Tsentromeer on kromosoomi unikaalne järjestuselement. Pärmseentel näit. 200 bp, primaatidel aga mitu milj. bp, mis koosneb tandeemselt korduvatest järjestusetest (170 bp). Tsentromeerse DNA-ga seostuvad teatud kindlad valgud, neid tuntakse 15-20 (tuntumad vaqlgud CENP-A, CENP-B). Osa valke on seotud tsentromeeriga kogu aeg, osa seondub mitoosi teatud faasides. CENP-A on 17 kDa; tema teatud piirkonnad on homoloogsed H3-ga. Tsentromeeri ülesanne on hoida koos tütarkromatiide kuni mitoosi anafaasini (või meioosi II jagunemise anafaasini). Tsentriool on loomaraku silindrikujuline organell, mis koosneb üheksast mikrotuubuli filamendist moodustunud kolmikust. Tuum on kôigile eukarüootidele iseloomulik organell. Kromatiini all mõistetakse rakutuumas olevat DNA-d, mis on seotud valkudega. DNA-ga seonduvaid valke on laias laastus kahte sorti: struktuursed ja regulatoorsed. Kromatiin on DNA ja sellega seondunud valkude (histoonide) kompleks, millest
jagunemiseks vajalike valkude süntees ja tsentrosoomi pooldumine). Meioos I ja meioos II vahel on mõnel liigil lühike interfaas, kuid sel ajal ei toimu DNA replikatsiooni, vaid ainult tuumade ja tuumakeste ümberkorraldamine ja ettevalmistus meioosi teiseks pooleks. Meioos I ehk reduktsioonjagunemine Profaas I I profaas on kõige pikem faas meioosi jooksul (90% või rohkem), kus toimuvad põhilised iseloomulikud sündmused. Metafaas I I metafaasis hoiavad homoloogide paare kuni anafaasini koos kiasmid, mis täidavad siin sama funktsiooni kui tsentromeerid tavalises mitoosis. Anafaas I I anafaasis lahknevad poolustele homoloogilised kromosoomid, mis koosnevad 2 tütarkromatiidist. Homoloogilised kromosoomid lahknevad sõltumatult, mis tähendab seda, et kumbki tütarrakk saab juhusliklt nii isas- kui emasvanemalt pärit homolooge. Mida rohkem on kromosoome organismil, seda suurem on võimalike kombinatsioonide arv, inimesel
põimumine, mille jooksul nad vahetavad võrdsetes kogustes pärilikkusainet. - Diploteen homoloogid eemalduvad teineteisest, seotuks jäävad vaid sealt, kus toimub ristsiire. Diploteeni staadiumis meis võib peatuda. Algab osaline kromosoomide lahtipakkimine, sünteesitakse RNA-d ja valke. - Diakinees RNA süntees lakkab, kromsoomid kondenseeruvad ja eralduvad tuumamembraanist. I Metafaas: Kuni anafaasini hoiavad kiasmid (homoloogide kinnituskohad, kus toimub ristsiire), millel on siin sama funktsioon kui tsentromeeridel mitoosis. I Anafaas: Homoloogilised kromosoomid lahknevad poolustele, mis koosnevad kahest tütarkromatiidist. Kromosoomid lahknevad sõltumatult. See tähendab, et kumbki tütarrakk saab juhuslikult nii isas- kui ka emasvanemalt pärit homolooge. I Telofaas: Kromosoomid jätkavad liikumist poolustele. Moodustuvad tuumakatted ja järgneb tsütoplasma pooldumine
homoloogseid kromosoome koos. Pahhüteen toimub krossingover. Diploteen homoloogid eemalduvad veidi teineteisest, kuid jäävad siiski veel seotuks nendest kohtadest kus toimus ristsiire. Meioos võib peatuda, algab osaline kromosoomide lahtipakkumine, hakatakse sünteesima RNAd ja valke. Diakinees lakkab RNA süntees, kromosoomid konderseeruvad ja eralduvad tuumamembraanist. I metafaas: homoloogide paare hoiavad kuni anafaasini koos kiasmid (ristsiirde kohad), mis täidavad sama funktsiooni nagu tsentromeerid mitoosis. I anafaas: homoloogilised kromosoomid lahknevad poolustele, mis koosnevad 2 tütarkromatiidist. Lahknemine toimub sõltumatult. St et kumbki tütarrakk saab juhuslikult nii isas- kui emasvanemalt pärit homolooge. I telofaas kromosoomid jätkavad liikumist poolustele, moodustuvad tuumakatted ja järgneb tsütoplasma pooldumine.
GC aluseid). On lokaliseerunud tsentromeerides ja telomeerides (kromosoomide otsad) ja seotud heterokromatiiniga. Tsentromeer on DNA piirkond, millega on seotud valguline kompleks kinetohoor ja mitoosivärtna mikrotorukesed. Sisaldab kindlaid korduvaid elemente (~170bp) tandeemses järjestuses, need elemendid võivad korduda tuhandeid kordi. Mutatsioonid selles piirkonnas takistavad mikrotorukeste seostumist kromosoomidega. Tsentromeeri ülesandeks on hoida õdekromatiide koos mitoosi anafaasini (samuti meioosi teise jagunemise anafaasini). 2 Tsentromeeri DNA-ga on seotud mitmed valgud (CNPA, CNPB jt), mis võimaldab kinetohoori teket ja seostumist. Telomeer on struktuur, mis paikneb kromosoomide otstes. Sisaldab 6-8 aluspaari sisaldavaid korduvjärjestusi, mis on kõrgelt konserveerunud nii järjestuse kui ka struktuuri järgi. Inimese kromosoomides on ~2000 kordust TTAGGG (5' 3')
Kondenseerumine- dekondenseerumine on täpselt reguleeritud, kusjuures oluline on H1 pöörduv fosforüleerumine. Kromosoomide ehitus (tsentromeer, telomeerid, replikatsiooni alguspunkt). Selleks, et kromosoom saaks säiluda ühest raku jagunemisest teise, peab ta sisaldama järgmisi funktsionaalseid piirkondi: tsentromeer, kaks telomeeri, replikatsiooni alguspunktid Tsentromeer on kromosoomi unikaalne järjestuselement. Tsentromeeri ülesanne on hoida koos tütarkromatiide kuni mitoosi anafaasini (või meioosi II jagunemise anafaasini). Tsentromeeri külge moodustub jagunevas rakus spetsiaalne valguline struktuur - kinetohoor. Selle külge kinnituvad omakorda mikrotuubulid, ning saab toimuda kromosoomide lahknemine anafaasis. Telomeer on kromosoomi otstes leiduv järjestuselement. Telomeerid võimaldavad kromosoomide replitseerimise kogu ulatuses. Telomeeridega on arvatavasti seotud nn. "kellamehhanism", mis takistab kõrgemate organismide normaalsete rakkude piiramatut
Kondenseerumine-dekondenseerumine on täpselt reguleeritud, kusjuures oluline on H1 pöörduv fosforüleerumine. Kromosoomide ehitus (tsentromeer, telomeerid, replikatsiooni alguspunkt). Selleks, et kromosoom saaks säiluda ühest raku jagunemisest teise, peab ta sisaldama järgmisi funktsionaalseid piirkondi: tsentromeer, kaks telomeeri, replikatsiooni alguspunktid Tsentromeer on kromosoomi unikaalne järjestuselement. Tsentromeeri ülesanne on hoida koos tütarkromatiide kuni mitoosi anafaasini (või meioosi II jagunemise anafaasini). Tsentromeeri külge moodustub jagunevas rakus spetsiaalne valguline struktuur - kinetohoor. Selle külge kinnituvad omakorda mikrotuubulid, ning saab toimuda kromosoomide lahknemine anafaasis. Telomeer on kromosoomi otstes leiduv järjestuselement. Telomeerid võimaldavad kromosoomide replitseerimise kogu ulatuses. Telomeeridega on arvatavasti seotud nn. "kellamehhanism", mis takistab kõrgemate organismide normaalsete rakkude piiramatut jagunemist
3. mitoosi anafaas (karüokinees) kromosoomid ühekromatiidilised; 4. mitoosi telofaas (karüokinees) kromosoomid ühekromatiidilised; 5. tsütokinees kromosoomid ühekromatiidilised; 6. G1-faas (interfaas) kromosoomid ühekromatiidilised; 7. S-faas (interfaas) kromosoomid kahekromatiidilised; 8. G2-faas (interfaas) kromosoomid kahekromatiidilised; Et kromosoomid on kahekromatiidilised interfaasi S-faasist kuni mitoosi anafaasini, võiks arvata, et enamikel juhtudel on selline periood pikem. Ühe- või kahekromatiidilisuse ajaperioodi pikkus sõltub siiski rakkude omapärast (koe tüübist) ning jagunemise kiirusest (generatsiooniajast). Rakujagunemine võib mõnikord teatud etappi seisma jääda. KÜSIMUS Paljunemine 16. Analüüsige joonist ning vastake alljärgnevatele küsimustele! 16.1. Mida on joonisel kujutatud, mis protsessidega on siin tegu? 16.2. Andke nimetused kolmele joonisel viidatud kehaosale. 16.3
Eukarüootidel kindlad alguspunktid puuduvad, replikatsioon algab stohhastiliselt. Ajaliselt varem replitseerub neil eukromatiin. Tsentromeer – milleks vajalik, kirjeldada lühidalt üldist ehitust. Kinetohoori ülesanne. Kromosoomi piirkond, mis reguleerib kromosoomide liikumist mitoosi ja meioosi ajal. Kindla DNA järjestusega ja kindlate sinna seonduvate valkudega. Tsentromeeri ülesanne on hoida koos õdekromatiide kuni mitoosi anafaasini (või meioosi II jagunemise anafaasini). DNA lõigud, mis koosnevad tandeemselt korduvatest monomeersetest järjestustest, mis on omakorda organiseerunud kõrgemat järku kordusteks. Tsentromeeri külge moodustub jagunevas rakus spetsiaalne ligi 90 erinevast valgust koosnev struktuur - kinetohoor. Selle külge kinnituvad omakorda mikrotuubulid, mis õdekromatiidid tütarrakkude poolustele tõmbavad. Telomeer – milleks vajalik, kirjeldada lühidalt üldist ehitust.
Lähedastel liikidel on tihti väga sarnased karüotüübid. Selleks, et kromosoom saaks säiluda ühest raku jagunemisest teise, peab ta sisaldama järgmisi funktsionaalseid piirkondi: tsentromeer (primaarsoonis) kaks telomeeri replikatsiooni alguspunktid (origins of replication). Tsentromeer Järjestuselement. Tsentromeerse DNA-ga seostuvad teatud kindlad valgud kogu aeg. Tsentromeeri ülesanne on hoida koos tütarkromatiide kuni mitoosi anafaasini (või meioosi II jagunemise anafaasini). Tsentromeeri külge moodustub jagunevas rakus spetsiaalne valguline struktuur - kinetohoor. Selle külge kinnituvad omakorda mikrotuubulid, ning saab toimuda kromosoomide lahknemine anafaasis. Kinetohoori moodustumiseks on vajalik CENP-valkude olemasolu. Telomeer Telomeer on kromosoomi otstes leiduv järjestuselement, mis kujutab endast 6-8 bp pikkuseid tandeemselt korduvaid järjestusi. Neid järjestusi lisab DNA ahela 3` otsa spetsiaalne RNA-d
Eukarüootidel kindlad alguspunktid puuduvad, replikatsioon algab stohhastiliselt. Ajaliselt varem replitseerub neil eukromatiin. 18. Tsentromeer milleks vajalik, kirjeldada lühidalt üldist ehitust. Kinetohoori ülesanne. Kromosoomi piirkond, mis reguleerib kromosoomide liikumist mitoosi ja meioosi ajal. Kindla DNA järjestusega ja kindlate sinna seonduvate valkudega. Tsentromeeri ülesanne on hoida koos õdekromatiide kuni mitoosi anafaasini (või meioosi II jagunemise anafaasini). DNA lõigud, mis koosnevad tandeemselt korduvatest monomeersetest järjestustest, mis on omakorda organiseerunud kõrgemat järku kordusteks. Tsentromeeri külge moodustub jagunevas rakus spetsiaalne ligi 90 erinevast valgust koosnev struktuur - kinetohoor. Selle külge kinnituvad omakorda mikrotuubulid, mis õdekromatiidid tütarrakkude poolustele tõmbavad. 19
· diakinees- selles staadiumis lõppeb RNA süntees, kaob kromosoomide lambihari välimus ja jätkub nende kondenseerumine. Kromosoomid eralduvad tuumamembraani küljest ning valgusmikroskoobis saab bivalendis eristada 4 kromatiidi. metafaas I- lühikeses prometafaasis kaob tuumamembraan. Järgnevalt kogunevad bivalendid metafaasiplaadile. Kahe mitoositsentri vahele moodustub mitoosikääv. Homoloogsed kromosoomid, mida kuni anafaasini hoiavad koos kiasmid, orienteeruvad juhuslikult pooluste suunas. Anafaas I- homoloogsed kromosoomid segregeeruvad. Tänu ema- ja isapoolsete kromosoomide sõltumatule lahknemisele kombineeruvad mittealleelsed geenid. Võimalike kombinatsioonide arv sõltumatu lahknemise korral on 2n. · telofaas I- eristub kaks võrdset gruppi kahekromatiidilisi kromosoome, kus igat homoloogi on üks.
Aktiveerib CDK inhibiitorvalgu p21 82. APC (anaphase promoting complex) roll metafaasist anafaasi üleminekul (M pärssimine). Märgistab ubikvitiiniga proteolüüsiks valgud ning aktiveerib valgu Cut1p, mis lagundab märgistatud valgulised sidemed õdekromatiidide vahel, toimub kromosoomide eraldamine. Kui ei funktsioneeri, ei hakka anafaas pihta. 83. Nimetage 4n kromosoomistikuga rakutsükli faasid. S-faasi lõpust kuni mitoosi anafaasini (G2 faas, mitoosi profaas, metafaas, anafaas) 84. Nimetage vähemalt kolm protsessi raku/organismi elutegevuses, mis vajavad apoptoosi toimumist. *Elimineerib ebavajalikke rakke, kontrollib mitoosi kiirust, hoiab ära tõsisemate mutatsioonide teket organismis, kontrollib rakkude arvu homöostaasis? nt loote areng, luude kasv, valesti arenenud rakkude kõrvaldamine kasvajate vältimiseks? 85. Iseloomustage apoptoosi etappe
: Metafaasist anafaasi üleminek tagatakse APC (ingl anaphase promoting complex) fosforüleerimisega CDk-de poolt. Märgistab ubikvitiiniga valgud proteolüüsiks. Kui ei funktsioneeri, ei toimu mitootiliste tsükliinide lagunemist ja anafaasi. (M pärssimine). APC aktiveerumisel aktiveerub ka valk Cut 1p, mis lagundab valgulised sidemed õdekromatiidide vahel ja kromosoomid saavad eralduda. 8.)Nimetage 4n kromosoomistikuga rakutsükli faasid.: S faasi lõpust kuni mitoosi anafaasini on rakul neljakordne kromosoomistik (4n diploidsetes organismides). 9.)Nimetage vähemalt kolm protsessi raku/organismi elutegevuses mis vajavad apoptoosi toimumist.: Vajalik organismi normaalseks arenguks, toimub kudede diferentseerumisel, embrüogeneesis. Näiteks sõrmi ja varbaid ühendavate rakkude hävimine. Vakuooli membraani (tonoplast) lagunemisest põhjustatud ksüleemirakkude sisalduse DNA ja valgu hävimine. Vajalik kahjustatud, vigase DNA-ga, vales kohas paiknevate,
teatud perioodidel ja tänu sellele moodustuvad puude tüves aastarõngad (perioodiline kasv). Peet on polükambiaalne sellepärast on palju rõngaid. Inimeses punase luuüdirakkude jagunemine. REK: igal aastal esindatud. 1) faaside äratundmine jooniselt ja nende reastamine. 2) Joonis ühe meitoosi faasiga ja vaja ära tunda, mis toimub. 3) Mitoosi faaside jada ja õpilane peab ühte tühjaks jäetud faasi joonistama kromosoomid õige paigutusega. 4) Üks mitoosi faas on antud (profaasist-anafaasini) ja küsitakse, mis toimub järgmises faasis. 5) Rida termineid mitoosi kohta ja sellest tuleb koostada seostatud jutt, kasutades neid sõnu. 6) Mitoosi küsimus võrdluses meioosiga. 7) Kuidas on seotud mitoos ja kasvamine. 8) Tooge välja kaks eriaspekti, miks mitoos on organismide jaoks oluline. EOSELINE PALJUNEMINE: Mittesugulise paljunemise viis, mis toimub eriliste üherakuliste struktuuride (eoste) abil ja mis esineb seentel ja eostaimedel. Eoseline paljunemine seentel:
tütarkromosoomid. Mehhanism: homoloogilised kromosoomid paarduvad. Homoloogsete segmentide vahel toimub sünaps. Paardunud osade vahele moodustub valguline struktuur – sünaptonemaalne kompleks, mis hoiab kromosoome koos. Meioosi I profaasi pahhüteenis toimub ristsiire. Homoloogid eemalduvad veidi teineteisest, kuid jäävad siiski veel seotuks nendest kohtadest, kus on toimunud ristsiire. Ristsiirede kohad ehk kiasmid hoiavad kromosoome koos kuni anafaasini, täidavad sama funktsiooni nagu tsentromeerid mitoosis. • Geenikonversioon on nähtus, kus kahe kõrgelt homoloogse järjestuse vahel (nt duplitseerunud geenid) toimub geneetilise info vahetamine ühesuunaliselt ilma ristsiirdeta. Ehk lühidalt vahetatakse aktseptor segment doonorsegmendi vastu. Geenikonversioon võib toimuda koos või ilma ristsiirdeta. Mehhanism – moodustub kaheahelaline katke DSB, millele järgneb 5’ otste lühenemine
Ristriirde ehk homoloogilise rekombinatsiooni käigus joonduvad isa kromosoomi sünaptoneemi abil. See kompleks lahustub profaasi lõpuks ja ristsiidre ühendused saavad mikroskoobis nähtavaks kui X-kujulised struktuurid, mida nimetatakse kiasmideks. Kiasm – spetsiaalset kromatiini struktuurid, mis esinevad kohtades, kus rekombinatsioon on lõppenud. Kiasmid hoiavad homoloogilised kromosoomid koos kuni järgmise anafaasini meioos ühes. 31. Kas kõrge rekombinatsioonisagedus viitab uuritavate geenide üksteisele lähestikku või eemal paiknemisele? Põhjendage. Kui geenid asuvad samas kromosoomis suhteliselt lähestikku, siis ongeeid aheldunud ja päranduvad edasi järglastele enamasti koos. Rekombinatsioonisageduse arvutamiseks jagatakse rekombinantide arv kogu järglaskonna arvuga. Kui rekombinatsioonisagedus ületab väärtuse 0,5 (so. 50%), pole geenid aheldunud vaid paiknevad erinevates kromosoomides.