transkriptsiooni lõppu ja translatsiooni algust. a. *5' cap lisamine guanosiinijääk, mis lisatud mRNA 5' otsa 5'-5' trifosfosidemega + metüleeritud 7' asendis b. *splaissimine intronite väljalõikamine c. *editing mRNA töötlemine, vahetatakse nukleotiidide kompositsioone mRNA-s tekivad varasemad stopp-koodonid kodeerides lühemaid valke d. *polüadenüleerimine mRNA 3' otsa lisatakse polü A-saba (kaitseb eksonukleaaside eest), enne toimub 3' otsa lõikamine e. *transport tuumast tsütoplasmasse läbi pooride tänu mRNA polü A-sabale. 23. Nimeta keemilised reaktsioonid, mis on pre-mRNA splaisingu taga. Missugused on need 3 staadiumit, mida katalüüsib splaisosoom? a. Transesterfikatsioon - *branchpointi A 2'-OH ja introni 5'-otsa fosfaatrühma-vaheline 2'5'-fosfodiesterside*ligeeritakse 2 eksonit 3'5'-fosfodiestersidemega b
kiudstruktuur (väga kokkupakitud) Atsetüleeritud vormis DNA fosfaatrühma negatiivne laeng neutraliseerib lüsiini positiivset laengut. Atsetüleeritud vorm on see, mis on vähem pakitud aktiveerib transkriptsiooni faktoreid (pääseb paremini ligi/ struktuur pärlikee) Kirjelda eksperimenti, mille abil saab tuvastada transkriptsiooni faktorite sidumise aktiivsust promootorsaidil 1) DnaasI footprinting põhineb asjaolul, et kui valk istub DNA peal, siis ta kaitseb viimast eksonukleaaside aktiivsuse vastu. Kui DNA fragmendid ühest otsast radioaktiivselt märkida ning eksponeerida neid eksonukleaassele aktiivsusele, siis geeli autoradiogrammil on näha valgu olemasolul ja puudumisel erinevad DNA mustrid. DNA ja valgu kompleksi puhul esinevad DNA järjestusalas ,,augud" (footprintid). Footprintinguga saab määrata ka järjestust, millele uuritav valk seob. 2) EMSA on kasulik meetod DNAd siduvate valkude kvantitatiivseks analüüsiks. Üldjuhul on DNA
prokarüootides peaaegu puuduvad. Nad võivad käituda regulaatoritena ka ümberkeeratult (inverted) ja on tihti rakutüüp-spetsiifilised, omades aktiivsust vaid teatud rakutüüpides. Enhanceralade tuvastamiseks kasutatakse ilmselt samasuguseid analüüsimeetodeid nagu teiste valku siduvate saitide uurimiseks. 2 levinuimat on DNaasI footprinting ja EMSA (electrophoretic mobility shift assay). DNaasI footprinting põhineb asjaolul, et kui valk istub DNA peal, siis ta kaitseb viimast eksonukleaaside aktiivsuse vastu. EMSA on kasulik meetod DNAd siduvate valkude kvantitatiivseks analüüsiks. 16. Nimeta vähemalt 3 üldist bioloogilist protsessi, kus enhancerite aktiivsusega kontrollitakse geeni ekspressiooni tasemeid? Enhancerite näiteid: (1) Pärmi GAL1 ja GAL10 geenid. Need 2 geeni on reguleeritud ühe enhanceri juuresolekul ja transkribeeritud vastupidistes suundades. (2) Inimese globiini geeniklaster. 17
atakeeritavate saitide kontekstist ja sellest, millised nukleaasid seda mRNA-d veel atakeerivad. UTR järjestused ompA (kodeerib välismembraani valku A) mRNA 5' otsas on 133 nt mittetransleeritav regioon UTR, mis stabiliseerib mRNA-d. UTR moodustab 3 juuksenõelastruktuuri. Stabiliseeriva toime seisukohalt on oluline, et nende ette ei jääks üksikahelalist ala. mRNA-d stabiliseerivad ka molekuli 3' otsas mittetransleeritavasse alasse jäävad juuksenõelastruktuurid. Arvatakse, et eksonukleaaside kinnitumiseks 3' otsale on vaja üksikahelalist ala vahetult molekuli otsas. Lisaks võib mRNA 3' otsast sissepoole jääv sekundaarstruktuur nii stabiilne olla, et takistab eksonukleaasil mRNA edasist degradeerimist. REP järjestused REP Repetitive Extragenic palindromic sequences, võivad mood sekundaarstre. Pakinevad geenide vahel. Kui moodustub vahetult geeni lõpus siis võiks kaitsta 3' 5' degradeerimise eest. Osadel juhtudel on
puhul on see nii. Selline regulatsioon on võimalik tänu sellele, et nende geenide transkriptsiooni reguleeritakse kiire vastustena vastavate mRNAde eluea kaudu. Tsütoplasmaatiliste mRNAde lagundamine algab polü(A) sabast, kuni see on nii lühike, et PABPi ei saa enam siduda ega stabiliseerida 5'cap-i ja initsiatsioonifaktoritega moodustunud kompleksi. Eksponeeritud 5' cap struktuuri eemaldab decapping ensüüm ning kaitsmata mRNA lagundatakse 5'3' eksonukleaaside poolt. 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
ribosoomi suure subühiku seondumise väikese subühikuga Argonaut valgud takistavad mRNA suletud silmuse tekkimist ning põhjustavad mRNA deadenüleerimist (lagundamise alla kuulub) • mRNA lagundamise puhul tingib miRNA seondumine sihtmärgi deadenüleerimise ja selle cap-struktuuri eemaldamise. See vähendab mRNA stabiilsust ja suurendab tema lagundamist eksonukleaaside poolt. • • MikroRNAde funktsioonid • miRNAd mängivad olulist rolli transkriptsiooni järgses regulatsioonis. miRNAd reguleerivad mitmete geenide avaldumist posttranskriptsioonilisel tasemel. Nad seonduvad komplementaarsuse alusel mRNA 3’UTR järjestusega ja see võib viia mRNA lagundamiseni või translatsiooni represioonini. miRNAd on olulised koespetsiifilisuse määramisel – osad on aju spetsiifilised osad lihase spetsiifilised jne.
Eksonukleaasid- lagundavad RNApraimeri DNA topoisomeraasid- keerab DNA ahela replikatsiooniks lahti DNA liider- ja viivisahela sünteesi erinevus. DNA polümeraasi liikumise suund. Okazaki fragmentide olemus ja funktsioon- Kuna viivisahela suund on 3´5´ suunaga,siis DNA polümeraas ei saa sinna koheselt uut ahelt sünteesida. DNA praimaas sünteesib RNA praimeri 5´3´ suunaga,sinna kinnitub DNA polümeraas ja sünteesib Okazaki fragmendi. Sünteesitud RNA praimer lagundatakse eksonukleaaside poolt ja Okazaki fragmendid seotakse ligaasi poolt. DNA liider- ja viivisahela sünteesi alustamine. Prereplikatiivses kompleksis asuvate alguspunkti äratundva kompleksi ja helikaaside fosforüülimine kui replikatsiooni algatamise eeltingimus eukarüootides. Raku G1 faasis tekib prereplikatiivne kompleks replikatsiooni origin punkti.See tagab selle, et igat replikatsiooni alguspunkti aktiveeritakse ainult üks kord rakutsükli jooksul. Uut
Näiteks bla mRNA (kodeerib -laktamaasi) poolestusaeg tõuseb 3 minutilt 18 minutini. E. coli, Serratia marrescenc'i ja Enterobacter aerogenes'e ompA geenide 5`otste UTR-de võrdlemisel ilmnes, et nende järjestus on erinev, kuid sekundaarstruktuur sarnane. Kõik nad stabiliseerivad E. coli's mRNA-d. mRNA-d stabiliseerivad ka molekuli 3' otsas mittetransleeritavasse alasse jäävad juuksenõelastruktuurid. Arvatakse, et eksonukleaaside kinnitumiseks 3' otsale on vaja üksikahelalist ala vahetult molekuli otsas. Lisaks võib mRNA 3' otsast sissepoole jääv sekundaarstruktuur nii stabiilne olla, et takistab eksonukleaasil mRNA edasist degradeerimist. 16 REP järjestused REP järjestused on lühend inglisekeelsest terminist "Repetitive extragenic palindromic sequences". Need on kõrgelt konserveerunud pöördkordusjärjestused, mis võivad mRNA-s olla aluseks
MutS-MutL-DNA kompleks translokeerub hemimetüleeritud GATC saidiga seondunud endonukleaasi MutH juurde, stimuleerides MutH endonukleaasset aktiivsust. MutH lõikab fosfodiestersidet ajutiselt metüleerimata DNA ahelast. MutH poolne lõige võib toimuda kahjustusest kas 5´- või 3´-suunas, mis võib olla kahjustatud kohast kuni 1000 nt kaugusel. Seejärel toimub valestipaardunud nukleotiidi sisaldava regiooni kõrvaldamine eksonukleaaside toimel. DNA ahelate lahtikeeramisel osaleb helikaas UvrD. ssDNA-le sünteesib komplementaarse DNA ahela DNA polümeraas III kompleks. MutS ja MutL homolooge on leitud ka eukarüootsetes rakkudes. MutS homoloogide defektsus võib neis rakkudes põhjustada vähi teket (näit. soolevähki). Rekombinatsiooniline DNA reparatsioon Rekombinatsiooniline DNA reparatsioon on RecA valgust sõltuv ning käivitub rakus SOS vastuse tulemusena (sellest tuleb täpsemalt juttu allpool)
MutS-MutL-DNA kompleks translokeerub hemimetüleeritud GATC saidiga seondunud endonukleaasi MutH juurde, stimuleerides MutH endonukleaasset aktiivsust. MutH lõikab fosfodiestersidet ajutiselt metüleerimata DNA ahelast. MutH poolne lõige võib toimuda kahjustusest kas 5´- või 3´-suunas, mis võib olla kahjustatud kohast kuni 1000 nt kaugusel. Seejärel toimub valestipaardunud nukleotiidi sisaldava regiooni kõrvaldamine eksonukleaaside toimel. DNA ahelate lahtikeeramisel osaleb helikaas UvrD. ssDNA-le sünteesib komplementaarse DNA ahela DNA polümeraas III kompleks. MutS ja MutL homolooge on leitud ka eukarüootsetes rakkudes. MutS homoloogide defektsus võib neis rakkudes põhjustada vähi teket (näit. soolevähki). Rekombinatsiooniline DNA reparatsioon Rekombinatsiooniline DNA reparatsioon on RecA valgust sõltuv ning käivitub rakus SOS vastuse tulemusena (sellest tuleb täpsemalt juttu allpool)