glükosiidside tekib in vivo ja in vitro ainult ensüümide osalusel, in vivo elusorganismides in vitro laboris (katseklaasis) selliseid spetsiifilisi valgulisi ensüüme ürgookeanis ei olnud Polüsahhariidid ei sobinud katalüsaatoriteks polüsahhariidide struktuur lihtne (võrreldes valkudega), ainult sidemed paralleelahelate vahel · Polüsahhariidid ei saanud olla iseennast kopeerivaks molekuliks · neil puuduvad komplementaarsed aluspaarid, puudub võimalus informatsiooni edastada · · Polüsahhariidid osutusid tähtsaks bioloogilises evolutsioonis seoses rakumembraani tekkimisega Kasutatud materjalid http://pedja.edu.ee/~neeme/failid/keemia/slaidid/11_Sahhariidid_failid/frame.htm http://www.syg.edu.ee/~peil/keemia_kordamine/sahhariidid.html http://et.wikipedia.org/wiki/Sahhariidid www.hariduskeskus.ee/
Kaksikheeliks ehk biheeliks on kahest kongruentsest heeliksist moodustunud struktuur, kus kahel heeliksil on ühine telg, kuid erinev faas telje suhtes.Kaksikheeliksiga on tegu näiteks DNA molekulis, mis moodustub kahe vesiniksidemetegaühendatud helikaalse desoksüribonukleiinhappe ahela keerdumisel ja võib olla väga pikk. DNA kaksikheeliks on paremakäeline nukleiinhapetest koosnev polümeer, mida hoiavad koosnukleotiidide aluspaarid. DNA ja RNA ehituse ning ülesannete võrdlus (erinevused ja sarnasused). Üleval pool on pilt DNA-st ja RNA-st (ehitus ja koostis) DNA enamikes elusorganismides päriliku informatsiooni säilitav aine. Eukarüootses rakus asub DNA rakutuumas. Keemiliselt koosnab DNA desoksüribonukleotiididest. · Desoksüriboos · Vesinikside · Polümeer · Nukleotiid · lämmastikalus (A;T;C;G) · suhkur (desoksüriboos) · fosfaatrühm · Komplementaarsus (A - T; C - G)
Okazaki Fragment 1 ATP Polümeraas III 2 Helikaas Alanev ahel 3 + Initsiaator valk 3' primaas aluspaarid PolümeraasIII 5' RNA primer asendatakse polümeraas I Ja vahe siilitakse ligaasiga 3' 5' Juhtahel RNA Praimer 3' DNA ligaas ühendab Okazaki fragmendid fosfodiester sidemega
DNA praimaas sünteesib DNA järjestuse pealt lühikese RNA praimeri DNA polümeraas jätkab DNA sünteesi - moodustub Okazaki fragment eesolev RNA praimer asendatakse DNA-ga Okazaki fragmentide katkekohad liidetakse DNA ligaasi abil Okazaki fragmentide sünteesiks on vajalik ensüüm- DNA praimaas, mis sünteesib nn. praimeri - lühikese RNA oligonukleotiidi. Praimaasi töö tulemusena moodustub DNA-RNA hübriidahel, kus uuesti sünteesitud RNA aluspaarid on seotud DNA aluspaaridega vesiniksideme kaudu. Praimaas jätab vaba 3’-OH otsa- see on edasiseks sünteesiks vajalik. DNA replikatsiooni protsess Replikatsioon saab alguse replikatsiooni alguspunktist. Helikaas harutab lahti kaheahelalise DNA. Praimaas sünteesib RNA oligonukleotiidi. DNA polümeraas sünteesib uue DNA ahela. Ligaas seob DNA fragmendid kokku. Replikatsiooni kahvel laieneb kromosoomi DNAl mõlemas suunas. Replikatsiooniks on vajalikud DNA polümeraasid
- DNA ja RNA on negatiivse laenguga tänu fosfaatrühma laengule nukleotiidides 4. Kuidas toimub fosfodiester sideme moodustumine nukleotiidide vahele? Nukleotiidid polünukleotiidahelas on kovalentselt seotud fosfodiestersidemete kaudu. 2 polünukleotiidahelat on omavahel seotud vesiniksidemete kaudu, mis tekivad lämmastikaluste vahel. Alustevaheline paardumine on spetsiifiline: A paardub T-ga ja G paardub C-ga. Seega koosnevad kõik aluspaarid ühest puriinist ja pürimidiinist. Lämmastikaluste spetsiifilise paardumise määrab ära see, et vesiniksidemed saavad moodustuda ainult kindlate paaride korral. A ja T vahel moodustub 2 vesiniksidet, C ja G vahel 3. 5. DNA kaksikahelat iseloomustavad omadused (3)? DNA biheeliks ehk kaksikahel moodustub kahest komplementaarsest DNA ahelast, mis on antiparalleelsed s.t., üks ahel kulgeb suunas 5' 3' ja teine suunas 3' 5' ,
c) millises suunas (3' 5' või 5' 3') polünukleotiidahelat üles märgitakse ja miks. 5' 3'suunas, vastab valkude N C suunale. DNA replikatsioon toimub samas suunas. 7. Millised konkreetsed lämmastikalused on võimelised omavahel paarduma (base pairing) ja kuidas selliseid aluseid nimetatakse? Komplementaarsed lämmastikalused e Watson-Crick'i aluspaarid DNA: A=T, GC RNA: A=U, GC 8. Millised sidemed (tüüp, arv) formeeruvad komplementaarsete N-aluste vahel? Näidake joonisel, millised funktsionaalsed rühmad ja aatomid osalevad sidemete moodustumises. N-aluste vahel on vesiniksidemed. Nende tekkimisel osalevad lämmastikaluste asendusrühmad (-NH2, =O ja tsükli 1. ja 3. positsiooni N või N-H). A=T ja A=U vahele moodustub kaks vesiniksidet, GC vahele kolm vesiniksidet. 9. Selgitage nn
Primaar- ja sekundaarstruktuuri värgid leiad ülevalt piltidelt. Kaksikheeliks ehk biheeliks on kahest kongruentsest heeliksist moodustunud struktuur, kus kahel heeliksil on ühine telg, kuid erinev faas telje suhtes.Kaksikheeliksiga on tegu näiteks DNA molekulis, mis moodustub kahe vesiniksidemetegaühendatud helikaalse desoksüribonukleiinhappe ahela keerdumisel ja võib olla väga pikk. DNA kaksikheeliks on paremakäeline nukleiinhapetest koosnev polümeer, mida hoiavad koosnukleotiidide aluspaarid. 2.9. DNA ja RNA ehituse ning ülesannete võrdlus (erinevused ja sarnasused). Üleval pool on pilt DNA-st ja RNA-st (ehitus ja koostis) DNA – enamikes elusorganismides päriliku informatsiooni säilitav aine. Eukarüootses rakus asub DNA rakutuumas. Keemiliselt koosnab DNA desoksüribonukleotiididest. Desoksüriboos Vesinikside Polümeer Nukleotiid lämmastikalus (A;T;C;G) suhkur (desoksüriboos) fosfaatrühm
CTP - oluline metaboliit fosfolipiidide sünteesis UTP - suhkrute aktiveerija polüsahhariidide sünteesis Desoksünukleosiid-5'-trifosfaadid (dNTP) on substraati- deks DNA molekulide sünteesil. Nukleiinhapped = polünukleotiidid. Biopolümeerid, mille monomeersed ühikud nukleosiidmonofosfaadid on ühendatud 3' 5' fosfodiestersidemetega. DNA · Antiparalleelne kaksikheeliks · Aluspaarid: A -T ja G - C · Molekul lineaarne (eukarüootidel) või tsirkulaarne (prokarüootidel, eukarüootidel mitokondrites) · Kaksikspiraali diameeter ~ 2 nm (20 Å) · Pikkus 1,6×10 9 nm = 1,6×106 mm (E. coli) · Kompaktne ja tihedalt pakitud (E. coli raku pikkus ainult 2 mm) · Eukarüootne DNA on keritud ümber histoonvalkude, moodustades nukleosoome Lahtikeerdunud kaksik-heeliksi segment, mis näitab komplementaarsete N-aluste
vahel N-alus ei osale ahelas, ta suhkru küljes Moodustub selgroona suhkur – fosfaat – suhkur – fosfaat ahel Ahela üks ots on 5`fosfaat, teine ots aga suhkru 3´ OH N-aluste järjestus on geenile unikaalne o Kaksikahelaline DNA dupleks DNA-l kaks nukleotiidiahelat, mis koos nõrkade H-sidemetega Moodustuvad N-aluspaarid Adeniin:Tümiin (2 H-sidet) ja Guaniin:C (tsütosiin) (3 H-sidet) Seetõttu on DNA ahelad komplementaarsed DNA ahelad antiparalleelsed Heeliks ringjas (1. ja 11. kohakuti) o DNA tuumas ca 23 000 geeni DNA replikatsioon o o Replikatsioonikahvel (DNA ahelad lahus) DNA topoisomeraasid (muudavad DNA spiralisatsiooni) DNA helikaasid (teevad ahelad lahti)
asetusviisi DNA-s. Täispööre moodustub 12 aluspaarist.). Lineaarne nukleotiidahel Keemiline side ühe nukleotiidi fosfaadi ja teise nukleotiidi suhkru vahel N-alus ei osale ahelas, ta suhkru küljes Seetõttu moodustub selgroona suhkur fosfaat suhkur fosfaat ahel Ahela üks ots on 5`fosfaat, teine ots aga suhkru 3´ OH N-aluste järjestus on geenile unikaalne Kaksikahelaline DNA dupleks DNA-l kaks nukleotiidiahelat, mis koos nõrkade H-sidemetega Moodustuvad N-aluspaarid A:T (2 H-sidet) ja G:C (3 H-sidet) Seetõttu on DNA ahelad komplementaarsed DNA ahelad antiparalleelsed Heeliks ringjas (1. ja 11. kohakuti) DNA tuum RNA ; 5% DNA; 15% Mittekromatiinne tuumamaterjal; 36% Histoonid; 16% Mittehistoonsed valgud; 28%
sünteesitaks komplementaarsed uued ahelad, tulemuseks on kaks identset alfa heeliksit. 2. Dna transkriptsiooni- Dna info kirjutatakse ümber mRNA-ks ehk DNA ahelale sünteesitakse komplementaarne RNA ahel. 3. DNA translatsioon viimane etapp, mille käigus sünteesitake mRNA põhjal valguaehl 2. Nukleiinhapete komponentide struktuurid ja omadused. Komplementaarsuse mõiste ja millele baseerub, komplementaarsed aluspaarid. Nukleiinhapete monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeid on kahte tüüpi: ·Deoksüribonukleiinhape (DNA) - leidub raku tuumas, mitokondris ja kloroplastis ·Ribonukleiinhape (RNA) - leidub kogu rakus Nukleiinhapped on polünukleotiidid. Iga nukleotiid koosneb kolmest osast: Fosfaatgrupp, 5-süsinikuline suhkur ehk pentoos (DNA-s on selleks 2- desoksüriboos; RNA-s riboos), lämmastikalus Lämmastikalused Puriinid · Adeniin (DNA, RNA) · Guaniin (DNA, RNA)
nukleiinhapete molekulides, mis põhineb vesiniksidemete moodustumisel. Komplementaarsed aluspaarid on C-G ja A-T(DNA)/U(RNA). 3. 3. Nukleosiid = lämmastikalus + suhkur. Alus on seotud suhkru külge lämmastikglükosiidsidemega.
XI. NUKLEIINHAPETE KOMPONENDID, EHITUS JA STRUKTUURITASEMED. (Õpik lk 539-558) 1. Informatsiooni ülekanne rakus - DNA replikatsiooni ja transkriptsiooni mõisted. Replikatsioon DNA dubleerimine Transkriptsioon DNA info kirjutatakse ümber mRNAks, geeni ekspressioon Translatsioon mRNA tõlgitakse aminohappe järjestuseks ehk valguks 2. Nukleiinhapete komponentide struktuurid ja omadused. Komplementaarsuse mõiste ja millele baseerub, komplementaarsed aluspaarid. 1) Lämmastikalused puriinid (adeniin, guaniin); pürimidiinid (tsütosiin, uratsiil, tümiin) 2) Suhkrud riboos, desoksüriboos. 3) Fosfaathappejägid Komplementaarsus lämmastikalused on komplementaarsed ehk vastavad üksteisele. 3. Nukleosiidid ja nukleotiidid - struktuur, sidemed komponentide vahel, nomenklatuur. Tsüklilised nukleosiidmonofosfaadid. Nukeosiiddi- ja trifosfaadid: roll, ehitus, fosfoanhüdriidsidemed. Nukleosiid = N-alus + suhkur
matriitsiks RNA, seega telomeraas on pöörd-transkriptaas. Rakkudes, mis peavad organismis pidevalt jagunema (tüvirakud), on aktiivne telomeraas, et vältida telomeeride lühenemist. Aktiivse telomeraasi sisestamine rakukultuuri ei muuda rakke kasvajarakkudeks (säilub kontaktne pidurdus). Seega telomeraasi aktiivsuse esinemine otseselt ei muuda rakke kasvajarakkudeks. Mõõdukalt korduvad järjestused (=mobiilne DNA=transposonid) pikkus on mõned sajad kuni tuhanded aluspaarid. Esinevad laialipillatult kogu genoomi ulatuses. Avastati eukarüootidel, aga esinevad ka prokarüootidel. Transposonid on DNA segmendid, mis võivad liikuda genoomis ühest piirkonnast teise ühe kromosoomi piirides, samuti erinevate kromosoomide vahel. Seetõttu nimetatakse ka hüppavateks geenideks. Tekitavad nn saidispetsiifilisi rekombinatsioone. Põhjustavad nendes geenides, kuhu nad sisse lülituvad, mutatsioone.
järglastele Lineaarne nukleotiidiahel - Keemiline side ühe nukleotiidi fosfaadi ja teise nukleotiidi suhkru vahel - N-alus ei osale ahelas, ta suhkru küljes - Seetõttu moodustub selgroona = suhkur – fosfaat – suhkur – fosfaat ahel - Ahela üks ots on 5’fosfaat, teine ots aga suhktu 3’OH fosfaat - N-aluste järjestus geenile on unikaalne Kaksikahelaline DNA dupleks - DNA-l 2 nukleotiidiahelat mis koos nõrkade H-sidemetega - Moodustuvad N-aluspaarid - Seetõttu on DNa ahelad komplementaarsed - DNA ahelad antiparalleelsed 10.DNA replikatsioon - DNA replikatsioon on poolkonservatiivne – mõlema vanemahela info põhjal sünteesitakse uus komplementaarne ahel DNA replikatsiooni komponendid Replikatsioonikahvel (DNA ahelad lahus) Moodustub replikatsiooi käigus – replikatsioon toimub bakteri kromosoomis kahesuunaliselt ning moodustub kaks Y-kujulist struktuuri e replikatsioonikahvlit
moodustada iseloomulikku kaksikheeliksit. Iga DNA ahel on kokku pandud nelja tüüpi nukleotiididest, mille lämmastikalusteks on adeniin, tsütosiin, guaniin ning tümiin. Nukleotiid on mono-, di-, või trifosfaat-desoksüribonukleosiid: see on desoksüriboos-suhkur, millele on kinnitunud üks, kaks või kolm fosfaatrühma. Nende nukleotiidide vahelisel interaktsioonil tekivad fosfodiestersidemed ning seeläbi moodustub DNA kaksikheeliksi fosfaat-desoksüriboos selgroog (aluspaarid on sissepoole suunatud). Nukleotiidid on kahe ahela vahel seotud aluspaaridest tulevate vesiniksidemetega. Adeniin paardub tümiiniga ning tsütosiin guaniiniga. DNA kaksikheeliksi keemiline struktuur DNA ahelatel on suund, ahela lõppe nimetatakse 3'(kolm prim) ning 5'(viis prim) otsteks. Need väljendid viitavad desoksüriboosi süsiniku aatomile, millele järgmine fosfaat ahelas kinnitub. Lisaks
koodoni teise nt ja antikoodoniga läbi G530-i. See on A minor II interaktsioon. Oluline on ka valgu S12 Ser50. G-u mismatch kaotab A1492 kontakti koodon- antikoodon paariga, selle hinnaks on 15-20 kJ/mol. 3. Koodoni positsioonis. Wobble. 16S rRNA ei interakteeru koodon-antikoodon paariga. Dekodeeriv tsentr k-ak paari kuju suhtes „tundetu“. Koodoni kolmandas positsioonis on võimalikud ebastandartsed aluspaarid – Wobble (G-U, I-A, I-C). 30S „sulgumine“. Õige antikoodon A-saidis → dekodeeriva tsentsi konformatsioon muutub, see levib üle 30S-i. 30S „suletud“ vormi („pea“ ja „õlg“ liiguvad A-saidi poole). 30S konformatsiooni muutus viib EF-Tu GTPaasi aktivatsioonile. aa-tRNA 3’-CCA ots liigub PT tsentrisse.kuidas seletavad struktuuriandmed “wobble” nähtust
viivisahelal. Koosneb RNA praimerist ning järgnevast DNA polünukleotiidist. Need lõigud liidetakse DNA ligaasi poolt ja saadakse teine DNA ahel. 20. Milline ülesanne on DNA praimaas ensüümil? Mida teeb replikatsioonis DNA ligaas? DNA praimaas sünteesib DNA järjestuse pealt lühikese RNA praimeri, et sünteesida viivisahelat. Praimaasi töö tulemusena moodustub DNA-RNA hübriidahel, kus uuesti sünteesitud RNA aluspaarid on seotud DNA aluspaaridega vesiniksideme kaudu. DNA ligaas aitab liita Okazaki fragmentide katkekohtasid. Praimaas jätab 3` OH otsa vabaks 21. Kirjelda DNA polümeraasi tööd ja sünteesi suundi. Millised DNA polümeraasid esinevad inimeses? DNA polümeraas - ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Polümeraas vajab sünteesil praimerit, mis on paardunud matriitsahelaga. Selleks, et DNA
nm järel) teatav alamstruktuur. Watson ja Crick esitasid DNA mudeli, mis hiljem leidis kinnitust ka eksperimentaalselt. DNA on paremalepöörduv kaksikahelaline heeliks. Nukleotiidid polünukleotiidahelas on kovalentselt seotud fosfodiestersidemete kaudu. Kaks polünukleotiidahelat on omavahel seotud vesiniksidemete kaudu, mis tekivad lämmastikaluste vahel. Alustevaheline paardumine on spetsiifiline: A paardub T-ga ja G paardub C-ga. Seega koosnevad kõik aluspaarid ühest puriinist ja pürimidiinist. Lämmastikaluste spetsiifilise paardumise määrab ära see, et vesiniksidemed saavad moodustuda ainult kindlate paaride korral. A ja T vahel moodustub 2 vesiniksidet, C ja G vahel 3. Lämmastikaluste spetsiifilisest paardumisest tuleneb DNA ahelate komplementaarsus. Kui ühe DNA ahela nukleotiidne järjestus on teada, on selle põhjal võimalik kirjutada vastasahela nukleotiidne järjestus. Just DNA ahelate
tsütosiiniga kolme H-sideme varal. See mudel selgitab ka miks on DNA's A sisaldus võrdne T'ga ja G sisaldus C'ga (joonis 4.11). Vastavaid nukleotiidipaare nimetatakse seepärast komplementaarseteks paarideks. Teisest küljest seletab Watsoni ja Cricki mudel ka selle, et DNA on regulaarne ja ühtlase jämedusega kaksikspiraal. Ainult komplemetaarsed paarid on isostruktuursed. Selline struktuur meenutab keerdtreppi, mille astmeteks on komplemetaarsed aluspaarid ja astmed on omavahel seotud mõlemast otsast suhkur-fosfaat karakssi abil. DNA kaksikheeliks teeb ühe täispöörde 34 Å kohta. Aluspaaride vahe on 3,4 Å. Seega on ühe täispöörde kohta 10 aluspaari. DNA ahelad on kaksikheeliksis antiparalleelsed st. suhkru ja fosfaadi vahelised fosfoester sidemed on vastas-ahelates vastassuunalised (vt. joonis 4.11). Järelikult on ka ahelate otsad erinevad - ühes heeliksi otsas on esimese ahela desoksüriboosi 5'
kordub regulaarselt (iga 0,34 nm järel) teatav alamstruktuur. Watson ja Crick esitasid DNA mudeli, mis hiljem leidis kinnitust ka eksperimentaalselt. DNA on paremalepöörduv 2-ahelaline heeliks. Nukleotiidid polünukleotiidahelas on kovalentselt seotud fosfodiestersidemete kaudu. 2 polünukleotiidahelat on omavahel seotud vesiniksidemete kaudu, mis tekivad lämmastikaluste vahel. Alustevaheline paardumine on spetsiifiline: A paardub T-ga ja G paardub C-ga. Seega koosnevad kõik aluspaarid ühest puriinist ja pürimidiinist. Lämmastikaluste spetsiifilise paardumise määrab ära see, et vesiniksidemed saavad moodustuda ainult kindlate paaride korral. A ja T vahel moodustub 2 vesiniksidet, C ja G vahel 3. Lämmastikaluste spetsiifilisest paardumisest tuleneb DNA ahelate komplementaarsus. Kui ühe DNA ahela nukleotiidne järjestus on teada, on selle põhjal võimalik kirjutada vastasahela nukleotiidne järjestus.
jooksul temperatuuril, kus ahelad on osaliselt paardunud ja valed struktuurid ei püsi. DNA sulamine – ahelate lahutamine temperatuuri toimel. Tm – temperatuur, mille 9 juures ½ nukleiinhape ahelates on lahti sulanud. Need piirkonnad, mis sisaldavad G-C paare on stabiilsemad ja sulavad kõrgematel temperatuuridel (3 vesiniksidet). DNA-l esinevad struktuurivormid: A, B ja Z. Rakkudes on DNA B-vormis (aluspaaride väike kalle heeliksi telje suhtes, aluspaarid asuvad heeliksi keskel (teljel), fosfaatrühmad väljaspool, järgmises ringis riboosid; suur/väike vagu esineb. B-vormis on kõige painduvam (elastsem), võib moodustada rõnga 200 bp pikkuse lõigu kohta – see omadus võimaldab DNA pakkimist kromosoomidesse ja nukleosoomide moodustumist. Vesiniksidemed stabiliseerivad DNA struktuuri. B-vormis pöörub paremale. 2’ C juures ei ole O RNA on A-vormis. Suur ja väikest vagu pole näha, suur = sügav vagu. väike = hästi madal
kordub regulaarselt (iga 0,34 nm järel) teatav alamstruktuur. Watson ja Crick esitasid DNA mudeli, mis hiljem leidis kinnitust ka eksperimentaalselt. DNA on paremalepöörduv 2-ahelaline heeliks. Nukleotiidid polünukleotiidahelas on kovalentselt seotud fosfodiestersidemete kaudu. 2 polünukleotiidahelat on omavahel seotud vesiniksidemete kaudu, mis tekivad lämmastikaluste vahel. Alustevaheline paardumine on spetsiifiline: A paardub T-ga ja G paardub C-ga. Seega koosnevad kõik aluspaarid ühest puriinist ja pürimidiinist. Lämmastikaluste spetsiifilise paardumise määrab ära see, et vesiniksidemed saavad moodustuda ainult kindlate paaride korral. A ja T vahel moodustub 2 vesiniksidet, C ja G vahel 3. Lämmastikaluste spetsiifilisest paardumisest tuleneb DNA ahelate komplementaarsus. Kui ühe DNA ahela nukleotiidne järjestus on teada, on selle põhjal võimalik kirjutada vastasahela nukleotiidne järjestus.
annaabi.ee 
