Ilmselt levis inimestele 60-80 a. varem Haigust põhjustas HIV – human immunodeficiency virus HIV nakatab T helperrakke (aktiveerivad teisi immuunrakke), seondudes nende pinnal olevatele CD4/CCR5 retseptoritele Bakteriofaagide geneetika Bakteriofaage loodeti rakendada meditsiinilistel eesmärkidel – bakteriaalsete haiguste (koolera, tüüfus) ravi Takistuseks osutus organismi immuunsüsteem Bakteriofaagide geneetikaga asuti tegelema 1930-ndatel aastatel: Bakteriofaagide lihtsus võrreldes teiste organismidega Geenide kaardistamised bakteriofaagide abil
FAAGITERAAPIA Sissejuhatus Populaarseimad ravimid tänapäeval bakterhaiguste ravimiseks on antibiootikumid. Kuna neid kasutatakse nii laialdaselt, on üha suuremaks probleemiks kujunenud patogeensetel bakteritel tekkinud antibiootikumide resistentsus. Seetõttu on hakatud otsima asendusi antibiootikumiravile ning üheks asenduseks on pakutud välja ka faagiteraapia. See kujutab endast erinevate bakteriofaagide või nende produktide kasutamist bakterhaiguste ravimiseks. Kuigi katsed faagidega on olnud edukad ning on avastatud palju eeliseid antibiootikumide ees, ei taheta faagiteraapiat tänapäeva meditsiinis veel rakendada. Kardetakse, et faagidest ja nende ohutusest ei teata veel piisavalt ning rahvas ei pruugi veel aktsepteerida geneetiliselt modifitseeritud viiruseosakeste kasutamist meditsiinis (Nobrega et al., 2015). Bakteriofaagide avastamise ajalugu ja kasutamine tänapäeval 1896
toiduainetööstuses ja ravimite valmistamiseks. Viirused on isegi lihtsamad kui bakterid ja palju väiksemad. Nad koosnevad imepisikestest keemiliste ühendite pakikestest, mis on aktiivsed ainult elusolendite organismi sees. Nagu bakteridki, ei põhjusta ühed viirused haigusi, samas võivad ka mõned olla surmavad. Kuidas viirused paljunevad Viirus on inaktiivne hetkeni, mil ta puutub kokku elusrakuga. Kui see juhtub, võib terve viirus siseneda rakku või, nagu bakteriofaagide puhul, süstida oma geneetilist materjali läbi rakuseinade. See materjal haarab peremeesraku, sundides teda ehitama uute viiruste jaoks vajalikke osi. Sel viisil toodetakse tuhandeid viirusi. Nad lahkuvad läbi peremeesraku rakuseina. Kasulikud bakterid Teatud bakterid on kõikide elusolendite heaoluks elulise tähtsusega. Nad näiteks hävitavad ühed bakterid inimese seedesüsteemis teatud kahjulikke baktereid, osa baktereid on imetajate, näiteks lehmade ja lambaste kõhus ja
Väiksem genoom M.genitalium 517 geeni (genoomi suurus 580 kb), suurim M.xanthus 9,2 Mb. Genoomi suurus sõltub geeniduplikatsioonidest (sage arhebakteritel) ja korduselementide olemasolust ning arvust. ~85% genoomist valke kodeeriv (parasitaarsel M.lepraevaid 47,5%). GC hulk varieerub 67%-25%. Eukarüootidest erinev koodonite kasutamissagedus 5. Prokarüootsete mudelorganismide genoomiprojektid (E.coli, bakteriofaagid, multiresistentsuplasmiidid) Bakteriofaag X174 genoom: Bakteriofaagide genoom enamasti kaheahelaline DNA (ka üheahelaline DNA või RNA). Suurus 1.6 kb 150 kb, umbes 200 geeni, lugemisraamid tihti kattuvad. E. coli sekveneeritud 1997 a. Genoom 4 639 221 bp. 4289 geeni (2657 valke kodeerivad, 1632 funktsioon teadmata). Neljandik geenidest organiseeritud 75 operoni. Enamik geene esindatud ühe koopiana v.a. rRNA geenid. Multiresistentsuplasmiid pTP10: autonoomselt replitseeruvad, sümbiontsed või parasiitsed bakterite geneetilised elemendid. Rakus 1-1000
Rakusein neil puudub ja välisseinaks on plasmamembraan. Rakuseina biosünteesi häirumine on ebaselge. Rakuseina lisakomponendid Kihn (kapsel) on ekstratsellulaarne (rakust välja toodetav) limane polumeer ehk polüsahhariid, mis ümbritseb tihedalt rakku. Koosneb see 95% ulatuses veest ja väikesest hulgast polüsahhariididest. Kihnu ülesandeks on kaitsata mikroobe kuivamise ja teiste kahjulike mõjude (bakteriotsiinide, bakteriofaagide, fagotsütoosi) eest. Limakiht aitab osadel mikroobidel kinnituda organismi rakkudele. Pili (ehk karvakesed ehk fimbriad) esinevad gramnegatiivsetel bakteritel. Nad on lühikesed karvataolised struktuurid, nende tipus on adhesiivsed proteiinid, mis aitavad ühel bakterirakul kinnituda teise külge. Peale selle on olemas ka spetsiaalsed (F-pilid), mille kaudu toimub konjugatsioon. Ka bakteriofaagid kinnituvad raku kestale tänu pilidele.
Õhu kaudu Toidu kaudu Suguline Õhu kaudu Saastunud suguline vesi Alexander Fleming avastas antibiootikumi. MRSA – haiglabakter, bakterid, mis on vastupanuvõimelised mitme antibiootikumi suhtes Bakterid paljunevad mittesugulise pooldumise teel. (kromosoomide kahekordistumine, raku kesta kasv) Bakterid vahetavad oma geneetilist infot: Keskkonnast DNAd omastades Bakteriofaagide transport Kahe raku vahelise kontakti ajal Prokarüootid – eeltuumsed Viirused ja bakterid biotehnoloogias Geeniteraapia – haiguste ravimine DNA manipuleerimise teel Nanotehnoloogia – rakendusteadus, nanomeetrites mõõdetavate seadmete ja materjaliosakeste loomise ja neile kasutuse leidmisega Geenitehnoloogia – teadusharu, milles DNA manipuleerimisega muudetakse rakkude, organismide ja viiruste geneetilist infot
sisaldab lipiide ja valke. Valgud on viirusspetsiifilised: 1. Maatriksvalgud, tavaliselt glükosüleerimata 2. Glükoproteiinid a) eksternaalsed - "spikes" (gripiviirus - hemaglutiniin) b) transportkanalivalgud. Ümbrisega virioonid võivad olla pleomorfsed, s.o. erineva kujuga. Komplekssed viirused Rõugeviirused - omavad ümber DNA mitut valkkesta Kapsiid lisastruktuuridega (T faagid) Bakuloviirused - viiruspartiklid kahesugused Bakteriofaagid uurimisobjektina geneetikas. Pärast bakteriofaagide avastamist jätkati nende uurimist eeskätt meditsiinilistel eesmärkidel. Kuna faagid hävitavad baktereid, siis loodeti neid kasutada bakteriaalsete haiguste (nt. koolera, tüüfus) raviks. Selgus aga, et faagide viimisel haige organismi asub neid tõrjuma organismi immuunsüsteem. Geneetikud avastasid bakteriofaagid kui uurimisobjekti 30-ndate aastate algul. Bakteriofaagide uurimine oli perspektiivikas eeskätt nende lihtsuse tõttu ja võimaldas täpsemalt defineerida geenide olemust.
sünteesitud arvuti poolt kontrollitava robotiga. Saab kasutada kindlalt valku tootva geeni sünteesimisel. Kui teada on nii geneetiline kood kui ka huvipakkuva valgu aminohappeline järjestus on selle info põhjal võimalik sünteesida seda valku sünteesiv geen. 9. Mis on restriktsiooniensüümid? 1:30-36. Ensüümid, mis lõikavad DNA'd spetsiifiliselt järjestustest ning neid nim. ka restriktsiooni kohtadeks. Looduses kasutavad bakterid restriktsiooniensüüme kaitseks neid nakatavate bakteriofaagide eest. Bakteriofaagi sisenedes bakteri rakku restsiktsiooniensüümid lõikavad viiruse DNA mittefunktsionaalseteks väikesteks tükkideks ning päästavad bakteri infektsioonist. 10. Milliseid tüüpe restriktsiooniensüüme te teate ja millised on nende toimimise mehhanismid? Esimeseks restriktsiooniensüümide alamtüübi esindajaks on EcoRI, mis lõikab DNA'd kahest ahelast erinevast positsioonist mille tagajärjel on saadud DNA fragmendil kleepuvad otsad ning
Genoom- koosneb üksikust ringjast komosoomist, mille moodustab DNA kaksikspiraal (2000-3000 geeni), paikneb tsütoplasmas, hädavajalik bakteri elutegevuseks, pole tuuma ega tuumamembraani. Ekstrakromosomaalne DNA – Plasmiidid: DNA rõngasmolekulid, pole elutähts bakterile, määravad bakteriraku omadusi. Bakteri kromosoom on üldjuhul tsirkulaarne. Transformatsioon – doonori DNA molekul satub retsipientrakku väliskeskkonnast. Transduktsioon – bakteri DNA kandub ühest rakust teise bakteriofaagide abil. Konjugatsioon – bakteri DNA vahetu ülekanne doonorist retsipienti, mis eeldab rakkudevahelist kontakti. Peamisteks kanaliteks on F-rakud. 4. Bakteriofaagid e. bakteri viirused. Bakteriofaag - on bakteri viirus, mis võib kindlat liiki bakterit rünnata ja selle tappa (lüüsida). Bakteriofaagid, kes suudavad hävitada ühte bakteri liiki, on täiesti toimetud teiste bakterite suhtes. Igale bakterile vastab sama liiki bakteriofaag. Virulentsed – põhjustavad rakkude lüüsumise.
) 26. Juuretiste aktiivsuse langus ja kultuuride kasvu inhibeerivaid tegureid tüvede geneetilised omadused ja välised tegurid (bakteriofaagid, desoainete jäägid, kasvukk naturaalsed inhibeerivad koostisosad., kasvukk koostise muutus, roiskbakterid.. Madal aktiivsus võib olla tingitud ka ümberkülvist, temperatuuri kõikumisest inkubatsioonist.kultuuride ülehappesusest. Kõige ohtlikum on bakteriofaagide rünne juuretiste tüvedele.Faafinakkuse välitmiseks: kasutada faagiresistentseid kultuure, võtta kasutusele aseptiline valmistmias tehnoloogia, tõhustada termotöötlust. 27. Propioonhappedebakterite juuretised ja nende omadused Kuuluvus:Propionbacteriaceae suguk, ja propionbacterium perek. Tähtsus: Kõvade juustude valmistamisel. Fermenteerivad piimhapet ja karbohüdraate ning moodustavad juustudesse porpioonhapet, äädikhapet ja süsihappegaasi. 28
konjugatsioonil, neile kinnituvad ka bakteriofaagid. Nii Gram-+ kui Gram-- bakterid võivad sünteesida suurt hulka limast polümeeri – polüsahhariidi. Kui see polümeer on kondenseerunud ja tihedalt ümbritseb rakku, nimetatakse teda kihnuks; kui ta koosneb lahtiste fibrillide võrgustikust, nimetatakse teda glükokaalüksiks. Kihnus on 95% vett ja väga väike hulk polüsahhariide. Kihn kaitseb mikroobirakke kuivamise, teiste mikroobide bakteriotsiinide, bakteriofaagide, fagotsütoosi, antikehade ja seerumi lüütilise toime eest. Limakihil on ka tähtis osa mikroobide kinnistumises mitmesugustele pindadele, sealhulgas ka organismide rakkudele. Ebasoodsate tingimuste (kôrge ja madal temperatuur, vee- ja toitainete puudus, kôrge osmootne rõhk) üleelamiseks on bakterid vôimelised moodustama spoore. Need kujutavad endast tillukesi kapsleid, milles bakter vôib eluvôime säilitada aastate jooksul. Spoorid taluvad
soolavabad (pestud) kompetentsed rakud (laiem spetsiifika Transduktsiooon- bakteri DNA kandub ühest rakust teise bakterifaagi abil Üldine transduktsioon- pakitud kaasa suvaline fragment genoomist Spetsiifiline transduktsioon- pakitakse kaasa faagiga külgnevaid alasi Suur osa bakteriaalseid virulentsus geene on kodeeritud mitte kromosoomis, vaid plasmiidide, transposoonide või bakteriofaagide poolt. Samas aga ei ole eelpool mainitud geneetilised elemendid üksi võimelised virulentsust põhjustama. Mõnede patogeensete bakterite toksiinide produktsioon on määratud mõõdukate faagide poolt. Konjugatsioon- bakteri DNA vahetu ülekanne doonorist retsipienti, mis eeldab rakkudevahelist kontakti. Kodeeritud tra geenide abil. F-plasmiidi kandev rakk (doonor) moodustab sex pilid retsipient rakuni. Üle kandub üheahelaline DNA. F-plasmiid võib üle
18. Kliiniline surm ja bioloogiline surm • Kliiniline surm võib kesta kuni 5 minutit • Kliinilise surma korral on inimest veel võimalik elustada, kuid biologilise surma puhul see võimalus puudub 19. Viirused a) Ehitus • Pärilikkusaine, kapsiid ja ümbris b) Kas elus või mitte?’ • Ei ole tegemist elusorganismiga, kuna ta ei suuda iseseisvalt paljuneda ja puudub ka iseseisev ainevahetus c) Paljunemine (bakteriviiruste ehk bakteriofaagide puhul) I. Lüütiline tsükkel • Viiruspartikleid toodetakse massiliselt ja paljunemise käigus peremees hukkub II. Lüsogeenne tsükkel • Viirus paljuneb koos peremehega d) Vaktsineerimine I. Millest vaktsiine tehakse? • Osa vaktsiine sisaldab antigeene. • Osa vaktsiine on nõrgestatud viirused II. Antikeha-antigeen seostumine III. Osata nimetada levinuimaid viirushaiguseid (PS. teha vahet AIDSil ja HIVil)
arvust, ~85% genoomist valke kodeeriv (parasitaarsel M.leprae vaid 47,5%), GC hulk varieerub 67%-25%, Eukarüootidest erinev koodonite kasutamissagedus. Geeniproduktide funktsionaalsed grupid: energiametabolismiga seotud, transportvalgud, valgusünteesiga seotud, rakuliste protsessidega seotud, regulatoorse funktsiooniga, rakukest, DNA metabolismiga seotud jne. 5. Prokarüootsete mudelorganismide genoomiprojektid (E.coli, bakteriofaagid, multiresistentsuplasmiidid). Bakteriofaagide genoom enamasti kaheahelaline DNA (ka üheahelaline DNA või RNA). Suurus 1.6 kb 150 kb, umbes 200 geeni, lugemisraamid tihti kattuvad. E.coli (soolekepike) genoom: Sekveneeritud 1997 a. Genoom 4 639 221 bp. 4289 geeni (2657 valke kodeerivad, 1632 funktsioon teadmata). Neljandik geenidest organiseeritud 75 operoni. Enamik geene esindatud ühe koopiana v.a. rRNA geenid. Keskmine distants geenide vahel 118 bp.Valke kodeerivad geenid (87,8% genoomist) paigutatakse 22 funktsionaalsesse gruppi.
Molekulaarseid kontakte ühe cis-trans seose piirides võib olla mitukümmend. Mõned peamised trans faktorite rühmad: · heeliks-pööre-heeliks (ingl helix turn helix) Esinevad dimeeridena, mõlemi dimeeri üks heeliks osaleb dimeeride vahelise sideme tekkes, teine heeliksite paar moodustab käärisarnase struktuuri, mille otsad paiknevad DNA kahes kõrvutiasetsevas suures vagumuses. Seda tüüpi trans faktoriks on näiteks repressor, mis takistab bakteriofaagide paljunemist bakterirakus. · leutsiini tõmblukk (ingl leucine zipper) Kahest dimeerist moodustub samuti käärisarnane struktuur mis seostub DNA sügava vagumusega. Dimeerid hoitakse koos hüdrofoobsete jõududega Leu jääkide vahel . · tsinksõrmed (ingl zinc fingers) DNA sügava vagumusega komplementaarne ruumiline struktuur mis tekib valguahela paindumisel tsingi ioonide ümber. Iga tsingi aatom on seotud nelja aminohappega (His, Cys)
pea, mille külge kinnitub saba. Keemiline analüüs on näidanud, et bakteriofaag sisaldab valgulisi ühendeid (nukleoproteiide), mis erinevad mikroobi valkudest. Faag on võimeline omandama toitekeskkonnast lämmastikku ja mõningaid fosfori ühendeid. Bakteriofaag on võimeline kinnituma mikroobi pinnale oma sabaga, hüdrolüüsima seal mikroobi kesta ja viima rakku oma pärilikkusainet. Mõnede minutite möödudes algab bakterirakus uute bakteriofaagide moodustumine. Lõpuks bakteriraku kest puruneb ja bakteriofaagid väljuvad keskkonda. Bakteriofaage võib leida kõikjal, kus on mikroobe (vees, väljaheidetes, mullas, juustus, piimas jne). Bakteriofaag (toimib) tegutseb ainult elavatel, arenevatel rakkudel. Need jagunevad kahte suurde rühma: 1. virulentsed faagid-põhjustavad bakteriraku lüüsumist; 2. mõõdukad faagid-algselt on bakteri genoomis soikeseisundis ning hiljem aktiviseeruvad. 12
Tooge vähemalt kolm konkreetset näidet. 1) toidulisanditena, 2) starter- ja valmitusorganismidena. Väga suure tööstusliku tähtsusega on plasmiiditehnoloogia abil saadud uued piimahappebakterite tüved kiirema ja efektiivsema fermenteerimise saavutamiseks, näiteks juustu tootmisel ja valmitamisel. Üks piimhappebakterite geneetilise modifitseerimise eesmärke on nende muutmine resistentseks destruktiivsete bakteriofaagide vastu. Piimhappebaktereid on ammust ajast kasutatud toidukomponendina ja seetõttu sobivad nad n.ö. ohutute bakteritena suurepäraselt ka toidutehnoloogias kasutatavate ensüümide, näiteks peptidaaside tootmiseks. Näiteks juustutootmises kasutatavat (lehma maos leiduvat) kümosiini (ehk renniini) toodetakse nüüd rekombinantsena piimhappebakterites. Sama ensüüm on ekspresseeritud ka pärmis. Muide transgeenses pärmis ekspresseeritud kümosiin oli esimene geneetiliselt
Kui mõõdukas faag nakatab bakteriraku, siis esiteks võib bakter lüüsuda, teiseks lüsogeenne bakter. Lüsogeenses bakteris on faagi DNA bakteri genoomis, kuid ta pole aktiivne. Sellises vaikivas olekus genoomi kutsutakse profaagiks. Profaag on integreerunud genoomi ja asetub seal kindlas lookuses. Lüsogeenne bakterirakk ei nakatu teise bakteriofaagiga. Kuid UV-kiirgus, keemilised ained, võib toimuda profaagi genoomist väljalõikamine ja bakter võib selle tagajärjel lüüsuda. Bakteriofaagide levik Võib leida kõikjal, kus on mikroobe: vees, mullas, väljaheidetes, toiduainetes jne. On leitud ka bakteriofaage. Patogeensetele liikidele praktilist kasutamist on leitud meditsiinis ja veterinaarias. Võivad tuua suurt kahju toiduainete tööstuses, mis baseerub bakterite kasutamisele ( näiteks piimatööstuses ). Ekstratsellubaarselt ehk väljaspool rakku asuvad viirused on soikeseisundis. Kõik algab
Kui mõõdukas faag nakatab bakteriraku, siis esiteks võib bakter lüüsuda, teiseks lüsogeenne bakter. Lüsogeenses bakteris on faagi DNA bakteri genoomis, kuid ta pole aktiivne. Sellises vaikivas olekus genoomi kutsutakse profaagiks. Profaag on integreerunud genoomi ja asetub seal kindlas lookuses. Lüsogeenne bakterirakk ei nakatu teise bakteriofaagiga. Kuid UV-kiirgus, keemilised ained, võib toimuda profaagi genoomist väljalõikamine ja bakter võib selle tagajärjel lüüsuda. Bakteriofaagide levik Võib leida kõikjal, kus on mikroobe: vees, mullas, väljaheidetes, toiduainetes jne. On leitud ka bakteriofaage. Patogeensetele liikidele praktilist kasutamist on leitud meditsiinis ja veterinaarias. Võivad tuua suurt kahju toiduainete tööstuses, mis baseerub bakterite kasutamisele ( näiteks piimatööstuses ). Ekstratsellubaarselt ehk väljaspool rakku asuvad viirused on soikeseisundis. Kõik algab
Kaks isendit saavad kokku: kasvavad riskid saada söödud ja levitada haigusi. 4. Kuidas on looduses seotud suguline protsess ja reproduktsioon? Millised suhted on domieneerivaks suurtes organismirühmades (nn bakterid, ainuraksed, erinevad tüüpi hulkraksed organismid)? Bakterite maailmas on paljunemine ja seksuaalne protsess eraldatud. Paljunemine toimub pooldumise teel. Geneetilist infot saab bakter kolmel viisil transformatsioon, konjugatsioon F- faktorite abil ja transduktsioon bakteriofaagide abil. Mitte kogu seks pole looduses reproduktiivne. Bakterite konjugatsioonil vahetatakse lihtsalt DNAd ja rakkude arv on enne ja pärast konjugatsiooni sama. Mitootiliste ja meiootiliste järkude vaheldumine on ilmselt primitiivne tunnus. Suguta paljunevad enamik üherakulisi organisme, nagu arhed, bakterid ja protistid, samuti paljud taimed ja seened, kes on hulkraksed. Suguta paljunemist esineb ka üksikutel algelisematel hulkraksetel loomadel, näiteks käsnadel. 5
Erinevaid mutantseid alleele lzs ja lzg kandvad isendid olid ühesuguse fenotüübiga ning kui korraga mõlemat alleeli lzs ja lzg kandvaid isendeid ristati kas ainult aalleli lzs või lzg kandvate isenditega, saadi 0.2% metsiktüüpi järglasi. Geneetiliste katsete abil välistati, et need kaks uuritavat mutatsiooni võiksid paikneda erinevates lookustes (geenides). 11.6. Geenisisene rekombinatsioon Geeni peenstruktuuri mõistmisele aitasid kaasa ka katsed bakteriofaagide mutantidega, kus kaardistati mutatsioonide asukohti geenis. Just nendest katsetest selgus, et rekombinatsioon võib toimuda ka kõrvutiasuvate nukleotiidide vahel. Benzer viis läbi katseid bakteriofaagiga T4 ning identifitseeris erinevaid mutantseid faage ristates ja saadud rekombinante analüüsides T4 geenis rIIA 199 erinevat mutatsiooni. Rekombinatsiooni kahe külgneva nukleotiidi vahel näidati esmalt Yanofsky töödes, kus oli uuritud E
d paljundada, saada selle paljundamisel koopiaid e. kloone. Vastavat protseduuri nimetatakse geenide kloneerimiseks. Kloneerimisel on mitmeid rakendusi: 1) DNA primaarjärjestuse määramine e. sekveneerimine 2) geeni(de) avaldumise regulatsiooni uurimine 3) geenide poolt kodeeritud valkude funktsioonide uurimine 4) geenitehnoloogia 1 Paljude kloneerimisvektorite konstrueerimisel on kasutatud bakteriofaagide genoomi ja bakterite kromosoomiväliseid elemente - plasmiide. Need võimaldavad huvipakkuvat DNA-d paljundada ja selles sisalduva geneetilise informatsiooni avaldumist uurida bakterirakus. Lisaks on konstrueeritud hulgaliselt ka eukarüootseid vektoreid, mis põhinevad enamasti eukarüoodi viiruste genoomidel. Huvipakkuvat DNA lõiku on võimalik vektorisse viia sel viisil, et nii vektorit kui ka seda DNA-d, millest soovitakse paljundada huvipakkuvaid geene, töödeldakse restriktaasidega
d paljundada, saada selle paljundamisel koopiaid e. kloone. Vastavat protseduuri nimetatakse geenide kloneerimiseks. Kloneerimisel on mitmeid rakendusi: 1) DNA primaarjärjestuse määramine e. sekveneerimine 2) geeni(de) avaldumise regulatsiooni uurimine 3) geenide poolt kodeeritud valkude funktsioonide uurimine 4) geenitehnoloogia Paljude kloneerimisvektorite konstrueerimisel on kasutatud bakteriofaagide genoomi ja bakterite kromosoomiväliseid elemente - plasmiide. Need võimaldavad huvipakkuvat DNA-d paljundada ja selles sisalduva geneetilise informatsiooni avaldumist uurida bakterirakus. Lisaks on konstrueeritud hulgaliselt ka eukarüootseid vektoreid, mis põhinevad enamasti eukarüoodi viiruste genoomidel. Huvipakkuvat DNA lõiku on võimalik vektorisse viia sel viisil, et nii vektorit kui ka seda DNA-d, millest soovitakse paljundada huvipakkuvaid geene, töödeldakse restriktaasidega
liikuda periplasmasse. Bakteriofaagi P1 kodeeritud peptidoglükaani hüdrolaasil on spetsiifiline domeen SAR (ingise keeles signal-arrest-reslease), mille abil ankurdub hüdrolaas membraani. Sec-süsteem transpordib hüdrolaasi periplasmasse, kuid hüdrolaas jääb inaktiivse vormina ankurdatuks tsütoplasma-membraani periplasmapoolsele küljele. Membraanist vabanemiseks on vaja holiine, mis indutseerivad vabanemise. Signaal holiinide aktiveerimiseks. Bakteriofaagide vahendatud lüüsi uurides pandi tähele, et pärast holiini geeni aktivatsiooni langeb PMF. 20 minuti jooksul langes prootonpotentsiaal aeglaselt, kuid enne bakteri lüüsi järsult kuni rakud olid depolariseeritud ehk membraanipotentsiaal oli 0. Faagidel on holiini geenid tihti kahe transkriptsiooni algusega, millelt ekspresseeritakse kahte suhteliselt sama suurt valku. Lühem vorm on holiin, pikem antiholiin. Antiholiinil on N-terminuses mõned aminohapped lisaks, mis
tasemel. Regulatsioon transkriptsiooni tasemel võib toimuda vastusena keskkonna muutunud signaalidele geenide kiire sisse või välja lülitamise kaudu. Osade geenide puhul toimub nende regulatsioon kaskaadselt, mis seisneb selles, et järgmine rühm geene lülitatakse sisse või välja alles siis, kui on sisse või välja lülitatud eelmine rühm geene. Sellist regulatsioonitüüpi on kirjeldatud detailselt näiteks bakterite sporulatsiooni korral ja bakteriofaagide puhul nende bakterirakus paljunemisel ja morfogeneesis. Bakterirakkude kasv ja seda mõjutavad tegurid Rakkude kasvamine on kompleksne protsess, mille realiseerumiseks peavad toimuma järgmised sündmused: 1. Toitainete sisenemine rakku 2. Rakku sisenenud toitainete konverteerimine energiaks ja rakukomponentideks 3. Kromosoomi replikatsioon 4. Raku suuruse ja massi suurenemine 5. Raku jagunemine tütarrakkudeks, millest mõlemad sisaldavad koopia genoomist ja mis on identsed ka
(valke üks, kujutatud kaks, vahepeale ei saanud kirjutada) ― G ― GATC ―→ ―MutS ―MutH → ―MutS (+ MutL)-MutS-MutS-MutH ― A ― CTAG ―→ ― MutS ― MutH →―MutS (+ MutL)-MutS-MutS-MutH ― G ―GATC ― ära lõigatud ahela jupp ― sünteesitakse uuesti Restriktsioon - modifikatsiooni süsteem bakterites Restriktsiooniensüümid tunnevad ära kindlaid järjestusi ja lõikavad DNA selle koha pealt lahti → tekivad kaheahelalised katked DNA-s. Vajalikud bakteriofaagide jaoks. Bakterites sama DNA järjestuse tunnevad ära nii restriktaas kui metülaas. Restriktaas ei lõika metüleeritud DNA-d. Restriktaas lagundab metüleerimata DNA (võõra DNA) sptesiifilistest kohtadest. Restriktaas ja metülaasi äratundmiskohad kattuvad. GATC on restriktaasi (kindla) äratundmisjärjestused, mis on vanas DNA-s kõik metüleeritud, ei lõigata katki. Kui rakku tuleb faagi DNA, siis see ei ole sellelt kohalt metüleeritud st lõigatakse katki.
annaabi.ee 
