2. Kui palju on inimese genoomis kodeerivat DNA-d? 2% 3. Mis toimub joonisel punktis 2? Mittekodeerivad lõigatakse välja 4. Mis toimub joonisel punktis 3? Liidetakse kodeerivad DNA- lõigud kokku IV Joonis V 1. Millest võib saada DNA proovi (üldistage)? Kõikjalt, kus on DNAd 2. Kumba joonise kõrval asuva tähe pool asuvad lühemad/pikemad DNA lõigud? B/ A 3. Millest on tingitud, et analüüsitavad DNA fragmendid on erineva pikkusega? Erinevatel isenditel on geenides erinev arv aluspaare. 4. Kas joonisel kujutatud metoodika abil võrreldakse kogu inimese genoomi (DNA-d)? Ei, piisab nt. 10 alleelist V A B Joonis VI 1. Mis toimub joonisel märgitud punktides 1-4? 1. Lõigatakse lahti bakterite rõngaskromosoomid; 2. Liidetakse, igasse kromosoomi erinev lõik; 3. Bakterid paljundatakse; 4
järsu pöörde. Nukleotiid 34, esimene antikoodoni nukleotiid paardub mRNA koodoni viimase, 3. nukleotiidiga ja seetõttu on oluline, et koodon-antikoodon seondumine lõppeks just 34. nukleotiidiga ega jätkuks U33 ga, niiviisi määrab tRNA ahelas toimuv järsk pööre ära koodoni pikkuse (3 aluspaari). Antikoodon on sobivas ruumilises struktuuris mRNA koodoniga paardumiseks. Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus. tRNA teine oluline piirkond, 3' ots, paikneb aktseptor-õla otsas. tRNA kolm viimast nukleotiidi on CCA järjestus, mis ribosoomis seondub valguahela peptiidsideme moodustumist katalüüsiva piirkonnaga. tRNA 3' otsa seotakse ka ensüüm aminoatsüül- tRNA ligaasi vahendusel estersidemega vastav aminohape. Olgugi, et paljudele aminohapetele vastab mitu erinevat tRNAd, vastab igale erinevale tRNAle vaid üks konkreetne aminoatsüül-tRNA ligaas
· 2 4 x 4 = 16 AAs <20 · 3 4 x 4 x 4 = 64 AAs >>20 3. Kolm nukleotiidi annavad 64 kombinatsiooni 20 a/h. Järelikult kood degenereeruv: rohkem kui üks koodon määrab ühte a/h. Tõestused, et kood on triplet: 1. 1960s: Francis Crick et al. 2. Uuris raaminihke mutatsioone faagil T4 (& E. coli), indutseeriti proflaviiniga. 3. Proflaviin lisab või võtab ära aluspaare 4. Mutantide identifitseerimine: 1. Kasv E. coli B: r+(metsik) tihe kasv rII (mutant) harv 1. Kasv E. coli K12(): r+ (metsik) kasv rII (mutant) kasv puudub 1. Raaminihke mutatsioon põhjustab erinevusi a/h ahelas Mutante saab pöörata tagasi metsikuteks (revertandid); del () korrigeerib lisandumise (+) ja vastupidi 3
Antikoodon on tRNA molekulis olev kolmest nukleotiidist koosnev spetsiifiline järjestus, mis valgu biosünteesis võib mRNA komplementaarse koodoniga moodustada aluspaare. Fenotüüp---isendi vaadeldavate tunnuste kogum, mis tuleneb genotüübi ja keskkonnategurite koostoimest Geen---DNA lõik mis määrab ära ühe RNA molekuli sünteesi Geeniteraapia---geneetiliste haiguste ravimeetod Geneetika---teadusharu, mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi Geneetiline kood---mRNA molekul 3 järjestikuse nukleotiidi vastavus ühele aminohappe jäägile valgu molekulis
5. Geneetiline kood ja antikodoon Geneetiline kood Geneetilise koodi määravad mRNA kodoonid ja neile vastavad aminohapped Kood on universalne Kuna ühte aminohapet määrab mitu koodonit, ei ole proteiini struktuuri pealt võimalik mRNA täpseid koodoneid tuletada Antikoodon tRNA molekulis olev kolmest nukleotiidist koosnev spetsiifiline järjestus, mis valgu biosünteesis võib mRNA komplementaarse koodoniga moodustada aluspaare 6. Võttes aluseks DNA järjestuse 3’-ATGCAGTAG-5’, milline on komplementaartne mRNA järjestus ja tRNA antikoodonjärjestus? (TACGTCATC) mRNA järjestus: AUGCAGUAG tRNA antikoodonjärjestus: UACGUCAUC 7. Geneetiline rekombinatsioon – konjugatsioon, transformatsioon, transduktsioon Geneetiline rekombinatsioon Ilmneb, kui organism omandab ja ekspresserib geene, mis pärineb teistest organismist Konjugatsioon
Aminohapped on ühendatud peptiidsidemetega. 31. Peptiidside. Kovalentne side valgu molekuli ehitusse kuuluvate aminohappejääkide vahel. Side ühe aminohappe kkarbonüülse süsiniku ja teise aminohappe aminorühma lämmastiku vahel. 32. Geneetiline kood. Mis on koodon, mis antikoodon? antikoodon on tRNA molekulis olev kolmest nukleotiidist koosnev spetsiifiline järjestus, mis valgu biosünteesil võib mRNA komplementaarse koodoniga moodustada aluspaare. Koodon on ühele aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik geneetilises koodis. Koodon - kolm kõrvutiasetsevat nukleotiidi, mRNA molekulis määravad kindla aminohappe lülitumise polüpeptiidahelasse või polüpeptiidahela sünteesi lõpetamise (stoppkoodon). 33. Mis on translatsioonil kasutatav lugemisraam? Raam, kust RNA ahela lämmastikaluste triplette loetakse. Raaminihkel on tõsised
(Origin Recognition Complex) pärmis). Need valgud seondavad omakorda erinevaid valke (nt helikaasi), et eraldada kahte DNA ahelat ning moodustada replikatsioonikahvleid. Initsiaatorvalkude algatusel keeratakse DNA ahelad lahti ning moodustub n-ö replikatsiooni-mull (DNAd sünteesitakse bidirektsionaalselt ehk mõlemas suunas). Originid on tavaliselt A-T rikkad (sisaldavad palju adeniini- tümiini aluspaare) ja aitavad sellega lahtikeerdumisele kaasa, sest A-T aluspaaridel on kaks vesiniksidet(mitte kolm, nagu C-G paaridel). Seega on A-T sidemeid lihtsam lõhkuda, sest väikesema arvu vesiniksidemete lõhkumise jaoks kulub vähem energiat.[5] Pärast DNA ahelate eraldamist luuakse algahelatele RNA praimerid. Juhtivale DNA ahelale sünteesitakse üks RNA praimer aktiivse origini kohta, mahajäävale ahelale sünteesitakse aga mitmeid praimereid, neid nimetatakse avastaja järgi
Edasine transkriptsiooni regulatsioon on teostatud ülavoolu kontrollielementidega, tavaliselt asuvad nad umbes 200 aluspaari ülavoolu initsiatssiooni saidist. Promootorjärjestus sisaldab vahel TATA-box'i kõrgelt konserveerunud DNA äratundmisjärjestus TATA-box-seonduvatele valkudele (TATA box binding protein), milledee sidumine initsieerib transkriptsioonikompleksi kokkupanekut promootorile. Mõned geenid omavad ka nn ,,võimendavaid" (enhancer) elemente, mis võivad asuda tuhandeid aluspaare üla- või alavoolu initsiatsiooni saidist. Kombinatsioon nendest ülavoolu kontrollielementidest ja enhanceritest reguleerib ja võimendab basaalse transkriptsioonikompleksi formeerumist. Proksimaalsed elemendid (start-saidi läheduses asuvad) ja enhancer'id on tihti rakutüüp-spetsiifilised, omades aktiivsust vaid teatud rakutüüpides. (Tõlked Wikipediast) 3. Mis on sigma faktori funktsioon? Mis juhtub sigma faktoriga initsiatsiooni lõppedes?
FUNKTSIOON: o [Osaleb translatsioonil. Antikoodon paardub mRNA koodoniga, tRNA 3’ otsas olev aminohape seondub valguahelaga (ise lahti seletatud)] o antikoodoni kolm nukleotiidi paarduvad mRNA koodoniga, mis on geneetilise translatsiooni ja geneetilise koodi strukturaalseks aluseks. o (Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus.) o tRNA teine oluline piirkond, 3' ots, paikneb aktseptor-õla otsas. tRNA kolm viimast nukleotiidi on CCA järjestus, mis seondub valguahela peptiidsideme moodustumist katalüüsiva piirkonnaga. tRNA 3' otsa seotakse ka (ensüüm aminoatsüül-tRNA ligaasi vahendusel estersidemega) vastav aminohape. 15. Aminohapete lühiiseloomustus.
Seega mitoosis peab kromatiini struktuur muutuma veel kompaktsemaks kui see esineb kondenseerunud interfaasses kromatiinis. Kromosoomide struktuuri kirjeldamiseks sobivad kõige rohkem mitoosi metafaasis asuvad kromosoomid (maksimalselt struktureerunud). Koosnevad kahest õdekromatiidist (kumbki neist koosneb DNA kaksikheeliksist), sest rakutsükli S-faasis on DNA replitseerunud (4n). Õdekromatiidid on ühendatud tsentromeeriga. Tsentromeer on mitmeid tuhandeid aluspaare sisaldav DNA järjestus mille vahendusel õdekromatiidid on seotud. Tsentromeeri piirkonnas esinevad kõrgelt korduvad DNA järjestused. Metafaasis olevate kromosoomide arv, suurus ja kuju moodustavad karüotüübi, mis on igale liigile iseloomulik. Kromosoomide kondenseerumises on olulised mittehistoonsed valgud. Moodustavad kromosoomi kujulised tellingud, millele kinnituvad 30 nm DNA-histoonid kompleksi (solenoid) lingud (9-35 lk.326). DNA piirkondi, mis seostuvad mittehistoonsetest
Nukleotiid 34, esimene antikoodoni nukleotiid paardub mRNA koodoni viimase 3. nukleotiidiga ja seetõttu on oluline, et koodon-antikoodon seondumine lõppeks just 34. nukleotiidiga ega jätkuks U33 ga, niiviisi määrab tRNA ahelas toimuv järsk pööre ära koodoni pikkuse (3 aluspaari). Antikoodon on sobivas ruumilises struktuuris mRNA koodoniga paardumiseks. Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus. tRNA teine oluline piirkond, 3' ots, paikneb aktseptor-õla otsas. tRNA kolm viimast nukleotiidi on CCA järjestus, mis ribosoomis seondub valguahela peptiidsideme moodustumist katalüüsiva piirkonnaga. tRNA 3' otsa seotakse ka ensüüm aminoatsüül-tRNA ligaasi vahendusel estersidemega vastav aminohape. Olgugi, et paljudele aminohapetele vastab mitu erinevat tRNAd, vastab igale erinevale tRNAle vaid üks konkreetne aminoatsüül-tRNA ligaas
Originid sisaldavad DNA järjestusi, mille tunnevad ära replikatsiooni algatavad valgud. Need valgud seondavad omakorda erinevaid valke (nt helikaasi), et eraldada kahte DNA ahelat ning moodustada replikatsioonikahvleid. Initsiaatorvalkude algatusel keeratakse DNA ahelad lahti ning moodustub n-ö replikatsiooni-mull (DNAd sünteesitakse bidirektsionaalselt ehk mõlemas suunas). Originid on tavaliselt A-T rikkad (sisaldavad palju adeniini-tümiini aluspaare) ja aitavad sellega lahtikeerdumisele kaasa, sest A-T aluspaaridel on kaks vesiniksidet (mitte kolm, nagu C-G paaridel). Seega on A-T sidemeid lihtsam lõhkuda, sest väiksema arvu vesiniksidemete lõhkumise jaoks kulub vähem energiat. Pärast DNA ahelate eraldamist luuakse algahelatele RNA praimerid. Juhtivale DNA ahelale sünteesitakse üks RNA praimer aktiivse origini kohta, mahajäävale ahelale sünteesitakse aga mitmeid praimereid, neid nimetatakse avastaja järgi Okazaki fragmentideks
Nukleotiid 34, esimene antikoodoni nukleotiid paardub mRNA koodoni viimase 3. nukleotiidiga ja seetõttu on oluline, et koodon-antikoodon seondumine lõppeks just 34. nukleotiidiga ega jätkuks U33 ga, niiviisi määrab tRNA ahelas toimuv järsk pööre ära koodoni pikkuse (3 aluspaari). Antikoodon on sobivas ruumilises struktuuris mRNA koodoniga paardumiseks. Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus. Ribosoomide ehitus ja funktsioon Ribosoom on kaheosaline molekulaarne masin, mis koosneb rRNA ja valgu molekulidest. Tema ülesandeks on katalüüsida peptiidahela moodustumist, lähtudes DNA pealt transkribeeritud mMRNA järjestusest. rRNAd sünteesitakse tuumakeses, valgud tsütoplasmas, pakitakse tuumakeses. Ribosoomid koosnevad kahest subühikust, mis omavahel seondudes moodustavad funktsionaalse organelli
Nukleotiid 34, esimene antikoodoni nukleotiid paardub mRNA koodoni viimase 3. nukleotiidiga ja seetõttu on oluline, et koodon-antikoodon seondumine lõppeks just 34. nukleotiidiga ega jätkuks U33 ga, niiviisi määrab tRNA ahelas toimuv järsk pööre ära koodoni pikkuse (3 aluspaari). Antikoodon on sobivas ruumilises struktuuris mRNA koodoniga paardumiseks. Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus. Ribosoomide ehitus ja funktsioon Ribosoom on kaheosaline molekulaarne masin, mis koosneb rRNA ja valgu molekulidest. Tema ülesandeks on katalüüsida peptiidahela moodustumist, lähtudes DNA pealt transkribeeritud mMRNA järjestusest. rRNAd sünteesitakse tuumakeses, valgud tsütoplasmas, pakitakse tuumakeses. Ribosoomid koosnevad kahest subühikust, mis omavahel seondudes moodustavad funktsionaalse organelli
) See tõstab täpsust. Valgusünteesil vigade sagedus tõstab mRNA lugemisraami nihke, vale tRNA sattumine ribosoomi ja tRNA aminoatsüleerimine vale ah-ga. Geneetiline kood. Koodon on ühele aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik (triplett) geneetilises koodis. Antikoodon on tRNA molekulis olev kolmest nukleotiidist koosnev spetsiifiline järjestus, mis valgu biosünteesis võib mRNA komplementaarse koodoniga moodustada aluspaare. Kõdumine on 1aminohappele vastab rohkem kui 1 koodon. Koodoni 1.& 2. Positsioonil onWatson-Crick paardumine : A – U, G – C. Koodoni 3. Positsioon Wobble paardumine A/C/U – I(nosiin), A/G – U, C - G Mis on sense- ja mis nonsense koodon. Sense koodon, mis kodeerib ah, nonsense+ terminaator koodon. 16
suhkur + lämmastikalus + fosfaatjääk, aga nukleosiid – suhkrujääk + lämmastikalus. DNA ja RNA erinevad üksteisest suhkrujäägi poolest. Selgroog (suhkru- ja fosfaatjääk) on ühesuguste lülide kordus ja lisanduvad külgahelad (lämmastikalused). Suhkrujäägid fosfaatidega on ühendatud fosfodiestersideme abil. Nukleiinhappe monomeer on nukleotiid. DNA ahelad on antiparalleelsed ja üksteise ümber käändunud. Esineb suur ja väike vagu – väikeses vaos suurem osa aluspaare. Lämmastikalustepaarid on keskel. Lämmastikalus nukleosiid nukleotiid adeniin adenosiin adenüülhape guaniin guanosiin guanüülhape tsütosiin tsütidiin tsütosüülhape tümidiin tümidiin tümidüülhape uratsiil uridiin uridüülhape 8 Lämmastikalused:
DNA järjestused, kuhu DNA polümeraas kinnitub. Prokarüootidel piisab ühest alguspunktist, originist. Kõrgematel eurkarüootidel on replikatsiooni algus stohhastilisem, kuid reeglina replitseerub enne eukromatiin, siis heterokromatiin. 18. Tsentromeer milleks vajalik, kirjeldada lühidalt üldist ehitust. Kinetohoori ülesanne. Tsentromeer on kromosoomi piirkond, mis reguleerib kromosoomide liikumist mitoosi ja meioosi ajal. Kindla DNA järjestusega(100 kuni miljoneid aluspaare tandeemselt korduvates järjestustes) ja sinna seonduvate valkudega. On heterokromatiin, mis pakitakse lahti ainult replikatsiooni ajal. Hoiab õdekromatiide kuni mitoosi anafaasini koos. Tsentromeeri külge seondub omakorda kinetohoor, kuhu seonduvad mikrotuubulid, mis kromatiidid üksteisest eemale tütarrakkude erinevatele poolustele tõmbavad. 19. Telomeer milleks vajalik, kirjeldada lühidalt üldist ehitust. Telomeer on kromosoomi otsa kaitsev spetsiifiline kordusjärjestus
järjestused, kuhu DNA polümeraas kinnitub. Prokarüootidel piisab ühest alguspunktist, originist. Kõrgematel eurkarüootidel on replikatsiooni algus stohhastilisem, kuid reeglina replitseerub enne eukromatiin, siis heterokromatiin. 18. Tsentromeer milleks vajalik, kirjeldada lühidalt üldist ehitust. Kinetohoori ülesanne. Tsentromeer on kromosoomi piirkond, mis reguleerib kromosoomide liikumist mitoosi ja meioosi ajal. Kindla DNA järjestusega(100 kuni miljoneid aluspaare tandeemselt korduvates 33 järjestustes) ja sinna seonduvate valkudega. On heterokromatiin, mis pakitakse lahti ainult replikatsiooni ajal. Hoiab õdekromatiide kuni mitoosi anafaasini koos. Tsentromeeri külge seondub omakorda kinetohoor, kuhu seonduvad mikrotuubulid, mis kromatiidid üksteisest eemale tütarrakkude erinevatele poolustele tõmbavad. 19
Negatiivne superspiralisatsioon vähendab aluspaaride pöördumist teineteise suhtes. Sel juhul võivad DNA ahelad lahti keerduda ja eralduda. Negatiivset superspiralisatsiooni tekitab näiteks güraas. lac promootoril on heksameeride vaheala 18 bp transkriptsioon võimendub anaeroobses keskkonnas, kus suureneb DNA negatiivne superspiralisatsioon E. colil. Positiivse superspiralisatsiooni puhul (seda tekitab näiteks topoisomeraas I) kulub ühe DNA heeliksi täispöörde saavutamiseks vähem aluspaare. RecA (DNA rekombinatsioon, reparatsioon, kõrvaldab repressori nende promootorite eest, mis kontrollivad DNA polümeraasi ja rekombinatsiooni) promootoril on heksameeride vaheala 16 bp transkriptsioonitase suureneb DNA positiivse supespiralisatsiooni korral. Näit. külmashoki puhul suureneb RecA valgu kogus rakus positiivse superspiralisatsiooni tõttu. 4. Selgitage mõne näite varal regulatoorseid mehhanisme bakterirakus, mis käivituvad aminohapete limitatsiooni korral.
Heksameeride ebaoptimaalset asetust võib kompenseerida DNA superspiralisatsioon. Negatiivne superspiralisatsioon vähendab aluspaaride pöördumist teineteise suhtes. Sel juhul võivad DNA ahelad lahti keerduda ja eralduda. Negatiivset superspiralisatsiooni tekitab näiteks güraas. Positiivse superspiralisatsiooni puhul (seda tekitab näiteks topoisomeraas I) kulub ühe DNA heeliksi täispöörde saavutamiseks vähem aluspaare. Näited: mer operoni (Hg resistentsus) ja Mu faagi mom geeni (faagi DNA modifikatsioon) promootori regulatsioonil mõjutab DNA lokaalset superspiralisatsiooni spetsiifiline regulaatorvalk. Mõlema promootori heksameeride vaheala on 19 bp pikkune. Hg(II) - MerR kompleks seondub vahealale ja põhjustab DNA ahelate lokaalset lahtikeerdumist, mis võimaldab -10 ja -35 heksameeride asetumist õige 8 nurga alla
annaabi.ee 
