ning võivad aja jooksul akumuleeruda, mille tagajärjel võib tekkida niinimetatud katkev tasakaal. · Punktmutatsioonid on tavaliselt tingitud kemikaalidest või häirest DNA replikatsioonis, mille tõttu üks nukleotiid asendub teisega. Kõige tavalisem on ühe puriini asendumine teisega või ühe pürimidiini asendumine teisega (tsütosiin tümiin, adeniin guaniin). Sellist asendumist (transitsiooni) võib põhjustada lämmastikushape, väärade aluspaaride moodustumine või aluste mutageensed analoogid, nagu näiteks 5-bromo-2-deoksüuridiin (BrdU). Harvem esineb pürimidiini asendumine puriiniga või puriini asendumine pürimidiiniga (tsütosiin/tümiin adeniin/guaniin; transversioon). Mis juhtuks siis, kui mutatsioone ei oleks? · Mutatsioon on üks osa evolutsioonist. Kuna mutatsioonid on enam jaolt kahjulikud, siis nad võivad nõrgendada meie tervist ja ka isegi tappa.
ensüümide peroksüradikaale.RNA mehhanismide inhibiitorid,mis struktuur:sama nagu uurimine.4.Somaatiline blokeerivad DNA DNA,erinevus et geeniteraapia.(terve sünteesi.Interkalaarse suhkrufragm on geeni sisseviimine d ag:peavad olema riboos,T asemel on rakku)Signaalmolekuli õhukesed,et ruumiliselt U,RNA ei esine d:neurotransmitterid,ho mahtuda aluspaaride kaksikspiraali kujul,kuigi rmoonid,hormonoidide vahele.Nad tungivad esined spiraalseid lõike. lokaalsed nukl hapete aluspaaride (mRNA-vahendab valku hormoonid,neurohormo kihtide vahele(takistab kodeerivat infot onid(närvirakkude DNA replikats.,ja genoomselt DNA-lt poolt).Membraanipote transkripts.,)Harilikult valgu nstiaal-elektriliste
RNA polüadenüleeritakse, metüleeritakse, lisatakse guanülüüljääk, polüadenüleeritakse ja protsessitakse. 7. Iseloomustage kõikide RNA liikide a) molekulide struktuuri *tRNA - lühikesed polünukleotiidahelad 73-94 jääki igas; mitmed alused on metüleeritud; 3'-terminaalne nukleotiidjärjestus on alati CCA. *rRNA kõik ribosoomid koosnevad suurtest ja väikestest subühikutest; kõrge ahelasisene järjestuste komplementaarsus põhjustab ulatuslikku aluspaaride teket ja kaheahelaliste (hairpin-struktuurid) moodustumist. *mRNA vehalduvad intronid ja eksonid, sisaldab polü-A saba; intron vahejärjestus; ekson kodeeriv järjestus; polü-A saba seotud RNA stabiilsusega. b) funktsiooni valgu sünteesi protsessis valgu sünteesi protsessis eristuvad kaks staadiumit: transkriptsioon(1) ja translatsioon(2), mis omakorda hõlmab kolme etappi: Initsiatsioon, elongatsioon ja terminatsioon.
ML on hea meetod fülogeneetilise puu rekonstrueerimiseks, kuna see suudab kasutada puu väljatöötamiseks kogu iseloomilikku informatsiooni, mis meil algandmetena teada on. Plussiks on ka asjaolu, et see rekonstrueerib puul eellaste sõlmpunktid. Statistiliselt on ML kõige võimsam meetod, kuna genereerib tõenäosushinnangud igale harule. Kuid tänu sellele on ML ka ülimalt aeglane, mis on antud meetodi suurimaks miinuseks. Lisaks ei pruugi alati õiged olla aluspaaride sageduste muutustesse puutuvad eeldused. Kolmandaks ei saa selle meetodiga arvesse võtta morfoloogilisi tunnuseid, kuna nende muutumiste tõenäosusi ei saa me kuidagi leida. Kasutatud materjalid: Bioinformatics and molecular evolution. By Paul G. Higgs and Teresa K. Attwood. Blackwell: Oxford, UK. ISBN: 1405106832 http://www.life.umd.edu/labs/delwiche/MSyst/lec/Likelihood-1.html (25.03.07) http://www.icp.ucl.ac.be/~opperd/private/phenetics.html (25.03.07)
2. Nukleiinhapped. Nukleiinhapete komponendid: Pürimidiinid: Tsütosiin (DNA, RNA); Uratsiil (RNA); Tümiin (DNA). Puriinid: Adeniin; Guaniin. Suhkrud: Riboos/desoksüriboos. Fosfaat. Nukleiinhapped sünteesitakse 5' 3' suunas nii, et järgmise nukleotiidi vahele tekib fosfoester side. 3. DNA struktuurid, komplementaarsusprintsiip. DNA sekundaarstruktuur vesiniksidemed komplementaarsete aluspaaride vahel. Suhkur-fosfaat põhiskelett väljaspool; lämmastikalused seespool. Paremakäeline kaksikheeliks jätab aluspaaride omavaheliseks kauguseks 3,4 Å. Antiparalleelne kaksikheeliks. Lineaarse biheeliksi vormid: A-vorm: paremakäeline, lühike ja lai 2,3 Å, 11 bp pöörde kohta. Esineb DNA-RNA interaktsioonide korral. B-vorm: paremakäeline, pikem ja peenem 3,32 Å, 10 bp pöörde kohta. Tavaline. Olulisim omadus on võime painduda piki telge, kui DNA komplekseerub valkudega.
geenid kloneeriti sisestati plasmiidi Paljunesid koos plasmiidiga Selleks: * eraldati bakteri plasmiidid * lõigati restriktaasidega Restriktaasid tunnevad ära teatud kindla järjestuse palindroomi: "Madam I´m Adam" Mõlemalt poolt lugedes sama info palindroom Ühe ahela 5`- 3` suunas GAATTC, vastasahela 5`- 3` suunas GAATTC Kõige tuntum restriktaas - EcoR1 Ei lõika DNA kahte ahelat korraga otse aluspaaride vahelt, vaid nii, et jäävad üksikahelalised osad kleepuvad otsad Need seonduvad teiste fragmentide kleepuvate otstega Restriktaasid Looduses restriktaasid bakterile vajalikud lõikavad katki rakku sisenenud viiruse DNA Bakteri kromosoomi ei lõika, see metüleeritud, viiruse DNA ei ole metüleeritud Inimese geenide üleviimiseks kasutatakse viirusvektoreid: 1. Retroviirused 2. Adenoviirused
Restriktsiooniensüümid. Bakterid kaitsevad ennast võõra DNA sissetungi eest restriktsiooniensüümide e restriktaaside abil. II ja III tüüpi restriktaasid lõikavad DNA ahelaid kindlates kohtades. Ensüümid võivad ära tunda 4-6 või rohkem aluseid potensiaalse lõikamissaidi juures. XV NUKLEIINHAPETE STRUKTUURITASEMED 1. DNA sekundaarstruktuur vesiniksidemed komplementaarsete aluspaaride vahel. Suhkur-fosfaat põhiskelett väljaspool; lämmastikalused seespool. Paremakäeline kaksikheeliks jätab aluspaaride omavaheliseks kauguseks 3,4 Å. Lineaarse biheeliksi vormid: A-vorm: paremakäeline, lühike ja lai 2,3 Å, 11 bp pöörde kohta. B-vorm: paremakäeline, pikem ja peenem 3,32 Å, 10 bp pöörde kohta. Z-vorm: vasakukäeline, pikim ja peenim 3,8 Å, 12 bp pöörde kohta. DNA denaturatsioon biheeliksi lahtikeerdumine
TATA box - TATA järjestus, paljude eukarüootsete geenide promootoralas olev konsensusjärjestus, mis seob üldist transkriptsioonifaktorit ja määrab seega ära transkriptsiooni alguskoha. 15. ,,Enhancer" ehk võimendav järjestus, mis stimuleerib transkriptsiooni ja mida vajatakse geeni maksimaalseks transkriptsiooniks. Paljude eukarüootsete promootorite aktiivsust mõjutavad need oluliselt järjestused, mis asuvad nende geenide proksimaalsest promootorist tuhandete aluspaaride kaugusel. Nende piirkondade asukoht struktuurgeeni suhtes pole tähtis ja nende funktsioon ei sõltu nende orientatsioonist geeni suhtes. Üldiselt asuvad promootori ees, pikkuseks on 50-150 np, mis omakorda koosnevad väiksematest alaosadest 18-20 np. Neid esineb sagedamini kui vaigistavaid piirkondi. Omadused: orienteeritud DNA molekulil igas suunas (5'-3' või vastupidi); seostub ühe või mitu regulatoorste valkudega; paiknevad enne või pärast geeni, mille ekspressiooni nad reguleerivad.
RNA) - Eosiin on fluorestseiini derivaat. Happeline värv, mis värvib rakus aluselisi piirkondi (tsütoplasma). - Trüpaansinine happeline värv, mis läbib surnud rakkude kahjustunud plasmamembraani ning värvib tsütoplasma valke. - Propiidiumjodiid ja etiidiumbromiid pos laetud fluorestseeruvad ained, mis läbivad surnud rakkude kahjustunud plasmamembraani ja värvivad nukleiinhappeid (DNA, RNA). Seostuvad aluspaaride vahele, mille järel nende fluorestsents tõuseb ligi 30 korda. - DAPI DNA - Hoechst ka DAPI värvivad surnud ja elus rakke, Hoechst rohkem.
seejärel hävitamiseks. Leeliseses keskkonnas võib nukleofiil ehk antud juhul OH- tõmmata ära 2' OH-rühmalt H+, nõnda tekib 2'-O-, mis atakeerib (nö. ründab) +P fosfodiestersidemes. DNA, RNA üldiseloomustus 2. Millised on DNA molekulide võimalikud sekundaarstruktuuri vormid? Milles on nende erinevused? Milline on natiivse DNA sekundaarstruktuuri põhivorm? DNA sekundaarstruktuur on tavaliselt jaotatud biheeliksiks, biheeliksi ahelad kulgevad mitteparalleelselt, komplementaarsete aluspaaride vahel on vesiniksidemed. Suhkur-fosfaat põhiskelett väljaspool; lämmastikalused seespool. Paremakäeline kaksikheeliks jätab aluspaaride omavaheliseks kauguseks 3,4 Å. Lineaarsel biheeliksil on kolm vormi: A-vorm: paremakäeline, lühike ja lai 2,3 Å, 11 bp pöörde kohta. B-vorm: paremakäeline, pikem ja peenem 3,32 Å, 10 bp pöörde kohta. Z-vorm: vasakukäeline, pikim ja peenim 3,8 Å, 12 bp pöörde kohta. 3
Selliseid markeeritud inversiooniga kromosoome nimetatakse paigalhoidjateks (ingl. keeles balancers). Punktmutatsioonid on tavaliselt tingitud kemikaalidest või häirest DNA replikatsioonis, mille tõttu üks nukleotiid asendub teisega. Kõige tavalisem on ühe puriini asendumine teisega või ühe pürimidiini asendumine teisega (tsütosiin tümiin, adeniin guaniin). Sellist asendumist (transitsiooni) võib põhjustada lämmastikushape, väärade aluspaaride moodustumine või aluste mutageensed analoogid, nagu näiteks 5-bromo-2-deoksüuridiin (BrdU). Harvem esineb pürimidiini asendumine puriiniga või puriini asendumine pürimidiiniga (tsütosiin/tümiin adeniin/guaniin; transversioon). Punktmutatsiooni võib tagasi pöörata teine punktmutatsioon (pöördmutatsioon): nukleotiidi esialgne olek taastub või siis tekib mujal mutatsioon, mis geeni funktsiooni taastab).
DNA on rakkudes antiparalleelse kaksikheeliksina, mis võib olla nii lineaarselt kui ka tsirkullaarselt. DNA diameeter on 2nm, see on väga kompaktne ja väga tihedalt pakitud. Eukarüootse raku DNA on pakitud ümber histoonivalkude ja nad moodustavad nukleosoome. Nukleosoomid pakitakse omakorda helikaalseteks filamentideks solenoidideks. Solenoidid moodustavad rosette ning rosetid moodustavad kromosoome. DNA sekundaarstruktuur on moodustatud tänu vesiniksidemetele komplementaarsete aluspaaride vahel. Suhkur-fosfaat põhiskelett asub väljaspool. Aluspaaride omavaheliseks kauguseks on 0,34 nm. DNA kaksikheeliksit denatureerivad tegurid on: kõrge temperatuur, keskkonna pH(<3 või >10), ioonjõud ja tugevad vesiniksidemete moodustajad. Nukleiinhapete hüdrolüüs RNA vastupidav lahjades hapetes, hüdrolüüsitakse lahja leelise poolt DNA vastupidav lahjades leelistes, lahjades hapetes depurineeritakse Polünukleotiidahelaid lõigatakse nukleaaside abil
paika primeid lagging strandil 3’-5’-> polümeraas III ehitab sinna vahele uue ahela (Ogazaki fragmendid)-> polümeraas I asendab primerid DNA ahelaga-> DNA ligaas liidab fragmendid kokku DNA struktuurid: Primaarstruktuur- DNA lineaarseks ahelaks liitunud nukleotiidid Sekundaarstruktuur e. DNA biheeliks- kaksikahelaline struktuur, kus DNA ahelaid ühendavad aluspaaride vahelised H – sidemed. 10. Eukarüootse raku mõiste, põhitunnused võrreldes prokarüootse rakuga, põhikomponendid. Eukarüootne rakk- päristuumne rakk on üks kahest peamisest elusorganismidel esinevast rakutüübist (teine on prokarüootne rakk). Eukarüootsetel rakkudel on eristunud rakutuum ja membraansed rakuorganellid (näiteks mitokondrid ja kloroplastid). Eukarüootsed on taime-, looma-, seene- ja paljude protistide rakud. 11
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' süsinik (või sellega seotud fosfaatjääk) ja teise ahela 3' süsinik ja sellega seotud OH rühm
Biheeliksit hoiavad koos komplementaarsete lämmastikaluste vahelised vesiniksidemet; A=T ja G≡C. 3. Tertsiaarstruktuur – keerdumine (supercoiling). Enne replikatsiooni tuleb lahti harutada. Seda teostavad topoisomeraasid, ensüümid, mistõttu saab neid bakteritel inhibeerida nt tsiprofloksatsiiniga, mis on kinolooni tüüpi antibakteriaalsed ravimid, fluorokinoloonid. 4. Kvateraarstruktuur - kromosoom DNA kui ravimi sihtmärk Interkalaarsed agendid tungivad nukleiinhapete aluspaaride kihtide vahele, moonutades kaksikspiraali kuju, mis takistab DNA replikatsiooni ja transkriptsiooni. Alküleerivad agendid on tugevad elektrofiilid, mis nukleofiilidega moodustavad tugevaid kovalentseid sidemeid. Ahelat lõikavad agendid on suured glükoproteiinid, mis lõikavad DNA ahelat ning oma mahukusega takistavad DNA ligaasil tekkinud katkestuskohti parandamast. Antimetaboliidid blokivad normaalsed metaboolsed rajad.
Ka TATA-box on sidumissait, mis on alati promootor-regioonis ja on sidumissaidiks RNAPolII'le. 15. Defineeri enhancer ja loetle enhanceri omadused. Missuguseid analüüsimeetodeid kasutatakse enhanceralade tuvastamiseks? Enhancer on lühike DNA lõik, kuhu saavad seonduda valgud, et võimendada geenide transkriptsiooni taset geeniklastris. Asetsevad nad geenide proksimaalsest promootorist tuhandete aluspaaride kaugusel, võivad asuda intronites või isegi viimasest eksonist veel allavoolu. Enhancerid on eukarüootidele väga iseloomulikud, samas prokarüootides peaaegu puuduvad. Nad võivad käituda regulaatoritena ka ümberkeeratult (inverted) ja on tihti rakutüüp-spetsiifilised, omades aktiivsust vaid teatud rakutüüpides. Enhanceralade tuvastamiseks kasutatakse ilmselt samasuguseid analüüsimeetodeid nagu teiste valku siduvate saitide uurimiseks
136. Transitsioonid ja transversioonid. Transitsioon: 4-puriin asendub puriiniga ja pürimidiin pürimidiiniga Transversioon: 8-puriin asendub pürimidiiniga ja pürimidiin puriiniga. 137. N-aluste tautomeersed vormid mutatsioonide tekkel. H-aatomite üleminekud puriinide ja pürimidiinide ühest kindlast asendist teise (harv nähtus). Amino- või ketovorm (stabiilsed), imino- või enoolvorm (vähemstabiilsed). Imino- või enolvormid viivad A:C või G:T paaride tekkeni, valesti paardunud N-aluspaaride tekkeni. Tekivad mutatsioonid - A:T paar asendub G:C paariga või G:C paar asendub A:T paariga. A:C paaris siis moodustub 2 H-sidet ja G:T paaris siis moodustub 3 H-sidet (tavaliselt). 138. N-aluste analoogid mutatsioonide tekkel.!!! 5-Br-uratsiili paardumine. Ketovorm A-ga (2 sidet), enoolvorm G-ga (3 sidet). G:C -> A:T transitsioonid (BU lahuses harvasesinevas enool-vormis ja inkorporeerub DNAsse). A:T -> G:C
Haploidsetes organismides saab mutatsioon kohe avaduda, diploidsetes aga peab aga mutatsioon olema kas homo- või hemisügootses olekus. Seega diplodsetel avaldub mutatsioon harvem. 74. Punktmutatsioonid: transitsioonid, transversioonid ja raaminihkemutatsioonid. Kuidas mõjutavad erinevat tüüpi punktmutatsioonid geeni poolt kodeeritud polüpeptiidi funktsiooni? Asendusmutatsioonid – aluspaaride asendus DNA järjestuses Transitsioonid – puriin asendub puriiniga (A ↔ G) või pürimidiin pürimidiiniga (C ↔ T) Transversioonid – puriin asendub pürimidiiniga või vastupidi (nt. T ↔ G ja A ↔ C) Raaminihkemutatsioonid - Ühe või kahe nukleotiidi spontaansel lisandumisel DNA ahelasse või deleteerumisel DNA-st, mille tagajärjel muutub koodi lugemise raam. Muutub kogu polüpeptiidahela koostis – muutub kogu polüpepiidi koostis ja funktsioon.
Nukleiinhapet sünteesitakse 5' otsast 3' suunas. Kuna see on ainuvõimalik DNA ahela sünteesi suund, on DNA ahelad kaksikheeliksis antiparalleelsed. DNA molekuli ühe ahela otsas on vaba 3' OH-rühm, teise ahela otsas aga vaba 5' fosfaat. DNA kaksikheeliks püsib stabiilsena tänu paardunud lämmastikaluste vahel moodustunud vesiniksidemetele. Lisaks stabiliseerivad DNA-d ka külgnevate aluspaaride vahelised hüdrofoobsed sidemed. 4. DNA kaksikheeliksi alternatiivsed vormid. Watsoni ja Crick'i poolt esitatud DNA kaksikheeliksi mudel kirjeldab DNA struktuuri, mis vastab B-DNA vormile. Sellises konformatsioonis on DNA füsioloogilistes tingimustes (vesilahuses, milles soolade kontsentratsioon on madal). Seega on elusrakus DNA molekulid tavaliselt B-konformatsioonis. Kui DNA satub kõrge soolsusega keskkonda või ta on osaliselt dehüdreeritud, moodustub A-konformatsioon
funktsioonide vastavust. Teadussuund hakkas arenema pärast makromolekulide ruumilise struktuuri kindlakstegemist (DNA 3-ruumiline struktuur). Molekulaarbioloogia dimensioon – 1 A – 300 A (üle 500 – rakubioloogia, alla 1 - biofüüsika) 1 A (ongström) = 10 -10 m 1nm = 10 A 2-ahelalise DNA läbimõõt – 20 A kovalentne side – 1,5 A globulaarse valgu d – 50 A dsDNA (double stranded) d – 50 A ribosoomide, valgumolekulide d – 200-300 A DNA aluspaaride vahe – 3,4 A vesiniksideme pikkus – 3 A nukleosoom – 60x110x110 A bakteri ribosoom – 200x200x230 A tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60 A Molekulaarbioloogia põhidogma DNA↔ RNA →valk DNA sünteesitakse nii DNA kui RNA alusel! RNA-sõltuv DNA polümeraas – pöördtranskriptaas – revertaas – katalüüsib DNA sünteesi RNA matriitsilt, leiti algselt retroviirustelt.
Dipl org puhul on oluline mutatsiooni dominantsus/retsessiivsus. Retsessiivne mutatsuiin saab avalduda ainult homosüg olekus, dominantne avaldub koheselt. 73. Punktmutatsioonid: transitsioonid, transversioonid ja raaminihkemutatsioonid. Kuidas mõjutavad erinevat tüüpi punktmutatsioonid geeni poolt kodeeritud polüpeptiidi funktsiooni? Punktmutats muutused geeni tasemel. Asendusmutatsioonid aluspaaride asendus DNA järjestuses. Transitsioonid puriin asendub puriiniga (A G) või pürimidiin pürimidiiniga (C T). Transversioonid puriin asendub pürimidiiniga või vastupidi (T G ja A C asendused). Sünonüümsed mut koodon määrab sama aminohapet; missens mut muutub koodoni tähendus, määrab teist aminohapet; nonsens mut viivad stoppkoodoni tekkele; raaminihke mut muutub lugemisraam ja seetõttu ka valgu aminohappeline järjestus. 74
Miks sisaldab enamikust organismidest eraldatud DNA ligikaudu võrdsel hulgal A ja T ning G ja C nukleotiide? V: Sest lämmastikalused paarduvad omavahel(A-T ja G-C) ja seega on neid ühe palju, nad on nagu komplekt. 20. Kas üheahelaline nukleiinhape võib omada primaarstruktuurist kõrgemat järku struktuuri? V: Kuna paljud looduses esinevad nukleiinhapped sisaldavad oma primaarstruktuuris kas osaliselt või täielikult komplementaarse järjestusega piirkondi, siis on läbi spetsiifiliste aluspaaride tekke võimalik lokaalse sekundaarstruktuuri moodustumine nendes piirkondades. 21. Joonistage võimalik kõrgemat järku struktuur, mille antud oligonukleotiid võib moodustada. (erinevad järjestused) UCAGUUGGAGCUUCCAACAUU 22. Mis on valgu monomeerideks? V: Aminohapped. 23. Millised aminohapped on toodud joonisel? (kolm aminohapet 20 hulgast) Valiin türosiin -alaniin 24. Joonistage -aminohappe üldine struktuur.
koodoni 3ndas positsioonis nii A kui G ja G algavail antikoodonitel transleerida nii C kui U koodoneid. Initsiaator tRNA puhul esineb bakteritel „wobble“ paardumine koodoni esimeses positsioonis (GUG ja UUG on sagedased 10%). tRNAde väiksema arvu jaoks kasutatakse mitokondrites kolmandas positsioonis tihti inosiini, mis on guaniini sarnane. Lisaks on antikoodoni kõrval metülatsioon ja pseudouridiin. Wobble paardumine. Inosiin esineb tRNA-s ja on vajalik wobble aluspaaride õigeks translatsiooniks. Inosine (I) at position 34 (wobble position) of tRNA is formed by the hydrolytic deamination of a genomically encoded adenosine (A) (reaktsiooni katalüüsib tRNA A:34 deaminaas). Adeniin muudetakse kas adenosiin-/inosiinmonofosfaadiks, mis järgnevalt muudetakseinosooniks. Alternatiivsed geneetilised koodid (mitokondrite erinevad koodid, alternatiivsed koodid bakteritel, pärmidel) Mitokondris: AGA - Ter* (Arg) AGG - Ter* (Arg)
esinevad korduvjärjestustega regioonides. Tavaliselt patogeensed. · Kromosomaalsed vead numeraalsed ja struktuurilised, harvad ja patogeensed, tihti vähirakkudes. Sünonüümne mutatsioon aminohape ei muutu nukleotiidi asendudes; mittesünonüümne on tavalisem. · Tsütosiini deaminatsioon: C->U · Depurinatsioon viib deletsioonini · Alküleerivad ühendid rikuvad guaniini ära · Aluspaaride analoogia · T dimeerub UV toimel · metülatsiooni vead: adeniin -> hüpoksantiin · replikatsiooni, rekombinatsiooni vead Võib jagada veel funktsiooni kaotavad mutatsioonid (retesessiivsed nt geeni deletsioon, geenistr. muutus mRNA stabiilsuse muut, lugemisraami nihe, stoppkoodoni teke jne.) või funktsiooni muutvad (dominantsed üleekspressioon, retseptor pidevalt aktiveeritud, uus substraat, ioonkanalite funkts
Fluorestseeruvad värvid propiidiumjodiid ja etiidiumbromiid. Hematoksüliin(happeline piirkond DNA, RNA), eosiin (aluseline- tsütoplasma), trüptaansinine- happeline värv,läbib surnud rakkude kahjustunud plasmamebranne javärvib tsütoplasma valke Propiidiumjodiid ja etiidiumbromiid-positiivselt laetud fluorestseeruvad ained, mis läbivad surnud rakkude kahjustatud plasmamembraani ning värvivad nukleiinhappeid (DNA, RNA). Seostuvad aluspaaride vahele, mille järel nende fluorestsents tõuseb ligi 30 korda. Neeldumis maksimum 535 nm ja kiirgamise maksimum 617 nm. Märgistatud antikehade kasutamise põhimõte kaudse immuunotsütokeemia meetodi puhul. Antigeenile seondubantikeha, millele omakorda seondub märgistatud antikeha Konfokaalse skanneeriva fluorestsentsmikroskoopia põhimõte. Fluorestseeruvate hübriidvalkude saamine ja kasutamine elusate rakkude uurimiseks. GFP märgistatud valgu liikumist saab jälgida
rekombinatsioonisagedus 50% ja täielikul aheldatusel 0%. 32. Millest on tingitud erinevused kromosoomide geneetilisel ja füüsilisel kaardil? Geneetilised kaardid on koostatud lähtudes rekombinatsioonisagedustest: 1 centiMorgan (cM) vastab geenidevahelisele kaugusele, mille puhul geenide rekombinatsioon toimub sagedusega 1%. Füüsiliste kaartide (restriktsioonikaart, DNA järjestus) puhul mõõdetakse vahemaid molekulaarselt – aluspaaride (bp), kilobaaside (kilobase, kb) või megabaaside (megabase, Mb) kaudu. Kuigi geenide molekulaarne distants üksteisest ei pruugi alati korreleeruda nende geneetilise kaugusega, vastab 1 cM inimese kromosoomis eukromatiini sisaldavas alas ligikaudu 1 Mb-le. 1Mb = 1000 kb = miljon aluspaari Kaugused geneetilisel kaardil ei vasta täpselt kaugustele kromosoomi füüsilisel kaardil.
nõrgemad ning kujunevad välja veidi pikema aja jooksul (mõni nädal) Esineb sageli põllumajanduses pestitsiididega töötavatel inimestel; 3. kroonilised: arenevad aeglaselt, väikeste mürgikoguste pikaajalisel süstemaatilisel sattumisel organismi. Näiteks võib asbesti poolt põhjustatud kasvaja välja areneda mitukümmend aastat pärast kontakti asbestiga. Uldine kantserogeenide korral. Mutagenees on suhteliselt väikese arvu aluspaaride muundumine (transformatsioon) või lisandumine (eemaldumine). Mutatsioonide teke on mutagenees, sellise toimega ained aga mutageenid. Näiteks DNA-s asendatakse üks aluspaar mingi teisega. Juhul kui puriin asendatakse pürimidiiniga on tegemist transversiooniga. Viimase tulemusena võib aminohappe kood muutuda vigaseks. Pahaloomulise kasvaja teke e. kantserogenees on spetsiifiline toksiline vastus, mis seisneb somaatiliste rakkude ebanormaalselt kiires kontrollimatus kasvus ja paljunemises
Hepatiit D viirus Struktuur. 15 miljonit inimest maailmas on infitseeritud HDVga (delta-agens). Viirus põhjustab 40% fulminantsetest hepatiidiinfektsioonidest. Unikaalne: kasutab HBV ja raku valke, repliktseerumaks ja tootmaks oma ühte valku. On viiruse parasiit. „ka kirpudel on kirbud,” ütleb onu Murray. HBsAg on hädavajalik viiruse monteerimiseks. HDV RNA-genoom on väga väike – 1700 nukleotiidi. Erinevalt teistest viirustest on üheahelaline RNA rõngana, moodustab ulatusliku aluspaaride moodustamisega pulgakujulise struktuuri. Genoomi ümbritseb delta antigeen, mida omakorda ümbritseb HBsAg sisaldav ümbris. Epidemioloogia. Infitseerib lapsi ja täiskasvanuid eelneva HBV-ga, infektsiooni allikad on HBV-HDV-koinfektsiooniga patsiendid. Tekitaja levik on ülemaailmne, infitseerib umbkaudu 5% HBV kandjatest. Endeemiline Itaalias, Amazonase valglas, Aafrika teatud piirkondades, Lähis-Idas. Levib nagu HBV, riskigrupid samad. Replikatsioon.
fosfaatjäägi kaudu. Samaaegselt toimub DNA lahtikeerdumine ja replikatsioon. Ori-regioonid on alati A-T rikkad, praimeriks DNA või RNA või valguga seondunud nukleotiidid, praimerit on vaja selleks, et polünukleotiidahelal oleks vaba 3-OH ots, kuhu DNA-polümeraas saaks liita nukleotiide. 15. Milline ülesanne on replikatsioonis helikaasidel ja topoisomeraasidel Helikaasid - ensüümid, mis vastutavad DNA kaksikheeliksis vesiniksidemete lõhkumise eest aluspaaride vahel Topoisomeerid - ensüümid, mis leevendavad torsiooni jõude sinna katkeid tehes (et nö pinge välja lasta). Kõrvaldab superspiraale ja soodustab DNA kaksikahela lahtikeerdumist. 16. Mis on replikon? Replikon on replitseerunud DNA-segment, mis on lähtunud ühest alguspunktist (koht, mis on läbi teinud replikatsiooni ehk koht, kust algab kaksikahelalise DNA lahtiharutamine). Hiljem liidetakse kõik replikonid tagasi kokku. Replikatsiooni ajal on inimese kromosoomides kuni
viirusvektorite abil saab; kui on vähe rakke, siis rekombinantse DNA meetod. 39. Defineeri enhancer ja loetle enhanceri omadused. Missuguseid analüüsimeetodeid kasutatakse enhanceralade tuvastamiseks? Kauguste-tagant mõjuvad regulaatorelemendid on enhancer-id, mis on eukarüootsetele genoomidele väga iseloomulikud, samas kui bakteris nad peaagu täielikult puuduvad. Asuvad sadade kuni tuhandeteid aluspaaride kaugusel start-saidist, võivad asuda nii ülavoolu, intronites kui ka allavoolu. Enhancer'id on üldreeglina 50bp kuni 200bp pikad DNA järjestused sisaldades hulgaliselt transkriptsioonifaktorite sidumissaite. Arvatakse, et need TFid, mis ühele enhacer'ile seovad, interakteeruvad ka omavahel. - interferooni (valk, mis inimesel on viirusinfektsiooni blokkijaks) ca 70bp enhancer'i uurimine on näidanud, et see koosneb 4 regulaatorelemendist, mis seovad samaaegselt nelja TFi
Promootorjärjestuse TTGACA N17 TATAAT puhul on -35 ja -10 heksameerid DNA heeliksis samasse suunda eksponeeritud. See võimaldab RNA polümeraasil kontakteeruda mõlema heksameeriga. Juhul, kui heksameerid asuvad teineteisest kaugemal või lähemal kui 17 bp, on RNA polümeraasi kontakteerumine mõlema heksameeriga korraga takistatud. 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. 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
Sideme tekkel eraldub vesi ja vabaneb pürofosfaat (PPi). Nukleiinhapet sünteesitakse 5' otsast 3' suunas. Kuna see on ainuvõimalik DNA ahela sünteesi suund, on DNA ahelad kaksikheeliksis antiparalleelsed. DNA molekuli ühe ahela otsas on vaba 3' OH-rühm, teise ahela otsas aga vaba 5' fosfaat. DNA kaksikheeliks püsib stabiilsena tänu paardunud lämmastikaluste vahel moodustunud vesiniksidemetele. Lisaks stabiliseerivad DNA-d ka külgnevate aluspaaride vahelised hüdrofoobsed sidemed. DNA kaksikheeliksi alternatiivsed vormid Watsoni ja Crick'i poolt esitatud DNA kaksikheeliksi mudel kirjeldab DNA struktuuri, mis vastab B-DNA vormile. Sellises konformatsioonis on DNA füsioloogilistes tingimustes (vesilahuses, milles soolade kontsentratsioon on madal). Seega on elusrakus DNA molekulid tavaliselt B-konformatsioonis. Kui DNA satub kõrge soolsusega keskkonda või ta on osaliselt dehüdreeritud, moodustub A-konformatsioon. A-
Sideme tekkel eraldub vesi ja vabaneb pürofosfaat (PPi). Nukleiinhapet sünteesitakse 5' otsast 3' suunas. Kuna see on ainuvõimalik DNA ahela sünteesi suund, on DNA ahelad kaksikheeliksis antiparalleelsed. DNA molekuli ühe ahela otsas on vaba 3' OH-rühm, teise ahela otsas aga vaba 5' fosfaat. DNA kaksikheeliks püsib stabiilsena tänu paardunud lämmastikaluste vahel moodustunud vesiniksidemetele. Lisaks stabiliseerivad DNA-d ka külgnevate aluspaaride vahelised hüdrofoobsed sidemed. DNA kaksikheeliksi alternatiivsed vormid Watsoni ja Crick'i poolt esitatud DNA kaksikheeliksi mudel kirjeldab DNA struktuuri, mis vastab B-DNA vormile. Sellises konformatsioonis on DNA füsioloogilistes tingimustes (vesilahuses, milles soolade kontsentratsioon on madal). Seega on elusrakus DNA molekulid tavaliselt B-konformatsioonis. Kui DNA satub kõrge soolsusega keskkonda või ta on osaliselt dehüdreeritud, moodustub A-konformatsioon. A-
Mida suuremad on geeli poorid, seda suuremaid DNA fragmente saab lahutada. Seega, mida madalam on kasutatava agaroosi % (nt. 0,1-0,2% v/v agaroosi), seda suuremad on geelis olevad 71 poorid ja seda suuremaid fragmente saab lahutada. Kuid need geelid on väga haprad ja elektroforees toimub aeglaselt (mitu päeva). DNA liikumine agaroosgeelis DNA MOLEKULMASS. Kaheahelalise DNA molekulid liiguvad läbi geeli kiirusega, mis on pöördvõrdeline aluspaaride arvu logaritmväärtusega, s.t. suuremad molekulid liiguvad aeglasemalt kui väiksemad molekulid. AGAROOSI KONTSENTRATSIOON. Antud konstantse suurusega lineaarne DNA fragment liigub erineva agaroosi kontsentratsiooniga geelides erinevalt (vt. tabel) Agaroosi % DNA fragmentide pikkus bp 0,5 % 1000 – 30000 0,7 % 800 – 12000
saavutatakse 10,4 aluspaariga. Promootorjärjestuse TTGACA N17 TATAAT puhul on -35 ja -10 heksameerid DNA heeliksis samasse suunda eksponeeritud. See võimaldab RNA polümeraasil kontakteeruda mõlema heksameeriga. Juhul, kui heksameerid asuvad teineteisest kaugemal või lähemal kui 17 bp, on RNA polümeraasi kontakteerumine mõlema heksameeriga korraga takistatud. 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
annaabi.ee 
