Biochemický slovník

Všechny kategorie

Stránka: (Předchozí) 1 ... 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 ... 129 (Další)
VŠE

ÚROVEŇ BIOCHEMIE II

rezonance nukleární magnetická

angl. nucler magnetic resonance, NMR, metoda vycházející ze sledování interakce atomových jader molekul s elektromagnetickým zářením v silném homogenním magnetickém poli. V biochemii se využívá zejména ke studiu prostorového uspořádání biopolymerů, především bílkovin. Její výhodou je možnost studia konformace bílkovin v roztoku, a tím i sledování jejich konformační dynamiky, nevýhodou je skutečnost, že možnost určení prostorového uspořádání bílkoviny je omezeno její molekulovou hmotností (v současné době 20 až 30 kDa). Za příspěvek k rozvoji metody NMR s vysokým rozlišením získal Nobelovu cenu R. R. Ernst v roce 1991, v roce 2002 pak K. Wüthrich za vývoj NMR jako metody umožňující určení trojrozměrné struktury biologických makromolekul v roztoku.

rhodopsin

angl. rhodopsin, složená transmembránová bílkovina ve světločivných buňkách, tvořená polypeptidovou částí opsinem a prostetickou skupinou retinalem. Absorpce fotonu v něm vyvolává konformační změnu, jejímž následkem je změna membránového potenciálu, následně převedená na optický vjem.

riboflavin

angl. riboflavin, viz vitamin B2.

RNA-interference

zkr. RNAi, angl. RNA interference, mechanismus, jímž jsou v buňkách likvidovány dvouřetězcové molekuly RNA (double-stranded RNA, dsRNA). Předpokládá se, že tento mechanismus vznikl jako obrana buněk proti infekci virovou dsRNA. Při využití v genovém inženýrství může být specifická dsRNA do buňky vpravena mikroinjekcí, elektroporací apod. V současnosti se tato metoda hojně využívá k cílenému útlumu exprese určitých genů (gene knock-out, gene silencing nebo RNA silencing). Využívá se toho, že vložený řetězec RNA, který je komplementární k buněčné mRNA, s ní může vytvořit dsRNA. Tato dvouřetězcová RNA je pak mechanismem RNAi likvidována a nemůže vstoupit do procesu translace.

Nejznámější mechanismus RNAi je následující:
rna-interference.schema.01.jpg

1. dsRNA je v buňce rozštěpena specifickou endonukleasou zvanou DICER. Vznikají tak krátké dvouřetězcové oligonukleotidy obsahující 20 až 25 párů bází, zvané siRNA (short-interfering RNA).

2. siRNA se naváže na specifický proteinový komplex RISC (RNA-induced silencing complex), který řetězce oddělí od sebe a na jeden z nich (antisense RNA) naváže molekulu komplementární mRNA.

3. Takto vzniklý komplex vykazuje endonukleasovou aktivitu a je schopen navázanou mRNA rozštěpit a znemožnit, aby byla použita jako templát pro translaci. Fragmenty mRNA se odpojí a celý proces (od bodu 2) se může opakovat. Tímto způsobem může jedna molekula siRNA pomoci vyhledat a inaktivovat mnoho molekul určité mRNA.

4. Specifická RNA-dependentní-RNA-polymerasa, vyskytující se u všech eukaryot kromě hmyzu a savců, může jednotlivé řetězce siRNA navázané na mRNA využít jako primery a prodloužit dvouřetězcové úseky RNA. Ty se pak stanou substrátem pro DICER (viz bod 1) a cyklus se opakuje. Jedna molekula antisense RNA (nebo dsRNA) tak může způsobit likvidaci velkého počtu molekul mRNA.

Dalším typem antisense RNA vyskytujícím se přirozeně v buňkách je pre-micro RNA. Tyto molekuly jsou syntetizovány podle určitých nekódujících úseků DNA a podílejí se na regulaci exprese určitých genů. Obsahují vlásenkovité struktury, které připomínají dsRNA, a jsou proto štěpeny DICERem za vzniku mikro RNA (miRNA), která se váže na RISC. Mohou zabránit translaci mRNA, která je k jednomu z řetězců komplementární.

Za objev RNA-interference (tlumení exprese genů dvouřetězcovou RNA) získali roku 2006 A. Z. Fire a C. C. Mello Nobelovu cenu.

rostliny C3, C4 a CAM

angl. C₃, C₄ a CAM plants, rozlišení rostlin podle způsobu fixace CO₂ při fotosyntéze. U rostlin C₃ reaguje CO₂ s ribulosa-1,5-bisfosfátem za katalýzy enzymem RUBISCO a prvním detekovatelným produktem je tříuhlíkatý (proto C₃) meziprodukt glukogenese 3-fosfoglycerát. Do této skupiny patří většina rostlin mírného pásma. Nevýhodou tohoto způsobu fixace CO₂ je to, že v důsledku nízkého parciálního tlaku CO₂ v atmosféře a vysokého parciálního tlaku O₂ zde probíhá poměrně intenzivní fotorespirace. U rostlin C₄ je primárním akceptorem CO₂ fosfoenolpyruvát a vzniká čtyřuhlíkatý oxalacetát (viz cyklus C₄-rostlin); mezi C₄-rostliny patří mnohé tropické rostliny, z našich pak zejména kukuřice. Rostliny CAM (Crassulacean Acid Metabolism – metabolismus kyselin u tučnolistých) v noci fixují CO₂ podobným způsobem jako C₄-rostliny, uchovávají malát ve vakuolách a ve dne, kdy je dostatek světla a tedy i ATP a NADPH, realizují Calvinův cyklus; je tedy u nich časově oddělena fixace CO₂ od jeho využití. Tyto rostliny, např. kaktusovité nebo agávovité, jsou adaptovány na horké a suché podnebí tím, že během dne mohou mít uzavřené průduchy a brání se tak vysychání.

rovnice Goldmanova

též Goldmanova–Hodgkinova–Katzova rovnice, angl. Goldman equation, vztah umožňující vypočítat membránový potenciál (Δφ) pomocí intracelulárních (i) a extracelulárních (e) koncentrací nejdůležitějších iontů (Na⁺, K⁺, Cl⁻) a pomocí koeficientůbpropustností P těchto iontů membránou:

\( \Delta \phi= \frac{RT}{F} ln \frac{ P_{Na} [ Na^{+}]_e +P_{K} [ K^{+}]_e + P_{Cl} [ Cl^{-} ]_i }{P_{Na} [ Na^{+}]_i +P_{K} [ K^{+}]_i + P_{Cl} [ Cl^{-} ]_e} \)

Vzhledem k tomu, že koncentrace iontů na obou stranách membrány se příliš nemění, jsou prudké změny membránového potenciálu, charakteristické např. pro vedení nervového vzruchu, způsobeny náhlými změnami pasivní propustnosti iontů (viz pasivní transport, iontové kanály).

RUBISCO

ribulosa-1,5-bisfosfátkarboxylasa/oxygenasa, angl. též ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, EC 4.1.1.39, enzym ze třídy lyas, který v temné fázi fotosyntézy katalyzuje připojení CO₂ k molekule ribulosa-1,5-bisfosfátu a následné rozštěpení vzniklého meziproduktu na dvě molekuly 3-fosfoglycerátu. Kromě této karboxylační reakce (fixace CO₂) katalyzuje oxygenační reakci (viz fotorespirace), při níž se na molekulu stejného akceptoru váže molekulový kyslík a kromě 3-fosfoglycerátu vzniká fosfoglykolát. Z něho se sice v rostlinách syntetizuje serin a glycin, většina se však katabolicky odbourává a z hlediska celkové bilance je to ztrátová reakce.

S-adenosylmethionin

aktivní methyl, angl. S-adenosyl-methionine, zkr. SAM nebo AdoMet, methylační činidlo buněk, koenzym transferas. Methylace tímto koenzymem se využívá např. při vzniku fosfatidylcholinu z fosfatidylethanolaminu (viz fosfatidy), při methylačních modifikacích DNA, tRNA a rRNA nebo při methylacích souvisejících se vznikem čepičky mRNA. Vzniká přenosem adenosylu z ATP na atom síry methioninu, čímž se aktivuje methylová skupina. Po jejím předání akceptoru se hydrolyticky odštěpuje adenosylový zbytek a vzniklý homocystein může být převeden na methionin; methylačním činidlem této reakce je N⁵-methyltetrahydrofolát. Souhrnně lze tedy tento cyklus popsat rovnicí: N⁵-methyltetrahydrofolát + akceptor + ATP + 2 H₂O → tetrahydrofolát + akceptor-CH₃ + adenosin + PP_i + P_i.

sedimentace

usazování, angl. sedimentation, v laboratorní a klinické biochemii zejména

analytická metoda (přesněji sedimentační analýza), měření rychlosti sedimentace makromolekul nebo nadmolekulových komplexů v silovém poli centrifugy (viz sedimentační koeficient);
diagnostická metoda vycházející z měření rychlost usazování krvinek (zejména červených krvinek) v nesrážlivé krvi. Běžná hodnota je do 15 mm/h, její zvýšení bývá nejčastěji způsobeno záněty, snížení např. některými hematologickými onemocněními.

sekvence palindromní

též palindrom, angl. palindromic sequence nebo palindrom sequence, sled znaků, které se čtou stejně zleva doprava jako zprava doleva; v biochemii úsek dvouřetězcové DNA, jehož pořadí bází je v obou vláknech totožné při protisměrném čtení (viz ukázka). Palindromy bývají cílovou sekvencí pro restrikční endonukleasy; rozsáhlejší palindromní sekvence mohou vytvářet vlásenky.