanjanje introna i spajanje egzona.

Primarni transkripti sadrže kopije i egzona i introna. Pošto se introni ne prevode u proteine oni treba da se uklone iz iRNK. Isecanje introna se vrši u česticama koje se nazivaju splajsozomi.

Tek nakon obrade iRNK postaju funkcionalne transportuju se kroz jedrovu membranu u citoplazmu gde će učestvovati u sintezi proteina. To znači da su kod eukariota procesi transkripcije i translacije vremenski i prostorno razdvojeni.

 

Translacija

Sinteza proteina se obavlja u procesu translacije u kome se jezik nukleotida sa četiri slova: A; G;C;T, prevodi na jezik proteina sa 20 različitih aminokiselina. Odnosmo, translacija je proces kojim se niz nukleotida u i-RNK prevodi u niz aminokiselina u proteinu.

Ulogu prevodioca u ovom procesu (translatio = prevođenje ) igrajut-RNK koje jednom svojim krajem antikodonom iščitavaju kodon na i-RNK, a na drugom kraju nose odgovarajuću aminokiselinu.

Dok se replikacija i transkripcija eukariota vrše u jedru, translacija se odvija na ribozomima u citoplazmi.

Sinteza proteina u ćeliji je složen proces koji se odvija uz učešće

  • ribozoma,
  • i-RNK,
  • t-RNK i
  • velikog broja enzima.

 

U toku procesa translacije nikada ne dolazi do direktne veze između kodona i-RNK i odgovarajućih aminokiselina, iako redosled ugrađivanja aminokiselina u polipeptidni lanac u potpunosti zavisi od redosleda kodona u i-RNK.

Ulogu posrednika između kodona i-RNK i aminokiselina imaju t-RNK koje se jednim krajem vezuju za kodon, a drugim za odgovarajuću aminokiselinu.

Kod prokariota se transkripcija i translacija odvijaju skoro istovremmeno odnosno u isto vreme i na istom mestu.

Kod eukariota su ova dva procesa i prostorno i vremenski razgraničeni.

  1. Prvo se u jedru izvrši transkripcija, zatim se nezrele RNK dodatno u jedru obrađuju,
  2. a onda se tako šalju u citoplazmu gde se obavlja translacija.

Kod obe grupe organizama translacija se vrši u5'-3' pravcu.

 

Struktura t-RNK

Transportne RNK su najmanje veličine među RNK molekulima, veličina im je svega 70-90 nukleotida.

Njihova sekundarna struktura ima oblik deteline sa tri lista i obrazuje se vodoničnim vezama između komplementarnih baza , samo što za razliku od DNK ovde te baze pripadaju istom lancu.

 

Molekul t-RNK sadrži 4 kraka, od kojih tri imaju po jedan dvolančani deo (petlju) i jedan jednolančani deo dršku. Krak koji ne sadrži petlju predstavlja mesto vezivanja aminokiselina. Na njegovom 3' kraju nalazi se triplet CCA  za koji se vezuje aminokiselina. Naspram ovog kraka nalazi se krak koji nosi antikodon.

Vezivanje aminokiseline za t-RNK katalizuje enzim aminoacil-t-RNK sintetaza koji omogućava da se ova veza obogati energijom oslobođenom razlaganjem ATP-a. Ta energija će kasnije biti upotrebljena za formiranje peptidne veze.

 

Tok translacije

Translacija se slično kao i transkripcija odvija kroz tri faze:

  1. inicijaciju,
  2. elongaciju i
  3. terminaciju.

 

 

Najpre se i-RNK vezuje sa malom i velikom subjedinicom ribozoma. U ribozomu ima dva mesta za koje se mogu vezati dve t-RNK, tzv:

  • Ppeptidil mesto;
  • A  - aminoacilmesto ,

P mesto je ono na kome je vezanat-RNK sa povezanim aminokiselinama, a A mesto je ono na kojedolazi t-RNK sa novom aminokiselinom.

Prva t-RNK koja ulazi u ribozom je sa antikodonomkoji je komplementaran start kodonu AUG. Ta t-RNK nosi aminokiselinu metionin i vezuje se za P mesto. (kod prokariota pored AUG, start kodon može da bude i GUG)

Na A mesto u ribozomu dolazi druga t-RNK čiji je antikodonkomplementaran narednom kodonui-RNK. Dve aminokiseline su sada blizu jedna drugoj. Kida se veza između metionina i t-RNK, a oslobođena energija se koristi za stvaranje peptide veze između dve prve aminokiseline. Prva t-RNK napušta ribozom, a druga po redu t-RNK prelazi sa A na P mesto,a ribozom se za jedan kodon pomera u 5'-3' pravcu duž i-RNK. Sada se na P mestu nalazi t-RNKza koju su vezane dve aminokiseline, a A mesto je slobodno.

Na A mesto ulazi sledeća po redu t-RNK koja nosi antikodon komplementaran trećem kodonu i-RNK i proces se ponavlja sve dok se u i-RNK ne stigne do stop kodona.

Pošto stop kodon ne određuje ni jednu aminokiselinu, za njega se vezuje neki od proteinskih faktora. Što dovodi do raspada čitavog kompleksa, odvajaju se subjedinice ribozoma od t-RNK i i-RNK i oslobađa se novosintetisani polipeptidni lanac.

 

Tok translacije mozete videti u sledećem video klipu:

 

 

 

 

Обзиром на то да је због размене генетичког материјала фенотип углавном различит код потомака у односу на родитељски, једно од основних питања генетике јесте да утврди изворе генетичке варијабилности. Чињеница је да је много мање оних особина које су детерминисане једним геном, а много је више оних особина које су детерминисане са два или више гена. Можемо закључити да су различите комбинације гена најважнији извор генетичке варијабилности.

 

 

Комбинације

При настанку бројних гамета и зигота остварује се велика разноврсност у комбиновању ћелијских хромозома, који носе читаве групе гена. Број комбинација зависи од броја хромозома у ћелији – што је број хромозома већи, већи је и број њихових комбинација.

Хромозоми се међусобно комбинују при :

  1. раздвајању хомологих хромозома у анафази мејозе I, при образовању гамета (у сперматогенези и оогенези), 23 пара хромозома човека се комбинују по принципу случајности тако да могу дати:

                     2²³= 8 000 000 генотипски различитих гамета;

  1. оплођењу, када се уствари комбинују комплетни геноми садржани у гаметима; број могућих комбинација хромозома при настанку зигота човека је:

2²³x2²³=2⁴⁶=70 трилона.

Ово говори о огромној генетичкој разноврсности која се остварује у свакој генерацији на бази комбинованих дејства хромозомских гена.

 

 

Рекомбинацијe

Наведеним начинима комбинују се слободни гени смештени на различитим хромозомима.

Гени који се налазе на једном истом хромозому (везани гени) не могу се комбиновати наведеним начинима. Комбинација везаних гена одвија се на посебан начин назван рекомбинација (поновна комбинација). Рекомбинације се врше процесом кросинг-овера (енгл. crossing-over) у пахитену профазе мејозе I. Тако да се хомологи хромозоми међусобно приближе, а затим њихове несестринске хроматиде размене делове. После размене делова хроматиде које су у томе учествовале садрже делове и мајчиног и очевог хромозома.Односно добијају се нове комбинације, односно рекомбинације генских алела одговарајућих гена.

Пример два хромозома с низом гена ABCDEFG... и abcdefg..., моћи ће да разменом CD региона дају нове комбинације хромозома са новом структуром ABcdEFG... и abCDefg.... Нова структура хромозома изазива промене у повезаности одговарајућих карактеристика које се корелативно наслеђују.

 

 

Модификације

Променљивост највећег броја особина организма завси од њихових наследних могућности и од услова средине под којима они живе. Уколико је сложенија генетичка детерминација развића појединих особина, утолико је њихово варирање у већем степену зависно од чинилаца средине и обратно.

Промене изазване утицајем средине током развића означавају се као модификације, нпр. изменом температуре, влажности или исхране и оне се не испољавају у следећој генерацији ако се тада поново измене услови средине.

Опсег и начин реаговања на дејство спољашњих чинилаца су свакако условљени наследним предиспозицијама организма, па не треба повлачити оштру границу између наследних и ненаследних промена. Нека јача дества чинилаца средине могу изазвати промене које се испољавају у неколико наредних генерација, па се каже да је реч о „продуженим модификацијама“.

 

 

Мутације

Један од основних извора генетичке варијабилности организма су промене у хромозомима и њиховим генима или мутације.

Мутације (лат. mutatio — „промена“) представљају промене редоследа нуклеотида у ДНК које се трајно задржавају и преносе на потомачке ћелије. Дешавају се у свим ћелијама и организмима као:

Ове мутације могу захватити:

  • појединачне гене - генске мутације или
  • читаве групе гена - хромозомске мутације или хромозомске аберације, које се могу уочити и под микроскопом, а настају у динамичним процесима ћелијске деобе, током којих хромозоми мењају свој положај и облик.

Мутације у зависности од узрока настанка могу бити:

  1. спонтане мутације које су резултат нормалног функционисања организама и његовом прилагођавању условима спољашње средине;
  2. индуковане мутације које настају деловањем различитих физичких, хемијских или биолошких фактора, тзв. мутагена.

Познато је да већина генских и хромозомских мутација има штетне последице по преживљавање и опстанак организма у природи. Ипак повећањем генске и фенотипске разноврсности даје се прилака да се у природној селекцији бирају најприлагођеније варијанте које су најспособније за дате животне услове. Основни извор ове разноврсности – полиморфности јесте мутациона или комбинована променљивост хенетичког материјала организма, на чију изражајност стално утичу услови средине.

Бројне видљиве мутације се уочавају код биљака, животиња и човека, као што су:

  • бела боја длаке кунића,
  • одсуство рогова код говечета, козе и овце,
  • промене у боји очију, шестопрстост,
  • патуљасти раст,
  • промене у боји цвета,
  • дужина крила код инсеката,
  • промене у облику и боји семена,
  • далтонизам код човека и сл.

Нуклеинске киселине су макромолекули који су суштински значајни за ћелију и одговорни за најзначајније процесе, као што су наслеђивање и синтеза протеина у њој.

Постоје два типа нуклеинских киселина:

  • дезоксирибонуклеинска киселина и
  • рибонуклеинска киселина .

ДНК је носилац наследних информација у ћелији, док РНК учествујe у преношењу тих информација и синтези протеина. Нуклеинске киселине су највише заступљене у једру (lat. nucleus) па су по томе и добиле назив. Нешто касније установљено је да се, осим у једру, налазе и у цитоплазми. Данас се зна да и неке од ћелијских органела, као што су митохондрије, садрже своје независне нуклеинске киселине.

ДНК и РНК се налазе у свим врстама организама, осим у вирусима, који садрже или РНК-а или ДНК-а али никада обе.

Према грађи нуклеинске киселине су полимери чију основну јединицу грађе представљају мономери - нуклеотидиНиклеотиде образује један пентозни шећер за који је везана фосфатна група и једна азотна, пуринска или пиримидинска база. Нуклеотиди се међусобно повезују успостављајући везу између фосфата и шећера, и тако формирају ланац, у којима је свака карика један нуклеотид. Молекули ДНК се састоје од два ланца а РНК од једног.

У изградњи нуклеотида, који формирају ДНК учесвују:

•             пентозни шећер дезоксирибоза,

•             пуринске базе аденина или гуанина, или приримидинскебазе цитозина или тимина,

•             киселински остатак фосфорне киселине.

У изградњи нуклеотида РНК учесвују:

•             пентозни шећер рибоза,

•             пуринске базе аденина или гуанина, или приримидинскебазе цитозина или урацила.

•             киселински остатак фосфорне киселине.

 

Поређење нуклеинских киселине: РНК (лево) и ДНК (десно).

Нуклотиди су међусобно повезани ковалентним везама између фосфатне групе једног и пентозе наредног нуклеотида у низу. Зато фосфатне групе и пентозе чине основу полинуклеотидног ланца. Док се пуринске и пиримидинске базе налазе ка унутрашњости.

На једном крају ланца увек се налази слободна фосфатна група везана за 5' угљеников атом пентозе. Тај крај је означен као 5'крај полинуклеотидног ланца, на другом крају се налази слободна ОН група везана за 3'угљеников атом пентозе и тај крај се назива 3' крај ланца.