Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Bioinformaatika kodutöö 1". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
aluspaari, upstream, frame, stopp, koodon, 1040, 1093, rattus, homoloogkaudu. Sõltub omakorda korduv-DNA hulgast, G+C hulga intragenoomne varieeruvus väga suur (L ja H isohoorid). Geenid asuvad valdavalt GC rikastes piirkondades, "Keskkonna" geenid on evolutsioneerunud palju kiiremini kui "majahoidjad", Püsisoojaste loomade genoomil on segmentaarne (blokk ~300 kb) ülesehitus. Nende n.n. isohooride kompositsioon (G+C hulk) on homogeenne ja erineb teiste omast. L (light), H (heavy). Nukleaarses genoomis esinevad mõned kõrvalekalded universaalsest koodist (nt. Stopp > selenotsüsteiin). 7. Eukarüootsete organismide genoomiprojektid (pärmid, eelloomad, hulkraksed). Esimesena sekveneeritud eukarüoot Saccharomyces cerevisiae - pagaripärm (1996 a., 14 Mb, 16 kromosoomi, lisaks plasmiidid ja dsRNA viirused). Umbes 6340 geeni, 7% kodeerib mittetransleeritud RNA-d. Valke kodeerivaid ORF-e 5773 (25% nendest iseloomustamata). Geenide pikkus ca. 1.5 kb. Geenide kaugus ca 2 kb. Genoom väga kompaktne. Kromosoomides funktsionaalsed elemendid ARS, TEL, CEN. 2002 a
isased on saanud mutantne alleeliga X kromosoomi, on kõik sellised isased valgete silmadega. Kuna tegemist on aga retsessiivse mutatsiooniga, siis on heterosügootsed emased punasesilmsed, sest kannavad lisaks mutantsele ka metsiktüüpi alleeli. 17. Selgitage Mendeli seadusi lähtudes kromosoomiteooriast. Ühetaolisuse- ja lahknemisseadus- raku esimese meiootilise jagunemise käigus homoloogilised kromosoomid paarduvad. Üks homoloog on pärit emalt, teine isalt. Kui ema on homosügootne alleeli A suhtes ja isa sama geeni alleeli a suhtes, on järglaskond Aa. Anafaasis, pärast esimest meiootilist jaotumist liiguvad Aa heterosügootide kromosoomid, mis sisaldavad alleele A ja a, raku erinevatele poolustele ning satuvad tütarrakkudesse Sõltumatu lahknemisseadus - Ka see seadus baseerub anafaasis toimuval lahknemisel. Kui AA BB emaseid ristata näiteks aa bb isastega, on järglased Aa Bb
Seda nim C-paradoksiks. Geen on defineeritud kui DNA (viirustes ka RNA) nukleotiidide järjestus mis on vajalik funktsionaalse valgu sünteesimiseks. Koosneb mitte ainult kodeerivatest piirkondadest vaid ka regulaatorpiirkondadest, mis võivad kodeerivast osast kaugel paikneda ja samuti pre- mRNA protsessingut võimaldavatest piirkondadest. Esinevad ka geenid, mis ei kodeeri valku, näiteks tRNA, rRNA geenid. Geenide suurus varieerub. Inimese keskmise geeni suurus on ~27000 DNA aluspaari (Abeles tabel 4-1 lk.202). Eukarüootse raku geenid sisaldavad mittekodeerivaid piirkondi mida nim introniteks, need piirkonnad pre-mRNA protsessimisel lõigatakse välja, toimub nn splicing. Kodeerivaid piirkondi nim eksoniteks. Geeni otstes paiknevad mittekodeerivad DNA alad on vajalikud geeni transkriptsiooniks. 5' otsas on transkriptsiooni regulatsiooni piirkond, 3' otsas on järjestused mis on vajalikud mRNA modifitseerimiseks, samuti stop koodonid ja täiendavad regulaatorelemendid
Viirust võib ka kristaliseerida. Viirus paljuneb ainult raku sees. Osad viirused infitseerivad eukarüootset rakku, on olemas ka bakteriviiruseid (bakterifaagid). Nii viirusted kui mikroobid on olnud olulised geneetilistes uurimustöödes. Paljud üldprotsessid on kindlaks tehtud mikroobide peal. See tuleneb sellest, et meil on mikroobe kergelt ja kiirelt võimalik paljundada, on kerge mutante eraldada jne. Bakteri geneetika ja bakteriofaagid Kromosoom rõngjas, suurus kuni 10 miljonit aluspaari. E.coli täielikult sekveneeritud ja suurus 4,6 x 106 aluspaari. Mida parasiitsem organism, seda väiksem genoom. Enam vähem kõikidel loodusest isoleeritud bakteritel on plasmiidid ehk autonoomsed ekstrakoromosomaalsed DNA elemendid. Bakterikromosoom on küll pakitud, aga neil ei ole tuuma vaid ta on nulkeoidina. Bakteriraku genotüüp on haploidne, mis annab rakule suure plastilisuse (iga mutatsioon avaldub kohe fenotüübis). Neil on kromosoom rõngjas, on folditud
promootorjärjestusest, mis reguleerivad nende transkriptsiooni. Geenide klaster, mis moodustab bakteriaalse operoni, sisaldab ühe transkriptsiooniühiku, kuna ühelt promootorilt transkribeeritakse üks primaarne transkript. Teisiti öeldes on geenid ja transkriptsiooniühikud prokarüootides tihtipeale üksteisest eristatavad. 2. Prokrüootsed kromosoomid. Rõngaskromosoomid. Struktuur üks replikatsiooni alguspunkt, geenid organiseeritud operonidesse, suurus 160 000-12 200 000 aluspaari, pakituse tasemed tuuma pole, selle asemel on tuumapiirkond, kromosoom on superkeerdunud ning assotsieeritud polüamiinide ja madalmolekulaarsete aluseliste valkudega, mis võimaldavad DNAd tihedalt bakteriraku keskosas pakkida. 3. Eukarüootse geeni struktuur. Sisaldab introneid ja eksoneid ning enhancer'eid ja funktsionaalselt olulisi mittekodeerivaid alasid, mis määravad ära 3' lõikamise ja polüadenülatsiooni toimumise koha
mRNA molekulis asuva geneetilise informatsiooni muutmine RNA editing. 13. Translatsioon ja geneetiline kood. Polüpeptiidide struktuur. Translatsioon: ribosoomide ehitus; koodonid ja antikoodonid; tRNA molekulid; tRNA laadimine aminohappega; tRNA seondumise saidid ribosoomis. Translatsiooni protsessi erinevad etapid võrdlevalt prokarüootides ja eukarüootides: initsiatsioon; elongatsioon ja terminatsioon. Geneetiline kood ja selle omadused. Koodon ja antikoodon paardumine. Asendusmutatsioonid polüpeptiide kodeerivates geenides: nonsens- ja missensmutatsioonid; supressormutatsioonid; supressor-tRNA-d. 14. Mutatsioonid, DNA reparatsioon ja rekombinatsioon. Mutatsioonid on alusmaterjaliks evolutsioonile. Mutatsioonid kromosoomide tasemel ja punktmutatsioonid. Mutatsioonide olemus: mutatsioonide avaldumine; spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid; mutatsioonid tekivad juhuslikult;
Võrreldes HGP projektiga olid Venteril kasutada uut tüüpi, võimsamad automaatsekvenaatorid. Konkurents inimese genoomi sekveneerimisel kiirendas ka HGP tegevust. Kogu genoomi DNA järjestuse mustandvariandi valmissaamisest teatati 2000-nda aasta juunis mõlema konkureeriva projekti poolt. Sekveneeriti mitme inimese DNA segu. Saadud andmete põhjal leiti, et inimesel on 30000 kuni 40000 geeni. Inimese genoom on 3 miljardit aluspaari pikk. Seega on valku kodeerivaid järjestusi ligikaudse hinnangu alusel 1-2% genoomist. 2003. a. aprilliks, DNA kaksikheeliksi kirjeldamise 50-ndal aastapäevaks, esitas HGP inimese genoomi nukleotiidse järjestuse, kus 98% geene sisaldavatest aladest oli sekveneeritud 99,99%-lise täpsusega. Praeguste andmete järgi on inimesel ligikaudu 24000 geeni. Sekveneeritud on ka konkreetsete isikute genoome (näit. Craig Venter, James Watson). Kahe mittesuguluses oleva inimese
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad. Geneetikaalased uuringud on väga suures ulatuses suunatud meditsiinile. Uuringud võimaldavad täpsemalt mõista päritavate haiguste biokeemilist olemust & isoleerida geneetilisi haigusi põhjustavaid geene (N: Alzheimeri tõbi, rinnavähk). Geeniteraapia geenidefekt asendatakse normaalse, funktsioneeriva geeni viimisega haige indiviidi rakkudesse. Molekulaarse diagnostikaga on võimalik inimorganismist tuvastada haigust tekitavaid mutantseid geene millist ravi, hooldust patsient vajab. Meie käitumine, isiksuse omadused on suures ulatuses geneetiliselt määratud. N: alkoholism, skisofreenia on geneetilise eelsoodumusega. Kohtumeditsiinis isikute tuvastamiseks. Põllumajanduses muundatud köögi- ja teravili, koduloomade tõuaretus, taimed kahjurite kindlaks. Kloonimine lammas Dolly `97, inimkloon. Paljudes riikides keelatud. 2. Geneetika väärkasutused. Eugeenika (kunstlik valik) heade tunnustega (kõrge intelligentsus, tug
Chaperonid - valgud, mis soodustavad polüpeptiidil moodustada kolmemõõtmelist struktuuri. Interaktsioonid: Kovalentsed S-S, mittekovalentsed - ioonsed, H-sidemed, hüdrofoobsed interaktsioonid, Van der Waalsi interaktsioonid 81. Kaksikheeliks, selle alternatiivstruktuurid. Negatiivne superspiralisatsioon. Komplementaarsed ahelad A ja T vahel 2 ja G ja C vahel 3 H-sidet. Antiparalleelsus - üks ahel 5' 3', teine vastupidi Alternatiivvormid: A - paremalepöörduv - 11 aluspaari pöördeks - diameeter 2,3 nm B - paremalepöörduv - 10 aluspaari - 1,9nm Z - vasakulepöörduv - 12 bp - 1,8 nm Elusrakus DNA molekulid tavaliselt B-konformatsioonis. Kui DNA satub kõrge soolsusega keskkonda või ta on osaliselt dehüdreeritud, moodustub A-konformatsioon. Z-DNA tekkimist soodustavad tsütosiini metüleerimine ning DNA negatiivne superspiralisatsioon. Kromosomaalne DNA on negatiivselt superspiraliseeritud. Negatiivseid superspiraale toob DNA molekuli DNA güraas
GENEETIKA I KORDAMISKÜSIMUSED EKSAMIKS 1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. MEDITSIIN Geneetilised uuringud on alati olnud suures ulatuses seotud meditsiiniga ja nende eesmärgiks on olnud meditsiiniprobleemide lahendamine. Need uuringud on võimaldanud leida viise võitluses nakkushaigustega ning kindlaks teha geene, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Geneetikute töö tulemuseks on ka efektiivselt töötavad vaktsiinid. 1. Molekulaarne diagnostika ehk teha kindlaks geenid, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Molekulaarsete diagnostikameetoditega on võimalik tuvastada haigusi põhjustavaid mutantseid geene. See aitab leida optimaalseid ravivõimalusi. Nt alpaktonuuria on perekonniti päranduv, lisaks huntingtoni tõbi, tsüstiline fibroos. 2. Geeniteraapia rakendamine. Geeni defekt kompenseeritakse uue, funktsionaalse geeni rakku viimisega. Nt immuunpuudulikkuse ja tsüstilise fibroosi korral. Terve geen viiakse organismi lisaks de
lisatakse teatud järjestused muudetakse keemilist koostist (N-aluseid) 27. mRNA struktuur prokarüootidel ja eukarüootidel. Erinevused: - rakutuum - geenis intronid, pre-mRNA läbib splaisingu, modifitseeritakse (5’cap ja 3’polüA-saba) ja eksporditakse tuumast tsütoplasmasse - transkriptsiooniks on vaja aktivaatorvalke - promootorid on keerulisemad mRNA osad: - avatud lugemisraam e ORF open reading frame, valku kodeeriv osa translatsiooni initsiaatorkoodonist kuni stopkoodonini - mittekodeerivad järjestused 5’UTR ja 3’UTR - eukarüootidel on 5’cap ja 3’polü-adenosiin-järjestus (polüA saba) Translatsioon toimub ribosoomidel. RNA molekuli, millelt toimub translatsioon, nimetatakse mRNA- ks (inglise keelest messenger RNA). Prokarüootsetes rakkudes on primaarne transkript üldjuhul ka koheselt transleeritav
lisatakse teatud järjestused muudetakse keemilist koostist (N-aluseid) 27. mRNA struktuur prokarüootidel ja eukarüootidel. Erinevused: - rakutuum - geenis intronid, pre-mRNA läbib splaisingu, modifitseeritakse (5'cap ja 3'polüA-saba) ja eksporditakse tuumast tsütoplasmasse - transkriptsiooniks on vaja aktivaatorvalke - promootorid on keerulisemad mRNA osad: - avatud lugemisraam e ORF open reading frame, valku kodeeriv osa translatsiooni initsiaatorkoodonist kuni stopkoodonini - mittekodeerivad järjestused 5'UTR ja 3'UTR - eukarüootidel on 5'cap ja 3'polü-adenosiin-järjestus (polüA saba) Translatsioon toimub ribosoomidel. RNA molekuli, millelt toimub translatsioon, nimetatakse mRNA- ks (inglise keelest messenger RNA). Prokarüootsetes rakkudes on primaarne transkript üldjuhul ka koheselt transleeritav
· RNA molekuli, millelt toimub translatsioon, nimetatakse mRNA-ks. · Protsessitud mRNA transporditakse tsütoplasmasse ning alles seal toimub translatsioon. 3 · Erinevalt eukarüootidest, kus transkriptsioon ja translatsioon on ajaliselt ja ruumiliselt teineteisest lahutatud, toimuvad prokarüootsetes rakkudes mõlemad protsessid korraga: parasjagu sünteesitavalt mRNA molekulilt algab kohe ka translatsioon. (loeng 4) Geneetiline kood - Üks koodon (=3nukleotiidi) kodeerib üht aminohapet · Sama aminohappe saab erinevatelt koodonitelt · 20 aminohapet Start-koodon - AUG = metioniin · Tähistab translatsiooni algust ja nö. translatsiooni nurgakivi (ilma selleta translatsiooni ei toimu. Stop-koodon - Tähistavad translatsiooni lõppu · UAA · UAG · UGA Mutatsioon - Vead replikatsioonis tekitavad mutatsioone. Vead replikatsioonis · Mitte-standartne aluste paardumine võib tuleneda DNA paindlikkusest - tekitab mutatsioone.
põlvkonniti edasi. Antiparalleelsus Suhkru aatomeid tähistatakse C1', C2', C3', C4' ja C5'. Nukleiinhapet sünteesitakse 5' otsast 3' suunas. Kuna see on ainuvõimalik DNA ahela sünteesi suund, on DNA ahelad kaksikheeliksis antiparalleelsed. 45. Bakterikromosoomi struktuur. Kogu geneetiline info ühes kromosoomis, mis on rõngasmolekul esineb nukleoidis. DNA rõngasmolekul moodustab 50-100 lingu, millest igaüks sisaldab ligikaudu 40000 aluspaari. 46. Eukarüootsete kromosoomide koostis ja struktuur. Kuigi võrreldes E. coliga on eukarüootsetel rakkudel vaid 2-25 korda enam geene, on eukarüootse raku genoomi suurus bakteriraku genoomist mitu suurusjärku suurem. Genoom jaotunud mitmeks erinevaks kromosoomiks, enamasti kõiki kromosoome 2 komplekti. Võrreldes bakrteri DNAga märksa kompaktsemalt pakitud, inimese genoomi moodustava DNA kogupikkus nt ~1m. Erinevate kromosoomide DNA pikkus varieerub 15-85 millimeetrini.
Translatsiooni protsess toimub ribosoomides. mRNA molekulis on geneetiline kood, mis määrab valgu molekuli aminohapete järjekorra. Geneetiline kood seisneb kolmes järjestikulises nukleotiidis ehk ühes koodonis, millele vastab kindel aminohape. Geneetiline kood on looduses universaalne, st kehtib kõikide elusorganismid e valkude ülesehituses. Koodonite ja aminohapete seoseid kujutatakse koodipäikese abil. Ühele aminohappele võib vastata kuni 6 erinevat koodonit, kuid üks koodon vastab alati ühele kindlale aminohappele. Üks ja sama nukleotiid mRNA ahelas ei kuulu üheaegselt kõrvutiasetsevatesse koodonitesse. Esimeseks koodoniks mRNA molekulis on alati initsiaatorkoodon A-U-G (meteoniin). Viimaseks koodoniks on stopp- ehk nonsenskoodon (3 varianti), millele ei vasta ühtegi aminohape tRNAde struktuur ja funktsioon. tRNA on ribonukleiinhape, mis tegeleb rakus aminohapete transpordiga ribosoomi, kus geneetilise
kaksikahel koosneb ühest originaalahelast ja ühest uuest ahelast. Replikatsiooni tulemusena tekib ühest kaheahelalisest DNA molekulist 2 identset kaheahelalist DNA molekuli. 21. Geneetilise koodi ja koodoni mõiste. Geneetiline kood on süsteem, mille abil nukleiinhapetes olev info viiakse üle valgule. See on suhteliselt universaalne on ühesugune kõigil elusorganismidel. On sünonüümne ühele aminohappele (20 aminohapet) vastab mitu koodonit (64). On ühetähenduslik teatud koodon määrab alati kindlat aminohapet ja mitte kunagi ei vasta ühele koodonile mitu aminohapet. On mittekattuv vaadeldaval ajahetkel saab üks nukleotiid olla vaid ühe koodoni koosseisus. Lahtimõtestamine toimub valgusünteesis koodonite kaupa. Initsiaatorkoodoniks on alati mRNA nukleotiidne järjestus AUG (Met), mis määrab ära ka järgnevate nukleotiidide jaotumise koodonitesse. Stoppkoodoniteks on kas UGA, UAA või UAG ja neile ei vasta ükski aminohape.
DNA polümeraasid moodustavad ensüümiperekonna, mis viivad läbi igat DNA replikatsiooni.[3] DNA polümeraas saab lisada vabu nukleotiide ainult sünteesitava ahela 3' otsa, selle tõttu toimub uue ahela pikendamine 5'-3' suunas. Ükski teadaolev DNA polümeraas ei ole võimeline alustama täiesti uue ahela sünteesi, vajatakse vaba 3'-OH rühmaga praimerit, millele esimene nukleotiid liita. Praimerid koosnevad RNA ja/või DNA aluspaaridest. DNA replikatsiooni puhul on kaks esimest aluspaari alati RNAd ning neid sünteesib ensüüm nimega praimaas. Ensüümi nimega helikaas vajatakse kaheahelalise DNA struktuuri lahtikeerdumiseks üheahelaliseks. Lahtikeerdumine on vajalik, et replikatsioon saaks alata mõlemalt ahelalt. Paljudel DNA polümeraasidel on vigadeparanduse funktsioon, mida nimetatakse proofreadinguks. See protsess parandab vead vastsünteesitud DNAs. Vale aluspaari äratundmise korral pöörab DNA polümeraas ühe aluspaari võrra tagasi ning tänu eksonukleaassele
1aasta), Kriitiline iga kuni 2. aastani (lastekodud, adopteerimisaeg) 5. Inimese spetsiifilised vaimsed võimed See, mida saab teha ainult inimene. Nt viiulimäng, joogaga tegelemine jne. 6. Inimese pea geneetiliste tunnuste varieeruvus 7. Inimese keha geneetiliste tunnuste varieeruvus 8. DNA tüübid dsDNA tüübid: B-konformatsioon (Paremale poole pöörduv kaksikahelaline DNA, milles on täispöörde kohta 10,4 aluspaari ja mille diameeter on 1,9 nm. Selline DNA vorm esineb madala soolakontsentratsiooniga vesilahuses ja on kõigi organismide genoomide DNA tavavorm.), A-konformatsioon (Paremkeermega DNA kaksikheeliks, mille täispööre moodustub 11 aluspaarist ja mis esineb DNA osalisel dehüdreerimisel.), Z-konformatsioon(Vasakule pöörduv kaksikheeliks, mis moodustub G:C-rikkas DNA-molekulis. Z tähistab siksakilist suhkur-fosfaatse selgroo asetusviisi DNA-s.
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. · Kohtumeditsiinis isikute tuvastamiseks (inimpopulatsioon on heterogeenne => DNA järjestuses on nukletiidses järjestuses indiviiditi erinevusi) · Meditsiin: Geeniteraapia geenidefekt kompenseeritakse normaalse, funktsionaalse geeni viimisega haige indiviidi rakkudesse; Molekulaarne diagnostika võimalik inimorganismist tuvastada haigust tekitavaid mutantseid geene see aitab otsustada, millist ravi patsient vajab; eriti tähtis on sünnieelne diagnostika Ka vähk on sisuliselt geneetiline haigus. Seda põhjustavad mutatsioonid rakkude jagunemist ja diferentseerumist kontrollivates geenides. Kui need mutatsioonid som. rakkudes kuhjuvad, siis muutuvad normaalsed rakud vähirakkudeks. Mõndade vähktõbede korral on ka geneetiline eelsoodumusd (mut. päranduvad sugurakkude kaudu). 2. Kaasa
osaliselt selle järjestust (ideaalis kogu ulatuses, et olla kindel praimerite spetsiifilisuses). Teiseks võib olla teatud tingimustes raske tekitada praimereid, mis oleks unikaalse järjestusega. Genoomis on palju kordusjärjestui ning vahel on nad oluliseks segavaks teguriks, kui tahta tekitada praimerit, mis seonduks ainult ühte kohta genoomis. Kolmandaks piiravaks teguriks on paljundatavte DNA fragmentide pikkus. Tüüpiliselt on PCR-iga võimalik paljundada 100-10 000 aluspaari pikkuseid DNA lõike, nii et kui meid huvitav DNA piirkond on sellest pikem, eu saa seda ühe pika fragmendina taolisel moel amplifitseerida. PÕHIMÕTE: Iga tsükkel koosneb kolmest etapist, kus esimesena DNA ahelad denatureeritakse (1 → 2), seejärel võimaldatakse praimeritel seonduda kindlatele kohtadele DNA ahelal (2), mis paarduvad komplementaarsuse põhimõttel kummalegi poole kopeeritavat ala. Kolmanda etapina viib polümeraas läbi 5'--> 3'suunas praimerite pikendamise (3)
Prokarüoodis- mRNA on koheselt translatsiooni maatriksis, translatsioon algab enne kui transkriptsioon on lõppenud. mRNA kodeerib kuni 3 valku. RNA polümeraas seostub otse DNA- le, pole vaja transkriptsiooni initsiatsiooni faktoreid. Eukarüdoodis- Vajab transkriptsiooni initsiatsiooniks cis- aktiveerivate elementide ja trans- aktiveerivate faktorite (regulatoorsed valgud) KOOSTOIMET. ei toimu samaaegselt, transkr-tuumas, transla- tsütoplasmas. Start koodon AUG, kuid ei kasuta formüül-metioniini. Eukarüootne mRNA kodeerib ühte valku. Eu, DNA sisaldab introneid, mis lõigatakse splaissingu käigus välja 5. Geneetiline kood (põhimõte, muutlikkus) mRNA nukleotiidide tripleti vastavus aminohappele valgu molekulis, üks triplett vastav ühele aminohappele. Ühele aminohappele mitu erinevat tripletit. Täielik kõdumine- kolmandas positsioonis on suvaline nukleotiid, mis ei muuda aminohapet
edasi. Antiparalleelsus – DNA ahela ühes otsas on vaba 3’-OH rühm, teise ahela otsas aga vaba 5’-fosfaat. Nukleiinhapet sünteesitakse 5’3’ suunas. 45. Bakterikromosoomi struktuur. Bakteritel asub geneetiline informatsioon ühes rõngaskromosoomis, mis esineb rakus kõrgelt struktureeritud kujul alas, mida nimetatakse nukleoidiks. Kromosoom on 1000x lühemaks kokku pakitud, moodustub 50-100 lingu. Ühe lingu moodustavad 40000 aluspaari. DNA kompaktsemaks muutmisel on oluline roll DNA superspiralisatsioonil. Üks DNA ahel on kaksikheeliksis roteerunud fikseeritud ahela suhtes kas parema- või vasakusuunaliselt. Positiivne superspiralisatsioon – keerdumine toimub kaksikheeliksi pöördumise suunas, paremasuunaliselt (DNA tihedamalt kokku keeratud). Negatiivne superspiralisatsioon – vaba ahela vastassuunaline, fikseeritud ahela suhtes vasakule
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. Isikute tuvastamine: DNA fingerprinting. Nt kurjategijate, aga ka katastroofiohvrite tuvastamine. Isadustestid. Meditsiinis: geenmutatsioonid, geeniteraapia, molekulaarne diagnostika (ka nt Downi sündroomiga lapsest loobumine), vähialased uuringud. Tänu geneetika arengule on alus pandud ka geneetiliste haiguste diagnostikale (+ ravi arenenud). DNA analüüsimise tulemusel mutantsete geenide ja seega võimalike haiguste tõenäosuse tuvastamine. Nt Huntingtoni tõbi, Alzheimer, naistel rinnavähki soodustava BRCA1 ja BRCA2 analüüsid rinnavähi ennetamiseks. + vähirakkude uurimine tõhusama vähiravi väljatöötamiseks. Lisaks ravieesmärgid: diabeetikutele bakterirakkude kaudu insuliini tootmine. Kasvuhormooni tootmine puudulike geenidega lastele. (BIOLOOGILISED PREPARAADID) Geeniteraapia immuunpuudulikkusega toimetulekuks. 2. Kaasaegse geneetika rakendusalad põllumajandus
informatsiooniga tRNA (transport-RNA) vahendusel. Aminohappe sidumine vastava spetsiifilise tRNA molekuliga toimub ensüümide - aminoatsüül-tRNA süntetaaside ehk aminoatsüül-tRNA ligaaside (ARS e. ARL) vahendusel. Aminoatsüül-tRNA (aa-tRNA) süntees on valgu biosünteesi esimene, preribosomaalne etapp. Ribosoomides, kus toimub valgusünteesi teine ehk ribosomaalne etapp, seatakse vastavusse mRNA's paiknev kolmest järjestikusest nukleotiidist koosnev koodon tRNA's sisalduva antikoodoniga. Ribosoom sünteesib tRNA küljes olevate aminohapete vahele peptiidsideme. Kasvav peptiidahel on sünteesi käigus tRNA'ga kovalentselt seotud. Valgu biosünteesil osalevad veel paljud valgulised faktorid, ATP ja GTP ning veel mitmed molekulid, mida käsitleme valgusünteesi peatükis. Valkude ruumilise struktuuri moodustumine toimub nii translatsiooni käigus kui peale seda. Valgud viiakse organismis vajalikesse kohtadesse valkude transpordi teel.
Ühe ahela põhjal saab teada ka teise, võimaldab säilitada geneetilist infot ja seda edasi kanda. Antiparalleelsus 1 DNA ahel on 3'-5' pidi ja teine vastupidi. Ahelad on komplementaarsed kui vastassuunas. Tähtis DNA replikatsiooniks. 45. Bakterikromosoomi struktuur. Kaksikahelaline DNA ühes rõngaskromosoomis, mis asub nukleoidis. Nt E.coli kromosoom on 1000x lühemaks pakitud, moodustub 50-100 lingu. Üks ling on umbes 40k aluspaari. Üks negatiivne superspiralisatsioon iga 40 kaksikheeliksi täispöörde kohta- oluline pakkija. 46. Eukarüootsete kromosoomide koostis ja struktuur. Lisaks DNAle on valgud: histoonid ja mittehistoonsed, mis aitavad pakkida. DNA on kaksikahelas, keritud ümber histoonide nukleosoomideks, sealt edasi kromatiiniks 30nm fiibriks ja lingudena veel lühemaks. Üks kromosoom on 1 DNA molekul mitu kromosoomi, pluss kõiki kromosoomi komplekte on enamasti kaks.
huvipakkuv seetõttu, et sarnaneb väga konformatsiooniga, mis tekib DNA-RNA ja RNA:RNA dupleksite puhul. DNA- RNA dupleksite moodustumine on rakkudes sage protsess. DNA puhul on kirjeldatud ka vasakule pöörduvat kaksikheeliksit, mida nimetatakse Z-DNA-ks. Nimetus Z-DNA tuleneb sellest, et selle konformatsiooni puhul paikneb suhkur-fosfaat selgroog sikk-sakiliselt. Z-DNA puhul mahub heeliksi täispöördesse 12 aluspaari ning molekuli pinnal on ainult üks sügav vagu. Z-DNA tekkimist soodustavad tsütosiini metüleerimine ning DNA negatiivne superspiralisatsioon. Arvatakse, et üks Z- DNA bioloogilisi rolle võib olla seotud transkriptsiooniga. 5. Nukleiinhapete primaar- sekundaar- ja tertsiaarstruktuurid. Kui nukleotiidid on omavahel ühendatud DNA või RNA ahelaks, on tegemist DNA või RNA primaarstruktuuriga. Sekundaarstruktuur tekib siis, kui kaks polünukleotiidahelat moodustavad kaksikheeliksi
5’-fosfaatgruppi. Aktseptorõla pikkus on 7 bp (erandiks on tRNAHis). Aktseptorõla ja D-õla vahel on alati 2 nukleotiidi. D-õla nimetus tuleneb sellest, et pea-aegu alati esineb selles tRNA osas üks või mitu dihüdrouridiini (uridiini pürimidiinring on küllastunud). Tegemist on post-transkriptsioonilise modifikatsiooniga. D-õla pikkus on enamasti 4 bp ning D-lingu suurus varieerub 8-11 aluseni. D-õla ja antikoodon-õla vahele jääb alati üks nukleotiid. Antikoodon-õlg on alati 5 aluspaari pikk ja sisaldab antikoodonit. Antikoodon lingus on alati 7 nukleotiidi. Antikoodoni nukleotiidid 34, 35 ja 36 paarduvad vastavalt mRNA-l paikneva koodoni 3. 2. ja 1. positsiooniga. Paljud tRNA molekulid sisaldavad lisaõlga ja/või lisalingu, mille pikkus võib varieeruda laias vahemikus (4-21 alust). Vastavalt lisalingu pikkusele eristatakse klass I ja klass II tRNA-sid. Klass I tRNA-del on lisalingus 4-5 nukleotiidi. Klass
Põhjus, miks ta koosneb kahest subühikust on see, et mRNA käib kahe subühiku vahelt läbi. valgu biosünteesi etapid (lühidalt): osalevad valgulised faktorid, ATP, GTP. vajame ribosoome, AH seotakse spetsiifilise tRNA molekuliga ensüümide - aminoatsüül-tRNA süntetaasi (ARS) või aminoatsüül- tRNA ligaasi (ARL) – vahendusel. 1. preribosomaalne etapp: aminoatsüül-tRNA süntees (aa-tRNA) 2. ribosomaalne etapp: (ribosoomides) mRNAs pakinev koodon seatakse vastavusse tRNA sisalduva antikoodoniga koodon – koosneb kolmest järjestikusest nukleotiidist ribosoom sünteesib AH vahele peptiidsideme (tRNA küljes AH-d). Kasvav peptiidahel on sünteesi käigus kovalentselt seotud tRNA-ga. Geen - pärilikkuse ühik, DNA lõik (nukleotiidsed järjestused, järjekord määrab info), mis kodeerib eralduvat produkti (RNA või valk) - DNA kodeerib iseend, aga pole eralduv produkt – jääb matriitsahelaga seotuks
juures negatiivselt laetud). Struktuur (kondenseerumise astmed): Kromatiini struktuur rajaneb järjestikulistele DNA kokkupakkimise tasanditele. Eukarüootne kromatiin koosneb enamjaolt DNA-st ja histoonidest. Ümber histoonide keerdunud DNA-d nimetatakse nukleosoomiks, mis on kõige lihtsam DNA kokkupakkimise ühend. DNA nukleosoomne struktuur - iga 200 nukleotiidi pikkuse DNA lõigu kohta on moodustunud 1 nukleosoom, mis sisaldab 146 aluspaari. Nukleosoomid on ühendatud linkeraladega. Linkeralade pikkus võib varieeruda nii liigiti kui ka erinevates rakutüüpides liigisiseselt. (varieerub 8 aluspaarist 114-ni). 13. Mis on histoonid, oktameer, nukleosoomid Histoonid - struktuurselt tugevalt aluselised valgud, suure hulga positiivselt laetud aminohapetega. Osalevad kromosoomide DNA kokkupakkimisel ja geenide aktiivsuse regulatsioonil. - Histoone on 5 tüüpi mis jagunevad 2 rühma:
29. Loetle DNA erineva struktureerituse astmed, mis lõpevad kromosoomi tekkega. DNA-ahel: Nukleosiid trifosfaatides on fosfaadid seotud C5'-ga. Suhkru aatomite järgi nimetatakse 5' ja 3' otsteks. Nukleiinhapped sünteesitakse 5' otsast alates 3' suunas nii, et järgmise nukleotiidi vahele tekib fosfodiester side. Polükondensatsioonireaktsioon. DNA sekundaarstruktuur: Antiparalleelne kaksikheeliks, Komplemetaarne paardumine; erinevad vormid: B vorm (tavaline, 1 pööre 10 aluspaari, olulisim omadus on võime painduda pikki telge kui DNA komplekseerub valkudega (kromatiin)), A vorm (kompaktsem, esineb DNA-RNA interaktsioonide korral, 11 aluspaari), Z vorm (vasakukäeline heeliks, annavad lühikesed ahelad ja alternatiivsed nukleotiidid), Kolmikahelaline struktuur (Hoogstein paardumine on komplementaarne) Bakteritel veelgi enam keerdunud (superspiraalid), seda aitavad teha topoisomeraasid.
1.Tähtsamad momendid geneetika ajaloos: *1865-99-geneetika sünd, pärilikud alged *1900-43 areneb klassikaline geneetika, mis põhineb mendelismil ja morganismil *1944-70- molekulaargeneetika *1971-areneb geenitehnoloogia 2.Mendel- pani aluse geneetikale, ettekanne taimede hübriididest (1865) De Vries-1901 mutatsiooniteooria looja (1901) Johannsen- tõestab, et muutlikus võib olla pärilik ja mittepärilik, mõisted geno- ja fenotüüp, geen ja populatsioon. Vavilov- formuleerib päriliku muutlikkuse homoloogiliste ridade seaduspärasuse (1922). Kultuurtaimede tekkekolded ehk tsentrumid (1927) Morgan- pärilikkuse kromosoomiteooria (geenid asuvad kromosoomides) 1911 Watson-Crick- desifreerivad DNA molekuli (DNA biheeliks) 1953 3. Geneetika peamised meetodid: Hübridoloogline (Mendelism)- järglaste saamine isenditest, kes erinevad teineteisest kardinaalselt või mitme tunnuse poolest (ristamine) Tsütoloogiline- seisneb raku iseärasuste ja organismi tunnuste vaheliste seoste uurim
1.Tähtsamad momendid geneetika ajaloos: *1865-99-geneetika sünd, pärilikud alged *1900-43 areneb klassikaline geneetika, mis põhineb mendelismil ja morganismil *1944-70- molekulaargeneetika *1971-areneb geenitehnoloogia 2.Mendel- pani aluse geneetikale, ettekanne taimede hübriididest (1865) De Vries-1901 mutatsiooniteooria looja (1901) Johannsen- tõestab, et muutlikus võib olla pärilik ja mittepärilik, mõisted geno- ja fenotüüp, geen ja populatsioon. Vavilov- formuleerib päriliku muutlikkuse homoloogiliste ridade seaduspärasuse (1922). Kultuurtaimede tekkekolded ehk tsentrumid (1927) Morgan- pärilikkuse kromosoomiteooria (geenid asuvad kromosoomides) 1911 Watson-Crick- desifreerivad DNA molekuli (DNA biheeliks) 1953 3. Geneetika peamised meetodid: Hübridoloogline (Mendelism)- järglaste saamine isenditest, kes erinevad teineteisest kardinaalselt või mitme tunnuse poolest (ristamine) Tsütoloogiline- seisneb raku iseärasuste ja organismi tunnuste vaheliste seoste uurim
uurimisega. Kasutatakse biokeemilisi ja rakubioloogiameetodeid. Kui meil on valk teada, tuleb see kõigepealt isoleerida, puhastada, aminohappelise järjestuse alusel leida cDNA ning raamatukogusid skriinides leida järjestus. Probleemiks on geneetilise koodi degenereerumine, seetõttu peab proov koosnema võimalike järjestuste segust. Eriti kasulik oleks kasutada järjestusi, mis sisaldavad Met või Trp, kuna neil on ainult üks koodon. Vältida tuleks Arg, Leu, Ser, neil 6 koodonit. Teine võimalus on sünteesida valgu vastu antikeha. Seejärel kloonida sobivas ekspressioonivektoris ning jälle vaadata cDNA ekspressiooni raamatukogusid. Edukus sõltub antikeha spetsiifilisusest ja tuleb loota et antud valk pole peremeesrakule toksiline. Pärast seda tuleks sobiva meetodiga uurides vaadata, kas tegemist on õige valguga. Inimese geeni asukohta saab määrata ka mudelorganismis vastava homoloogi uurimisel.
annaabi.ee 
