deoksüriboosi 3'OH (viimasel nukleotiidil) ja dNTP 5'fosfaadi vahel · Energia saadakse kahe fosfaatrühma vabanemisel 2. DNA polümeraas I "leiab ülesse" õige komplementaarse dNTP kogu elongatsiooni vältel · kiirus 800 dNTP/sekundis · Madal vale paardumiste määr 3. Sünteesi suund alati 5' 3' DNA elongatsioon: DNA elongatsioon: Polümeraasid Polümeraas Polümerisatsioon (5'3') Eksonuklaas (3'5') Eksonukleaas (5'3') Koopiad I ja ja ja 400 II ja ja ei ? III ja ja ei 1020 ·Polümeraas I ja III replikatsioon 5' 3' ·Polümeraas II roll ei ole päris selge ·3' 5' eksonukleaas = võime nukleotiide eemaldada 3' otsast
* DNA topoisomeraas I funktsioon rakus DNA topoisomeraas I katkestab eukarüootide DNA ühe ahela ajutiselt, selleks et vältida ahela keerdumist. * Kirjelda eksonukleolüütilist korrektuuri (ingl.k. proofreading) 1. DNA polümeraas kontrollib kas õige nukleotiidiga on tegemist kohe selle lisamisel. Vale nukleotiidi korral on tugeva sideme tekke tõenäosus väiksem. 2. Eksonukleolüütiline korrektuur DNA polümeraasi kompleksi üks ensüümidest käitub kui eksonukleaas, mis eemaldab vale nukleotiidi. 2. DNA-kahjustused * DNA-d kahjustavad tegurid 1) DNA replikatsiooni vead 2) Kiirgused: ioniseeriv kiirgus (gamma- ja röntgenkiirgus) ja mitteioiniseeriv kiirgus (UV-kiirgus) 3) Kemikaalid (bensopüreenid) ja keskkonnategurid 4) Oksüdatiivne stress (superoksiid, O2-) * DNA kahjustuste tüübid 1) Lämmastikaluste eemaldamine DNA-st 2) Nukleotiidide desamiinimine (aminogrupi eemaldamine lämmastikalusest) ja
promootorite järjestus, mida nim. SOS-box. Normaalselt on LexA sinna seostunud ja valke ei transkribeerita. 14. DNA rekombinatsioon Järglase alleelide kombineerumine koosneb kahest poolest: juhuslik valik (millised alleelid satuvad) crossing-over ehk homoloogiline rekombinatsioon Homoloogiline rekombinatsioonon lõikamise-kleepimise protsess: homoloogilised kromosoomiosad vahetavad vastavalt oma DNA. Toimub meioosi käigus. Eksonukleaas Endonukleaas: üheahelaline DNA RecA (Rec51 eukarüoodil) vahendatud invasioon Äralõigatud osa resüntees homoloogse DNA alusel Holliday ristumine (crossover points) Ristumiskohad lõigatakse katki: kaks erinevat kleepumisvõimalust Holliday ristumine: a)Homoloogsed DNA-d joonduvad (b) Lõiked kummagi DNA ühes ahelas ( endonukleaas lõikab) (c) lõigatud ahelad ristuvad ja moodustub Holliday struktuur
fragmentide kaupa. 17. DNA polümeraasi ja klambervalgu seostumine ja vabanemine viivisahelal Klamber hoiab DNA polümeraasi kopeeritava ahelaga tugevalt seotuna ning ei lase sel dissotsieeruda ehk eralduda. Klambri asetab DNA-le libiseva klambri laadija – valgukompleks, mis katalüüsib klambri avamist ja asetamist DNA-le, kasutades ATP hüdrolüüsi energiat. Viivisahelal võib jääda laadur kogu sünteesi ajaks kompleksiga kokku Eksonukleaas lõikab RNA praimeri välja ja DNA ligaas seob DNA ahela kokku 18. DNA replikatsiooni algatamine bakterite rakus Üks alguspunkt, helikaas liigub piki mahajäävat ahelat 1) Initsiaatorvalgud seostuvad spetsiifilisele DNA järjestusele replikatsiooni alguspunktis, ja destabiliseerib kaksikheeliksi, moodustades struktuuri, mille puhul DNA on tugevalt ümber valgu pakitud 2) Kaks helikaasi seostuvad helicase loading (DNA C valk) valkudega, mis inhibeerivad
Metüül-juhitav rada on E. coli rakkudes üheks meetodiks replikatsioonivigade kõrvaldamisel Metüleerimine toimub pärast replikatsiooni, seega vigu parandavad valgud (ensüümid) 1) identifitseerivad metüleeritud ahela (= vana ahel), 2) eemaldavad uuest ahelast valesti paardunud alused, 3) asendavad need õigete alustega. Keemiliste kahjustuste parandamine aluste väljalõikamise teel Vigade parandamisel osalevad ensüümid: * Endonukleaas * Eksonukleaas * DNA polümeraas III * Ligaas DNA rekombinatsioon on geneetilise informatsiooni ümbergrupeerumine kas ühe DNA molekuli piires või kahe DNA molekuli vahel. DNA rekombinatsiooni klassifikatsioon · Homoloogiline = üldine rekombinatsioon : võib toimuda iga kahe DNA molekuli vahel, millel esineb järjestuste homoloogiat. Eukarüootides sagedane meioosis, kus on oluline õige kromosomaalse segregatsiooni ja geneetilise mitmekesisuse tagamisel
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. DNA´l on kolm struktuuri:
DNA- polümeraas täidab tühikud, DNA ligaas seob otsad kokku. N-alused - DNA glükosülaasid tunnevad ära ebahariliku N-aluse, põhjustavad N-aluse ja 2- desoksüriboosi vahelise glükosiidsidemekatkemise, tekitades apuriin- või apurimidiinsaidi. AP sait tuntakse ära AP endonukleaaside poolt, mis koos fosfodiesteraasidega lõikavad välja suhkrufosfaatgrupid vastavst saidist. Dna polümeraas täidab puuduva nukleotiidi. DNA ligaas muudab ahela intaktseks. Nukleotiidi puhul - Eksonukleaas. E- colil on vaja kolme geeni (uvrA, uvrB, uvrC) produkte. Kahe uvrA polüpeptiidi ja ühe uvr B polüpeptiidi kompleks tunneb ära DNAs oleva defekti, seondub sellega ATP enegria arvel. UvrA dimeer vabaneb ja seondub uvrC. UvrB põhjustab 3'-poolse ja UvrC 5'-otsmise fosfodiestersideme katkemise. DNA helikaas II kõrvaldab väljalõigatud dodekameeri. DNA polümeraas I täidab tühiku. DNA ligaas muudab ahelad intaktseks. Inimesel eksinukleaasi aktiivsus vajab 17 polüpeptiidi
maksa ekstraktiga. Ames’i testi tulemusena selgus ka, et mitmed sigareti suitsus olevad komponendid võivad stimuleerida raaminihke mutatsioonide teket. 76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. 1. Valgusest sõltuv fotoreaktivatsioon: vea parandamine kohapeal Fotoreaktivatsioon kõrvaldab tümiini dimeere ja vajab valgusenergiat. 2. Väljalõikereparatsioon: lämmastikualuste kõrvaldamine. Glükosülaasid kõrvaldavad DNA-st kahjustatud lämmastikaluseid. Eksonukleaas kõrvaldab lõigu DNA ahelast ja tühiku sünteesib täis DNA polümeraas, kasutades vastasahelat matriitsina 3. Replikatsioonijärgne valepaardumisi kõrvaldav DNA “mismatch” reparatsioon MMR: Nukleotiidide kõrvaldamine DNA ahelast. UvrABC väljalõike-nukleaas kõrvaldab DNA ahelast DNA kahjustuse, mis on tekkinud UV-kiirguse tagajärjel 4. Rekombinatsiooniline reparatsioon: rekombinantne reparatsioon DNA katkete puhul. 77. SOS vastus bakterites.
Polü(A) saba kõrvaldamine muudab mRNA 3' otsa tundlikuks ka eksosoomide 3'5 eksonukleaaside aktiivsuse suhtes. Deadenülatsioonikiirus on pöördvõrdeline sellelt mRNAlt translatsiooni initsiatsiooni sagedusega: mida kõrgem initsiatsiooni sagedus, seda aeglasem deadenüülimise kiirus. Mõnede mRNAde lagundamine ei sõltu deadenüülimisest. Mõnikord alustatakse cap struktuuri eemaldamisest või siis mRNA sisesest lõikamisest, mida tõenäoliselt viib läbi RISC kompleksi eksonukleaas. TRANSLATSIOON JA VALKUDE SORTEERIMINE 1. Valkude ja nukleiinhapete sünteesi sarnasused Nii valgud kui nukleiinhapped on koostatud piiratud arvust monomeeridest · Monomeere lisatakse ahelasse ükshaaval · Iga polünukleotiid ja polüpeptiid sünteesitakse kindla orientatsiooniga ja see lõpeb kindlaksmääratud kohas · Primaarne produkt modifitseeritakse 2. RNA funktsioonid valkude sünteesil RNA-l on kolm funktsiooni valgusünteesis
hemimetüleeritud DNA ahelas veale lähima 3’ poolsele metülatsiooni kohale (GATC – järestusele). 2) MutS valk liigub valestipaardunud kohast (5’ → 3’ suunas) edasi ja jätab enda järele maha uusi MutS valke – MutS valgud oligomeriseeruvad kuni DNA-ga seondunud MutH valguni. Valestipaardunud nukleotiidiga seondunud MutS valk seondub MutL valguga. 3) MutL valk interakteerub DNA-ga seondunud MutH valguga moodustades DNA lingu. MutH valk teeb DNA ahelasse üksikahelalise lõike. 4) Eksonukleaas lagundab valestipaardunud nukleotidiidist kuni MutH valguni (lähim GATC järestus) 5) DNA polümeraas III, kasutades vana ahelat matriitsina, sünteesib tekkinud tühiku täis. Ligaas seob katkeid. (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
annaabi.ee 
