Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "DNA replikatsioon". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
polümeraas, replikatsioon, kromosoom, praimer, helikaas, ahelal, kromosoomid, elongatsioon, ligaas, ensüüm, nukleotiide, juhtahel, russell, copyright, pearson, rakk, reparatsioon, korrektuur, telomeerid, initsiatsioon, arthur, matriits, fosfaadi, güraas, topoisomeraas, ligaasi, alanev, fragment, genoom, aluspaari, matthew, vitro, 1959, stanfordReplikatsioon ja transkriptsioon DNA replikatsioon Mitoos Rakkude jagunemine kaheks tütarrakuks koos eelneva DNA replikatsiooniga. DNA replikatsioon toimub interfaasi S faasis. Mitoos jagatakse omakorda: profaas, prometafaas, metafaas, anafaas, telofaas. DNA replikatsiooni käigus sünteesitakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Nimetatakse matriitssünteesiks, sest kasutatakse vanemahelat kui matriitsi - “templaati“. DNA replikatsioon on kiire protsess: sünteesi käigus lisatakse eukarüoodi rakus 3000 nukleotiidi minutis. DNA replikatsioon on ka erakordselt täpne protsess: nii prokarüootide kui eukarüootide replikatsioonil tekkiv viga on umbes 1 nukleotiid 109 nukleotiidi kohta – see teeb 3 nukleotiidi inimese genoomi kohta ühes rakujagunemises. DNA replikatsiooni biokeemia Iga vanemahela (matriitsahela) kohta sünteesitakse uus komplementaarne ahel. Sünteesi käigus
KLASSIKALINE GENEETIKA 1. Kas tütarkromatiidid on geneetiliselt identsed vi ei ja miks? On, sest nad tekkisid replikatsiooni tulemusel (samad geenid, samad alleelid). 2. Kas homoloogilised kromosoomid on geneetiliselt identsed vi ei ja miks? Ei, sest üks on saadud isalt ja teine emalt. 3. Millisteks osadeks jaotub rakutsükkel? Interfaas (G1, S, G2), profaas, metafaas, anafaas, telofaas (meioosi puhul jagunemisi 2). 4. Mis on mitoosi bioloogiliseks funktsiooniks? Organismi kasv, mittesuguline paljunemine, hävitatud rakkude asendamine; geneetiliselt identsete tütarrakkude saamine. 5. Mis on meioosi bioloogiliseks funktsiooniks?
liugklamber Keerab ahela lahti 3 5 ` ` Klaambri laadur 5 ` Inimese rakutuumas sünteesitakse juhtiv ja mahajääv ahel Pol ja Pol abil ning mitokondris Pol abil. keerab ahela lahti. Juhtivalt ahelalt liigub replikatsiooni kahvel 3'-5' suunas. See võimaldab komplementaarse ahela sünteesi 5'-3' suunas. Mahajääval ahelal liigub replikatsioonikahvel 5'-3' suunas, mistõttu ei saa mahajäävat ahelat replikatsioonikahvli liikumise suunas pidevalt sünteesida. Mahajääv ahel sünteesitakse katkendlikult - fragmentide kaupa. * DNA fragmentide süntees mahajääval õlal Mahajääv ahel on DNA kaksikheeliksi ahel, millel replikatsioonikahvel liigub 5'-3' suunas. Selle tõttu ei saa mahajäävat ahelat replikatsioonikahvli liikumise suunas pidevalt sünteesida. Mahajääv ahel sünteesitakse fragmentide kaupa
Geenid ja nende produktid interakteeruvad genoomiga ja modifitseerivad nii fenotüüpe kui Mendeli seaduspärasustest tulenevaid suhteid. Rakk elusa looduse väikseim ühik, millel on kõik elule iseloomulikud omadused: Liikumine, Elektrijuhtivus , Ainevahetus , Sekretsioon, Ekskretsioon, Hingamine, Paljunemine. Eukarüootse raku tsükkel: raku kasv, mitoos ja interfaas. G1: Rakk valmistub kromosoomide replikatsiooniks. S: DNA kahekordistub ja moodustuvad uued kromosoomid (sõsarkromatiidid). G2: Rakk valmistub jagunema. M: Mitoos Mitoos: DNA replikatsioon (kromosoomide duplitseerumine), millele järgneb raku jagunemine. Selle tulemusena me saame kaks geneetiliselt identset rakku. Meioos: Sugurakkude moodustumise käigus toimuv paljunemine, mis algab samuti DNA replikatsiooniga ja kromosoomide kahekordistumisega, kuid milles on kaks järjestikust jagunemist. Seepärast kromosoomide arv väheneb poole võrra. Saame meioosi tulemusena
Mitoosis on üks jagunemine, meioosis kaks. Mitoosis ei ole kromosoomide ristsiiret, meioosis on. Mitoosil saadakse kaks identset diplodiset rakku, meioosis saadakse 4 isesugust haplodset rakku. Meioosi tulemusena valmivad sugurakud, mitoosiga keharakud. 6. Meioos geneetilise muutlikkuse suurendajana. Meioosi häiretest tulenevad defektid. Meioos suurendab geneetilist mitmekesisust, sest enne jagunemist toimub kromosoomides ristsiire, mille käigus homoloogilised kromosoomid vahetavad osi ehk geneetilist materjali. Seejärel lahknevad kromosoomi kromatiidid erinevatesse tütarrakkudesse. Meioosi häiretest tulenevad kromosoomi jaotumise häired tütarrakkudesse. Ühte rakku võib sattuda rohkem kromosoome kui peaks. Selle tagajärjel tekivad erinevad komplikatsioonid. Esiteks võib see põhjustada loote väärarenguid ja iseeneslikke aborte. Väärarengutest on tuntud näiteks Downi sündroom, kus 21. kromosoomi on üks üle. 7
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. Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel. Ühte „head“ geeni võib ümbritseda „halvad“ geenid ja teda ei valita. Mutatsioonid toimuvad juhuslikult
tuumapiirkond ümbritsetud tuum 3)tuumamebraan puudub on olemas 4)DNA DNA hulk on DNA´d on väiksem, on üks rohkem, on rõngaskromosoom lineaarsed (alguse ja lõpuga) kromosoomid 5)sisemembraanistik(tsütopalsma puudub on arenenud -võrgustik, organellid) 6)tsütoplasma jäik ja liikumatu vedelam ja liikuv 8. Rakumembraan ja rakutuum, lisaks rakutuuma membraan vaata konspekti http://et.wikipedia.org/wiki/Rakumembraan http://et.wikipedia.org/wiki/Rakutuum 9. Membraansete organellide ehitus ja funktsioon Endoplasmaatilise retiikulumi (e tsütoplasmavõrgustiku) lühiiseloomustus
Koplementaarsus ja antiparalleelsus- 5´ 3´ Sekundaarstruktuur- iga ahela täispööre e suur vagu(10 nukleotiidi), vahemaa N-aluste vahel e. väike vagu. RNA- ribonukeliinhape, viib läbi valkude sünteesi, geneetilised regulatsiooni protsessid RNA-analüüsi kasutatakse diagnostikas palju vähem, kuna RNA on palju ebastabiilsem (nii säilitamise, kui analüüsi suhtes). Vajadusel (RNA-viiruste analüüs) kasutatakse näiteks revertaasi polümeraas mis sünteesib RNA pealt DNA. Valgud- koosnevad ah, nende kaudu jõuab pärilik info tunnustesse Replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon- matriitssüsteemireaktsioonid Nukleosiid- suhkur + lämmastikalus Nukleotiid- suhkur+ lämmastikalus+ fosfaatrühm ( lisaks nukleiinhappe mood. On teisi ül: ATP, koensüümide koostises- CoA, signaalmolekul-cAMP Nukleiinhape- tekib kui nukleotiidid seostuvad omavahel fosfodiestersildadega.
Nii kui RNA süntees algab, on 1.DNA asub rakutuumas ja seal toimub ka samaaegselt võimalik valgusüntees. RNA süntees – transkriptsioon. 2.RNA transporditekse läbi tuumapooride tsütoplasmasse 3.Ribosoomides, mis paiknevad ERil, toimub valgusüntees mRNA-s sisalduva geneetilise info põhjal REPLIKATS Replikatsioon algab paljudest IOON replikatsioonialguspunktidest, kuni Replikatsioon algab ühest kohast, kuni replikatsioonikahvlid ühinevad. teeb rõngaskromosoomil ringi peale INTRONID Esinevad intronid valke kodeerivates geenides. Introneid ei esine, splaissing ei ole vajalik
Mendelismi pooldajadsattusid vanglasse ja paljud seal ka surid, geneetika kuulutati ebateaduseks. Kuigi Lõssenko teooriatel tõepinda polnud olid paljud teadlased sunnitud ellujäämise või karjääri nimel tulemusi võltsima, näitamaks, et Lõssenko teooria töötab. 4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Prokarüootse raku genoomiks on üks kaksikahelaline DNA molekul, mis on tavaliselt rõngasmolekul. Haploidne. Histoonid puuduvad. Eukarüootidel on rohkem kui üks kromosoom. Mõnedel liikidel on erinevate kromosoomide arv isegi üle saja. Iga kromosoom koosneb lineaarsest DNA molekulist, mis on valkudega väga tihedalt kokku pakitud. 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoosi eesmärk on keharakkude taastootmine, meioos sugurakkude tootmine. Mitoosil üks mitootiline jagunemine, meioosis kaks järjestikust jagunemist. Mitoosil moodustub 2 diploidset identset tütarrakku, meioosil 4 haploidset erinevat tütarrakku.
importiin. Vesikulaartransport on muu membraantransport – molekul mida transporditakse pakitakse vesiikulisse, mis transporditakse mööda aktiinifilamente membraani kaudu välja. 9. Kromatiini pakkimine, mõranenud gloobulid, kromosoomi territooriumid. Kromatiini pakkimises eristatakse mitmeid astmeid: 1) DNA keerdumine ümber histoonide 2) Pärlikee struktuur e 10nm fiiber 3) 30 nm fiibri struktuur 4) Lokaalsed gloobulid 5) Kromosoomid – mitoosi käigus pakkimine Kromosoomi territooriumid – imetajate rakkude tuumade struktuuri aluseks on kromosoomide territooriumid ja kindla struktuuriga kromatiinivaheline ruum, milles asuvad makromolekulide kompleksid juhivad DNA replikatsiooni ja parandamist ning mRNA transkriptsiooni ja splaissingut; homoloogilised kromosoomid ei lokaliseeru samas kohas Mõranenud gloobulid – fraktaalsed gloobulid – sõlmevabad struktuurid, milles DNA
geenikiibid. Kaasaegse geneetika rakendusalad; geneetika ja meditsiin (haigust põhjustavad mutatsioonid geenides, geeniteraapia, molekulaarne diagnostika); geneetika kaasaegses põllumajanduses; organismide kloonimine. Geneetika väärkasutused: eugeenika; lõssenkism. 2. Reproduktsioon kui pärilikkuse alus. Rakk kui elusorganismi ehituskivi. Eukarüootne ja prokarüootne rakk Kromosoomid. Rakutsükkel, selle toimumist mõjutavad kontrollpunktid. Raku jagunemine mitoosi teel. Raku jagunemine meioosi teel. Meioosi häired. Meioosi evolutsiooniline tähtsus. Gameetide moodustumine erinevatel organismidel: oogenees; spermatogenees; sugurakkude moodustumine taimedel. 3. Mendelism: pärilikkuse üldprintsiibid. Monohübriidne ristamine dominantsuse ja lahknemise printsiip (Mendeli I ja II seadus); geen ja selle erinevad vormid alleelid; homosügootsus ja
maisi. 4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Eukarüootsel on 3-30 korda suurem genoom. Prokarüootse DNA on haploidne, koosneb ühest kromosoomist, tavaliselt rõnga kujuline, seal pole introneid, geenid on tihedamalt kokku pakitud kuid neid on vähem, tihti kodeerivad ühist tunnust geenid koos. 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoos Profaas kromosoomid lühenevad ja paksenevad Metafaas kromosoomid joonduvad paaridena tsentrisse Anafaas tsentromeerid eralduvad, muutudes õdekromatiidideks, liigvad poolustele Telofaas kromosoomid dekondenseeruvad, tsütokinees (raku lõplik jagunemine) Meioos (sugurakud): I jagunemine kompleksne, homoloogilised kromosoomid paarduvad. Nad lahknevad juhuslikkuse alusel tütarrakkudesse. Reduktsioonjagunemise jooksul moodustub ühest diploidsest rakust kaks haploidset tütarrakku.
diploidne kromosoomistik, genoomis palju lineaarseid kromosoome (bakterites histoonid üldjuhul puuduvad ja esineb haploidne kromosoomistik). 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoos – moodustuvad diploidsed tütarrakud, identsed emarakuga; tagatakse organismi kasv, surnud rakkude asendamine. Esieneb 5 faasi: interfaas – geneetiline materjal on hajus mass (kromosoomid pole eristatavad), profaas – kromosoomid paksenvad ja lühenevad (keerduvad kokku), tsentrioolid liiguvad poolustele, kääviniidistiku kujunemine; metafaas – kromosoomid paiknevad ekvatoriaaltasandile; anafaas – eralduvad tütarkromatiidide tsentromeerid ja tütarkromatiidid liiguvad poolustele, liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise tulemusena; telofaas – kromosoomid on liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jagunevad laiali, moodustub tuumamembraan, tsütokines ja rakk jaguneb pooleks
(2) tsükliline osaleb ainult FSI, ATP on ainus produkt, O2 ei genereerita ja NADPH ei sünteesita. 5. Süsivesikute süntees Calvini tsüklis pimereaktsioonid. Eristatakse nelja etappi: I etapp: CO2 sidumine pentoossuhkrust aktseptorile (ribuloos-1,5-difosfaat) ning trioossuhkru (3-fosfoglütseraat) teke. CO2 seotakse ribuloos-1,5-difosfaadile ensüümi ribuloos-1,5-difosfaadi karboksülaasi/oksügenaasi (rubisco) poolt. Rubisco on bifunktsionaalne ensüüm, omades lisaks karboksülaasi aktiivsusele ka oksügenaasi aktiivsust, koosneb 8 suurest ja 8 väikesest subühikust. II etapp: 3-Fosfoglütseraadi konversioon glütseeraldehüüd-3-fosfaadiks III etapp: süsivesikute süntees glütseeraldehüüd-3-fosfaadist. IV etapp: ribuloos-1,5-difosfaadi regenereerimine. 1 molekuli glükoosi sünteesiks kulub 6 Calvini tsüklit ja 6 CO 2 ning
palju lineaarseid kromosoome, DNA üldhulk suur, (on histoonid). 4. Võrrelge rakujagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoos eukarüootsete rakkude jagunemine, tagatakse kromosoomide arvu püsimine tütarrakkudes e emarakuga geneetiliselt identsed; diploidsed. Tähtsus: mood 2 tütarrakku geneetiliselt identsed; suureneb rakkude arv tagatakse organismi kasv; vajalik ka surnud rakkude asendamiseks. Raku jagunemisel 4 faasi profaas, metafaas, anafaas, telofaas. Profaas kromosoomid nähtavaks, tuumakesed kaovad, tuum suureneb, tuumamembraanid lahustuvad, tsentrioolid poolustele, kääviniidistiku kujunemine. Metafaas kromosoomid raku ekvatoriaaltasandile; kääviniidid kinnituvad ühe otsaga kromosoomi tsentromeeri & teise otsaga tsentriooli külge. Anafaas kääviniidid lühenevad, kromatiidid poolustele. Telofaas kääviniidid kaovad, kromosoomid keerduvad lahti, tekivad tuumakesed, tuumamembraan, tsütokinees. Meioos rakujagunemise eriline
Ka geeni definitsioon on alates Mendeli poolt kasutatud "pärilikkuse ühikust" (siis veel terminit "geen" ei tuntudki) pidevalt täiustunud. Geneetika rakendus kaasajal Geneetiline informatsioon on salvestatud DNA nukleotiidses järjestuses ja kandub raku jagunemisel tütarrakkudesse geneetilise informatsiooni kandjate kromosoomide duplitseerumise tulemusena. Enne raku jagunemist kaheks tütarrakuks toimub rakus DNA süntees DNA replikatsioon, mille tulemusena saadakse igast algsest DNA molekulist koopia. Geenide avaldumine realiseerub informatsiooni edastamise teel DNA nukleotiidselt järjestuselt valkude aminohappelisse järjestusse. Esmalt kandub geneetiline informatsioon DNA-lt RNA-le vastavat protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. RNA molekulide nukleotiidses järjestuses salvestatud informatsiooni põhjal toimub valkude süntees translatsioon. Seega liigub geneetiline informatsioon DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule
Stalinile, sest sobis kokku marksistliku ühiskonnateooriaga. Klassikaline geneetika kuulutati ebateaduseks ning Mendeli õpetuse pooldajad sattusid vanglasse. 4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Prokarüoot Eukarüoot Haploidne genoom Diploidne genoom Üks kaheahelaline DNA rõngasmolekul Mitu (varieerub liigiti) lineaarset kromosoomi Tuum puudub, kromosoom lihtsalt tuumapiirkonnas Tuum ümbritsetud membraaniga Info transkriptsioon ja avaldumine toimub samas Transkriptsioon ja translatsioon toimuvad eri aegadel kohas ja kohtades DNA enamasti pidev (organiseerunud operonidesse) DNA katkendlik (jaotunud introniteks ja eksoniteks) 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoos Meioos Moodustub 2 uut diploidset rakku
Prokarüootidel puudub rakutuum, mistõttu paikneb geneetiline info tsütoplasmas nukleoidis. DNA on küll kokku pakitud, ent mitte nii tihedalt kui eukarüootsetel organismidel. Eukarüootsetes rakkudes on transkriptsioon ja valgusüntees üksteisest lahus (RNA süntees rakutuumas, valgusüntees tsütoplasmas ribosoomides), prokarüootsetes praktiliselt koos, kuna tuum pole membraaniga eraldatud. Prokarüootsetes rakkudes on reeglina üks kromosoom (paljude bakterite puhul rõngaskromosoom), eukarüootidel mitu (need on enamasti ka suuremad ja keerukama ehitusega). Eukarüootide genoom on namasti diploidne, st kromosoomid on topelt (kehtib somaatiliste rakkude puhul, sugurakud haploidsed). Bakterid haploidsed. 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Eukarüootsed rakud mitoosi teel, prokarüoodid poolduvad. Mitoos. Rakutsükkel: 1) Tütarrakud kasvavad; 2) toimub ettevalmistus: DNA
TRANSLATSIOON e valgusüntees, toimub tsütoplasmas, ribosoomides. Aminohapetest sünteesitakse polüpeptiidahel. Protsessi viib läbi ribosoomikompleks, mis koosneb: · 30S subühikust (eukar: 40S) ja 50S subühikust (prokar: 60S); või vastavalt väike ja suur subühik · mRNA (sisaldab geneetilist koodi) · initsiaator-tRNA · initsiatsiooni- või elongatsioonifaktor (oleneb faasist). Protsessis on kolm faasi: initstiatsioon -> elongatsioon -> terminatsioon. Ribosoom läbib selle käigus valgusünteesi ribosoomi tsükli. Vastavalt faasidele toimub: funktsionaalse ribosoomi moodustumine -> aminohapete lisamine peptiidahelasse -> sünteesitud valgu vabastamine ribosoomist. Tegu on kahe-astmelise dekodeerimisprotsessiga: 1. preribosomaalne etapp -> aminoatsüül-tRNA süntees 2. ribosomaalne etapp -> koodon-antikoodon translatsioon ja peptidsideme süntees ribosoomil.
Lämmastikalusteks DNA puhul on adeniin, tsütosiin, tümiin ja guaniin. Üksteisele vatavus on järgnev- adeniin moodustab kahe vesiniksideme abil sideme tümiiniga ja guaniin kolme vesiniksideme abil tsütosiiniga. DNA on pakitud histoonide abil. Tähtis on teada ka, et DNA ahelad on antiparalleelsed, ehk siis kokkuleppeliselt on üks ahel 5´-3´ ja teine ahel 3´-5´. DNA kahekordistumisprotsessi nimetatakse replikatsiooniks. Protsessi viib läbi ensüüm DNA polümeraas. DNA kahekordistumine toimub semikonservatiivse mudeli järgi. See tähendab, et mõlemale vanale ahelale sünteesitakse kõrvale uus. Replikatsioon toimub 5´-3´ suunas. Protsessis on üks ahelatest juhtiv (leading strand) ja teine mahajääv ahel (lagging strand). Juhtivalt ahelalt toimub süntees pidevalt, kuid mahajääval ahelal toimub süntees 100-1000 nukleotiidiste blokkidena ehk Okazaki fragmentidena. Nende fragmentide sünteesiks kasutatakse RNA praimereid. Hiljem
Nukleotiidide komplementaarsuse printsiip- lämmastikaluste võime omavahel seonduda jamoodustada paar A=T(U), G=C DNA kaksikheeliksi suur ja väike vagu- suur vagu 3,4nm, sisaldab 10 nukleotiidi ning vahemaa lämmastikalsute vahel DNA ahelas on väike vagu DNA replikatsiooni mehhanism. DNA replikatsiooni poolkonservatiivne mudel. DNA replikatsiooni alguspunkt- origin punktid, AT rikkad järjestused replikatsiooni mull- topoisomeraas on kaksikahela lahti keeranud, helikaas lõhub vesiniksidemed ja tekib replikatsiooni mull replikatsiooni kahvel- Replikatsioon toimub alguspunktist lähtuvalt kahes suunas, moodustub kaks Y-kujulist struktuuri. Matriitsahelad- Transkriptsioonil DNA-ahel, mida kopeeritakse komplementaarse RNA- ahela moodustamiseks. DNA sünteesi liider- ja viivisahel- Replikatsioon toimub alati 5´3´ suunas.Juhtiv ahel on 5´3´ suunaga ja DNA polümeraas kinnitub ning sünteesitakse uus ahel. Teisel ahela 3´5´ suunaga ei
METABOLISM plasmamembraanis mitokondrites TSÜTOSKELETT Puudub Kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest RAKUSISENE Puudub Endotsütoos, mitoos, LIIKUMINE vesiikulite transport · Plasmamembraan aktiivse transpordisüsteem · Tuum DNA replikatsioon, RNA transkiptsioon, tuumavalkude süntees · ER lipiidide süntees, biosünteesitud biomolekulide suunamine nende lõplikku paika rakus. · Golgi kompleks glükoproteiinide ja muude membraanikomponentide lõplik valmimine · Mitokondrid tsitraaditsükkel, elektrontransport, rasvhapete ja püruvaadi oksüdatsioon, aminophapete katabolism. · Lüsosoomid hüdrolaasid eraldamine · Ribosoomid valkude süntees · Peroksioomid aminohapete oksüdeerimine
Tütarrakud peavad jagunemisel saama sama info, mis lähterakus- enne jagunemist DNA kahekordistatakse. DNA tähtus seisneb päriliku info säilitamises ja selle täpses ülekandmises raku jagunemise käigus moodustuvatele tütarrakkudele. MOLEKULI STRUKTUURI TÄHTSUS: kogu pärilik info paikneb üksnes DNA molekulides. On oluline, et ta säilitaks oma nukleotiidse järjestuse. Päristuumsete organismide kromosoomid paiknevad rakutuumas. Kaheahalaline biheeliks on paljude füüsikaliste ja keemiliste tegurite suhtes küllalti vastupidav. Biheeliksi muudab äärmiselt stabiilseks see, et vesinikside on küll nõrk, kuid seal on neid miljoneid. DNA on kaheahelaline, tagamaks kogu päriliku info esinemise vähemalt kahes koopias. Komplementaarsusprintsiibist tuleb see, et DNA teine ahel on „pöördpilt“. DNA molekuli biheeliksikujuline struktuur on oluline ka pärilikkuse
Tertsiaarstruktuure on kirjeldatud ka RNA puhul. KROMOSOOMI STRUKTUUR 1. Bakterikromosoomi struktuur. Nii nagu viirustel, on ka bakteritel kogu geneetiline informatsioon ühes kromosoomis. Bakterikromosoom on rõngasmolekul, mis esineb rakus kõrgelt struktureeritud kujul alas, mida nimetatakse nukleoidiks. Näiteks E. coli kromosoomi kontuurpikkuseks on 1100 µm, raku enda diameeter on aga ainult 1-2 µm, mistõttu kromosoom on ligi 1000 korda lühemaks kokku pakitud. DNA rõngasmolekul on kokku volditud, nii et moodustub 50-100 lingu. Genoomi voltimisel osalevad nii RNA kui ka valgud. Ühe DNA lingu moodustavad ligikaudu 40000 aluspaari. Selline DNA linge sisaldav struktuur suurendab kromosoomi kompaktsust aga ainult 10 korda. DNA kompaktsemaks muutmisel on oluline roll DNA superspiralisatsioonil. DNA superspiralisatsioon toimub nii bakteri ka eukarüoodi rakus
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 teiste eluliste komponentide poolest. Rakkude kasvu tulemusena rakupopulatsioon suureneb. Ideaalsetes tingimustes, kus kasvuks vajalikke toitaineid jagub piisavalt, suureneb rakkude arv populatsioonis eksponentsiaalselt. Sel juhul on iga individuaalse raku generatsiooniaeg (aeg, mille tagant toimub raku pooldumine) minimaalne. Bakteri E.
üksikus DNA ahelas nimetatakse DNA primaarstruktuuriks (DNA esmane struktuur) . Enamasti esineb DNA elusorganismides kahe antiparalleelse omavahel komplementaarse ahela kujul (st kohakuti paiknevad ahelate A ja T ning G ja C nukleotiidid), sest lämmastikaluste vahel moodustuvad komplementaarsusprintsiibist lähtudes vesiniksidemed. DNA süntees toimub tavaliselt replikatsiooni teel, mida viib läbi DNA polümeraas. DNA lagundamine toimub nukleaaside abil (vt endonukleaas, eksonukleaas, restriktaas, apoptoos). DNA sekundaarstruktuuri muutvad ensüümid on DNA ligaasid, helikaasid, güraasid. Päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarrakkudele. Nukleiinhapete sünteesil on kindel suund: 5´ (prim) ots + 3´ (prim) ots. Ahelad on antiparalleelsed: üks ahel:-5´ ots, teine-3´ots ja komplementaarsed A=T, C=G. Kõiki DNA molekule rakus sünteesib DNA polümeraas.
kujunemisele. Alleele tähistatakse tähtedega. Suur täht tähendab dominantsust, väike retsessiivsust. · Täht valitakse retsessiivse tunnuse järgi (inglise keeles) (loeng 2- rakk,paljunemine) Polüploidsus - kui kromosoomistikke on rohkem kui 1. Aneuploidsus - kui kromosoomide arvu muutus ei hõlma tervet kromosoomistikku, vaid ainult ühte või kahte (ühe konkreetse kromosoomi arvu muutus). Aneuploidsus inimesel : Kassisilma sündroom (Cat Eye Syndrome) inimesel on põhjustatud kromosoom 22 osalisest (lühike õlg ja osa pikast õlast) kolme kordsusest (trisoomik) või neljakordsusest (tetrasoomik). · Nimi tuleneb sellest, et silmades on piklikud laigud. Downi sündroom Aneuploidsus nisus: Chinese Spring · Kasulik geeni funktsiooni uurimiseks 1 Geneetiline informatsioon liigub DNA-lt RNAle ja RNA-lt valgule. Seda seaduspära nimetatakse molekulaarbioloogia põhidogmaks. Dogma toimib ka teistpidi · mRNA
1. Milliseid RNA polümeraasi subühikuid peate transkriptsiooni aktivatsiooni regulatsiooni seisukohalt olulisteks? Selgitage. Aktivatsiooni seisukohalt olulised ja faktor. Eubakterite RNA polümeraas, suurusega 480 kDa, koosneb viiest subühikust. 2ßß` - apoensüüm - koosneb neljast subühikust ja on võimeline katalüüsima RNA sünteesi. ülesandeks on apoensüümi assambleerumine (N-terminus) ja interaktsioon TF-dega või promootori UP-elemendiga (C-terminus). Sageli on transkriptsiooni initsiatsiooniks vajalik ka spetsiifiliste TF-de olemasolu. Kui transkriptsiooni kontrolliv järjestus -35 on vaevu äratuntav on vajlikud transkriptsiooni aktivaatorid
seda kasutatakse ära ravimitööstuses. 5. Puhverlahused. Vesilahused, mille pH ei muutu väikese koguse happe või aluse lisamisel. Enamik puhvreid koosnevad nõrgast happest ja tema soolast. Bioloogiliste süsteemide puhverdusvõime. Ühe pH ühiku piires nende pKa ümbruses. 6. Bioloogilistele süsteemidele iseloomulikud energiavormid. Algne energia pärineb 99,9% fotosünteesist. ATP hüdrolüüs on tavalisim energiaallikas bioloogilistes süsteemides. GEEN, GENOOM JA KROMOSOOM 1. Prokarüootse geeni struktuur. Ei sisalda introneid. Operon. Prokarüootidel geneetilise ekspressiooni ühik, mis koosneb ühest või enamast geenist ning operaator- ja 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
- Teine Mendeli seadus ehk lahknemisseadus - Ristades heterosügoote tekib järglaspõlvkonnas nii genotüüpiline kui ka fenotüüpiline lahknemine. - Kolmas seadus ehk Sõltumatu lahknemise seadus - Kaks tunnust (geeni) päranduvad üksteisest sõltumatult. - Dominantsuse seadus Hugo de Vries mutatsiooniteooria - Uurides taimi leidis, et võivad tekkida uued päritavad tunnused (mutatsioonid) Thomas Morgan ja kromosoomiteooria - Uurides Drosophilat avastas, et kromosoomid on pärilikkuse aluseks Friedrich Miescher ja DNA - Avastas 1869 aine mille nimetas nuclein. Hiljem hakati kutsuma nukleiinhappeks 3. Nimeta elusrakkude üldprintsiipe ● Kõik rakud säilitavad oma pärilikkuse informatsiooni DNA kujul lineaarse geneetilise koodina ● Kõik rakud taastoodavad pärilikkusainet (ja selles olevat informatsiooni) matriitssünteesi abil ● Kõik rakud transkribeerivad oma pärilikkuse informatsiooni RNA kaudu
hoiavad koos vesiniksidemed). Molekuli edasisel kokkukeerdumisel moodustub kolmandat järku struktuur gloobul (keraja kujuga). Kõigil valkudel gloobulit ei moodustu. Kui omavahel ühinevad kaks või enam polüpeptiidi, moodustub valk, mille puhul räägitakse neljandat järku struktuurist. Valkude ülesanded: - Ensüümis – kiirendavad reaktsioonide kiirust, kõrge spetsiifilisus, iga reaktsiooni jaosk on oma ensüüm (amülaas, lipaas) - Ehituslik funktsioon – karvad, küüned, sõrad, kabjad - Transportfunktsioon – molekulid rakku sisse ja sealt välja - Retseptorfunktsioon – retseptorvalgud edastavad infot väliskeskkonnast raku sisemusse. - Regulatoorne funktsioon – valgulised hormoonid - Kaitsefunktsioon – antikehad, mis võitlevad organismidele mitteomaste ühendite vastu - Energeetiline funktsioon – seda alles siis, kui kõik teised varud on ammendunud
hoiavad koos vesiniksidemed). Molekuli edasisel kokkukeerdumisel moodustub kolmandat järku struktuur gloobul (keraja kujuga). Kõigil valkudel gloobulit ei moodustu. Kui omavahel ühinevad kaks või enam polüpeptiidi, moodustub valk, mille puhul räägitakse neljandat järku struktuurist. Valkude ülesanded: - Ensüümis kiirendavad reaktsioonide kiirust, kõrge spetsiifilisus, iga reaktsiooni jaosk on oma ensüüm (amülaas, lipaas) - Ehituslik funktsioon karvad, küüned, sõrad, kabjad - Transportfunktsioon molekulid rakku sisse ja sealt välja - Retseptorfunktsioon retseptorvalgud edastavad infot väliskeskkonnast raku sisemusse. - Regulatoorne funktsioon valgulised hormoonid - Kaitsefunktsioon antikehad, mis võitlevad organismidele mitteomaste ühendite vastu - Energeetiline funktsioon seda alles siis, kui kõik teised varud on ammendunud
annaabi.ee 
