geenide osad aga ebavõrdse ristsiirde või õdekromatiidide vahetuse kaudu. Protsesseeritud pseudogeenid ja retrogeenid tulenevad RNA transkriptide pöördtranskriptsioonist (LINE-1 elemendid) ja integratsioonist genoomi. Protsesseeritud pseudogeenid sisaldavad funktsionaalse geeni eksoneid ja omavad tavaliselt ühes otsas oligo (dA)/(dT) järjestusi. Tekkinud retrotranspositsiooni tagajärjel cDNA-dest (üle 2000 ribosomaalse valgu protsesseeritud pseudogeeni). Tavaliselt ei ekspresseeru. Ekspresseeritud protsesseeritud geenid ehk retrogeenid on samuti tekkinud retrotranspositsiooni teel, on muutunud valiku survel funktsionaalseks. Transpositsioonis on edukaimad RNA polümeraas III transkriptid. Alu kordusjärjestused on arvatavasti pärit 7SL RNA protsessitud pseudogeeni koopiatest. DNA järjestused, mis saavad ennast liigutada uude positsiooni ühe rahu genoomi piires. Mehhanism võib olla kas: ,,copy and paste" or "cut and paste". Võivad esile kutsuda fenotüübi
Repressor Operaator ehk kontrolliv sait Kodeerivad järjestused Terminaator järjestus Kõrvuti asetsevad kodeerivad järjestused transkribeeritakse üheskoos, moodustub polügeenne mRNA Induktorid ja induktsioon Induktor keemiline aine (võib tulla ka keskkonnast), mis initseerib tarnskriptsiooni Induktsioon geeniprodukti süntees vastusena induktorile Operoni organisatsioon ja induktsioon E. coli lac operon: E. coli glükoosi metabolismi geenid ekspresseeritud pidevalt Alternatiivsete suhkrute metabolismi rada ekspresseeritud spetsiifiliselt (näit. Laktoos) Laktoos on disahhariid (glükoos+galaktoos), energiavehetuses Laktoos toimib kui induktor (effektor molekul) ja stimuleerib umbes 1000x ekspressiooni kolmele valgule: 1. galaktosidaas (lacZ) ·Lagundab laktoosi glükoosiks ja galaktoosiks ·Konverteerib laktoosi allolaktoosiks ja reguleerib lac operoni. 2. Laktoos permeaas (lacY)
hapniku tingimustes. ArcAB süsteem koosneb arcA ja arcBst. ArcB funktsioneerib kui membraan-seoseline sensor/transmitter, mis edastab signaali ArcA vastuvõtja/regulaatorile. 1 ArcB ei taju hapniku, vaid oksüdatsiooni ja reduktsiooni taset membraan-seotud kinoonide abil. Kinoonid on respiratsioonil kesksed elektron kandjad. Arc süsteem reguleerib trikarboksüülhappe tsükli kooskõlastatud sünteesi. ArcA-P on aeroobselt ekspresseeritud sihtmärk geenide repressorvalk ja anaeroobselt ekspresseeritud sihtmärk geenide aktivaator. ArcAB on ka roll raku kaitsmisel oküsdatiivse stressi eest. ArcAB roll kõikide bakterite puhul ei ole ühesugune. Kaitse oksüdatiivse stressi eest Enamik aeroobseid organisme on kaitstud superoksiidi ja vesinikperoksiidi toksilisuse eest ensüümide superoksiidi dismutaasi (SOD) ja katalaasi abil. Levinud arvamus oli, et
Kõrvaltoimed: – diarröa, kõhupuhitus (süsivesikute seedimine on häiritud, selle tulemusel tekivad düspeptilised nähud. Pidada süsivesikutevaest dieeti!) - SLGT-2 inhibiitorid (dapagliflosiin) • SGLT vahendatud transport on aktiivne protsess, glükoos liigub konts. gradiendi vastu (Na+/K+ ATP-aas). • 90% glükoosist reabsorbeeritakse SGLT2 kaudu, 10% SGLT1 kaudu ja vabastatakse tsirkulatsiooni passiivse transpordiga glükoosi transportijate (GLUT) kaudu. • SGLT2 on tugevalt ekspresseeritud neerudes, samas teistes kudedes ekspressioon puudub või on väga väike. • On vastutav glükoosi glomerulaarfiltraadist tagasi vereringesse imendumise eest. • Diabeediga patsientidel on suurenenud renaalne glükoosi reabsorptsioon, mis võib soodustada püsivat suurenenud veresuhkrusisaldust. • SGLT2 inhibeerimisel – Glükoosi suurenenud eritumine uriiniga – Osmootne diurees ja süstoolse vererõhu langus – Kalorite kaotus ja kehakaalu langus Dapagliflosiin: • P.o
Äädikakärbse sugu, näit. Eksoni vahele jätmine: D. melanogaster'I (edaspidi "kärbse") geen dsx sisaldab 6 eksonitt. Isastel on mRNAs ühendatud eksonid 1,2,3,5 ja 6. Selline mRNA kodeerib transkriptsiooni-regulaator valku, mis on vjalik isas- sootunnuste arenguks. Emastel on ühendatud eksonid 1,2,3 ja 4 ja polüadenüülimise signaal ekson 4's põhjustab mRNA jagunemise selles punktis. Alternatiivne aktseptor-sait: Tra geen kodeerib valku, mis on ainult emastes ekspresseeritud. Selle geeni primaarne transkript sisaldab kahe võimaliku aktseptorsaidiga introni. Isastes kasutatakse ülavoolu oma, mis põhjustab pikema teise eksoni lisandumise koos varajase STOP-koodoniga. Tulemusena mRNAlt transleeritakse inaktiivne kärbitud valk. Emastel kasutatakse alavoolu oma ja mRNAsse varajast STOP koodonit ei jää ja tulemuseks on aktiivne valk. 8 41. Inimese BDNFi geen on enam kui 80,000 aluspaari pikkune. BDNFi mazhoorsed transkriptid aga 1.8 ja 4.4 kb pikad
antikeha fluorokroomiga konjugeerida, lisaks võimendab see signaali, kuna iga primaarse antikehaga saab seostuda mitu sekundaarset antikeha. Alusklaasidele panemine on vajalik mikroskopeerimiseks. Sulundamislahus sisaldab DAPI-t, mis seondub DNA-ga ning fluorestseerub siniselt, see võimaldab fluorestsentsmikroskoobiga näha ka DNA-d. 14. a. Kontroll-plasmiidiga rakud: Pildil on näha siniselt DNA, roheliselt edukalt transfekteeritud rakkudes ekspresseeritud GFP ning punaselt antikehaga värvitud tubuliin. pEGFP FoxO3a-ga transfekteeritud rakud: b. Valke detekteerisin kahekihilise reaktsioonina. Primaarseks antikehaks oli Mouse anti tubuliin 1:500 ja sekundaarseks antikehaks Goat anti mouse Alexa546 1:2000. c. Sekundaarne antikeha on valitud kasutatud primaarse antikeha järgi. Kuna primaarne antikeha oli tehtud hiires, kasutasime kitses toodetud antikehasid, mis tunnevad ära hiire primaarsed antikehad (mouse anti tubuliini)
See võimaldab lümfotsüütidel siseneda lümfisõlme käitudes kui homing retseptor, selleks seostub ta endoteeli veenulitele. Ta aitab neutrofiilidel seostuda tsütokiin aktiveeritud endoteeli rakudele põletiku koldes.L-selektiin paikneb leukotsüütide hatude projektsiooni tipus, vahendades nende interaktsiooni endoteeli ligandiga. Vähemalt kolm endoteeli rakuligandit saavad seostuda L- selektiiniga. Integriinid on ekspresseeritud paljudel raku tüüpidel ja seostub ligandiga endoteeli rakul ja ka teistel leukotsüütidel. Integriinid promoteerivad raku ja raku vahelist interaktsiooni ning raku ja maatriksid vahelist interaktsiooni. Kõik integriinid on heterodimeersed rakupinna valgud mis koosnevad kahest mitte kovalentselt ühendatud polüpeptiidi ahelast. Integriinide perekonna hulka kuuluvad ka CD11bCD18 (Mac-1) ja CD11cCD18, mis vahendavad leukotsüütide ühendust endoteeli rakudega
3. Letaalsed alleelid alleel, mis põhjustab organismide surma, sageli embrüonaalselt; molekulaarselt on letaalsed alleelid nn. Funktsiooni kaotanud alleelid, mis olulised organismi norm arenguks 4. Mittetäielik domineerimine heterosügoodi fenotüüp vahepealne; molekulaarselt ei ole dominantse geeni poolt sünteesitud geeniprodukt piisav täielikuks tunnuse avaldumiseks 5. Kodominantsus mõlemad alleelid on heterosügoodil ekspresseeritud; molekulaarselt on geeniproduktid veidi omavahel erinevad ja nad ka funktsioneerivad veidi erinevalt, kuid nad mõjutavad fenotüüpi võrdselt 6. Üledomineerimine evolutsiooniliselt välja kujunenud olukord, kus heterosügootne seisund on kasulikum kui kumbki homosügoot; näiteks heterosügoot resistentne infektsioonile, dimeerne valk aktiivsem, valk töötab laiemates keskkonna tingimustes jne. 7
Kromosomaalsed häired on seotud eelkõige amüloid hüpoteesiga, täpsemalt liigse beeta- amüloidi tekega ajus. Liigne beeta-amüloid tekib amüloid prekursor proteiini (APP) geeni üleekspresiooni tõttu. APP geen paikneb 21. kromosoomis ning kodeerib amüloid prekursor proteiini, mille töötlemisel saadakse beeta-amüloid. Antud seos kerkis esile Down sündroomiga haigete uurimisel. Down sündroomi põhjustab 21. kromosoomi trisoomia, mis tähendab, et APP geen on üle ekspresseeritud oma asukoha tõttu 21. kromosoomil. APP geeni olulisust kinnitas ka asjaolu, et kõigil Downi sündroomiga isikutel tekib Alzheimeri tõvele omane neuropatoloogiline muutus peale 40ndat eluaastat. Hoolikad testimised näitavad, et pooltel Down sündroomiga isikutel esineb ka ajajooksul kognitiivsete võimete langus. APP geeni ja Alzheimeir tõve omavahelist seost kinnitab ka üks konkreetne juhtum. Antud juhtumi korral ei esinenud osalise 21 kromosoomi trisoomiaga 78-aastasel naisel, kellel
sealt veresooni pidi tüümuse koorde. Tümotsüütide migratsioon ja küpsemine toimub koorest – säsi suunas. Algselt on koores tegemist Pro-T rakkudega (=double negative), millel ei ekspresseerita TCR-i, CD4+ ega CD8+. Koores migreerudes küpseb antud rakk Pre-T rakuks (=double negative), mis endiselt ei ekspresseeri CD4+ ja CD8+, kuid milles on rekombinatsiooni tulemusena raku pinnale ekspresseeritud TCR β- ahel ja pre- ᾶ ahel. Edasi säsi poole migreerudes areneb rakk double positive rakuks, mille membraani pinnal on ekspresseeritud dimeerne TCR ning CD4+ ja CD8+. Sellele järgneb positiivne ja negatiivne selektsioon tüümuses ning rakud, mis selektsiooni läbivad küpsevad single positive tümotsüütideks, mis ekspresseerivad CD4+ või CD8+. Küpsed rakud liiguvad seejärel perifeersetesse kudedesse.
Traditsiooniliselt dopamiini retseptorite antagonistid, mis atakeerivad kahte selle retseptori viiest alatüübist (D2, D3). Kuna arvatakse, et Parkinsoni tõbe tekitav kõrvalefekt on seotud D2 retseptoriga, on eesmärgiks D3- spetsiifiline antagonist. Samuti võimaldab kõrge spetsiifilisus retseptori kindlale tüübile saavutada selektiivsust organite või organi osade suhtes, kuna retseptori alatüübid pole ekspresseeritud ühtlaselt kogu organismi ulatuses, olles kontsentreeritud teatud kudedes/rakutüüpides. Seega on võimalik luua ravimeid, mis nt toimivad kopsudes, kuid ei oma kõrvaltoimeid südamele ega vice versa. Samuti aitab retseptori alatüübile spetsiifiline ravim vältida olukorda, kus normaalselt lühikese elueaga neurotransmitteri analoog toimiks signaaliülekandjana kogu organismile – põhjustades kõrvalmõjusid – vaid ainult
autonoomselt paljunevates plasmiidides. 12. Kuidas kontrollitakse bakterirakus geeniekspressiooni? Replikatsiooni tasemel (vananemine, generatsiooniaeg, molekulaarne kell) Transkriptsiooni tasemel – bakterites peamine kontrollmehhanism, kõige tähtsam on operon Ensüümide aktiivsuse kaudu 13. Millistesse gruppidesse jagatakse bakteri geenid nende ekspressiooni regulatsiooni alusel? KONSTITUTIIVSED GEENID – need on kogu aeg ekspresseeritud, vastutavad ribosoomide sünteesi, replikatsiooni, transkriptsiooni ja tsentraalse metabolismi eest INDUTSEERITAVAD GEENID – aktiveeruvad substraadi ilmumisel keskkonda (lac operon); ehk aktiveeritakse siis, kui vaja läheb REPRESSEERITAVAD GEENID – inaktiveeruvad liigse produkti hulga korral keskkonnas (trüptofaani operon) KRÜPTILISED GEENID – neid ei transkribeerita kunagi, promootor muteerunud 14
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 modifitseeritud organimsist pärinev ensüüm, mis sai loa toiduks kasutamiseks. Samuti kasutatakse õlletööstuses geneetiliselt modifitseeritud pärmitüvesid vähese süsivesikute- sisaldusega õlle tootmiseks. Nimelt on olemas Saccharomyces cerevisiae tüvi, mis ei sobi õlle kääritamiseks, aga mis toodab tavaliselt õlle kääritamisel alles jäävat tärklist hüdrolüüsivat amülaasi
eukarüootset promootorit ja polüadenüleerimisjärjestust selektsioonimarkeri ekspressioonikassetti 122. 123. pEGFP : võimaldab ekspresseerida EGFP-d (roheliselt fluorestseeruv valk) eukarüootsetes rakkudes võimaldab ekspresseerida EGFP liitvalke, kui EGFP geeni ette või järele on kloneeritud samas lugemisraamis uuritavat valku kodeeriv järjestus replitseerub episomaalsena rakuliinides, kus on ekspresseeritud SV40 viiruse large T-antigen (Cos1, Cos7), mis tähendab tugevamat ekspressiooni 124. 125. 126. 127. 128. 129. 130. 131. Esimene päev – rakkude transfekteerimine PEI-ga 132. Esmalt tuleb vaadelda rakkud mikroskoobis ja hinnata nende seisukorra. Rakud ei ole saastanud ega surnud. Rakkude tihedus on umbes 95%. 1. Transfektsioonisegu ettevalmistamine. Võta 3 1,5 ml epsi. Esimeses segada 25 μl DMEMi ja 2 μl pEGFPd.
tekkinud genoomse DNA tasemel duplikatsioonide tagajärjel, fragmenteeritud geenide osad aga ebavõrdse ristsiirde või õdekromatiidide vahetuse kaudu, Protsesseeritud pseudogeenid sisaldavad funktsionaalse geeni eksoneid ja omavad tavaliselt ühes otsas oligo (dA)/(dT) järjestusi. Tekkinud retrotranspositsiooni tagajärjel cDNA-dest (üle 2000 ribosomaalse valgu protsesseeritud pseudogeeni). Tavaliselt ei ekspresseeru, Ekspresseeritud protsesseeritud geenid ehk retrogeenid on samuti tekkinud retrotranspositsiooni teel, on muutunud valiku survel funktsionaalseks, Transpositsioonis on edukaimad RNA polümeraas III transkriptid. Alu kordusjärjestused on arvatavasti pärit 7SL RNA protsessitud pseudogeeni koopiatest. Klasterdatud geeniperekonnad sisaldavad sageli protsessimata pseudogeene või geenifragmente (HLA I perekond 6p21.3 koosneb 20 geenist). Protsesseeritud pseudogeenid ja retrogeenid tulenevad RNA transkriptide
Rhizobium japonicum Mannitool, pärmiekstrakt 344-461 Mycobacterium tuberculosis Sünteetiline 792-932 Treponema pallidum Küüliku testised 1980 Diauksia on nähtus, mis tekib log-faasis, kui bakterid lülituvad ümber uuele energiaallikale. Uue substraadi kasutuselevõtu tõttu bakterite kasv mõneks ajaks peatub ning siis, kui vajalik transportsüsteem ja metabolismiraja ensüümid on ekspresseeritud, eksponentsiaalne kasv jätkub. Uue substraadi kasutamiselevõtu järel on tavaliselt generatsiooniaeg pikem, kuna uus substraat on energiavaesem. Statsionaarne faas (muutumatu kasvu faas). Suletud süsteemis ei saa kasv lõpmatuseni jätkuda. Toitainete ammendumisel, metabolismi lõpp- produktide kuhjumisel või ,,bioloogilise ruumi" täiskasvamisel rakkude kasv peatub. Statsionaarsele kasvufaasile on iseloomulik, et rakkude arv jääb konstantseks
Mil viisil see pidurdamine toimub? Telomeraas uuendab pidevalt telomeere. Millistes rakkudes on vaja aktiivset telomeraasi? Need rakud, mis peavad koguaeg paljunema. Soolerakud, vereloomerakud, naharakud. Miks prokarüoodi DNA pole nii tihedalt kokku pakitud kui eukarüoodi DNA? Proarüoodi DNA-l on geene tihedamalt kui eukarüootidel ja samas kogusummas vähem kui eukarüootidel, ning selle tulemusena on mingi konkreetne DNA piirkond ilmselt suhteliselt sagedamini ekspresseeritud. Seega võiks eeldada, et bakteri kromosoomi väga tugev kokkupakkimine pole ilmselt nii otstarbekas kui eukarüoodi puhul. Millises rakutsükli faasis on eukarüoodi kromosoomid kõige rohkem kokku pakitud? Mitu korda on DNA selles struktuuris kondenseerunud? Kuidas erineb kromatiini kokkupakitus nn G- ja R-bändides? Mitoosi metafaas. ~10 000x. Tugevamalt värvunud G-bändid on rohkem kokkupakitud/kondenseerunum. Heledalt värvunud R- bändid vähem.
6 GATA faktorit selgrootsetel. Sisaldavad 2 Cys4 tüübi zing finger domääni; seostuvad DNAle WGATAR, tugeva aktivaatori; GATA3 reguleerib embüro hemopoeesi, T-raku ja närvisüsteemi arengut.GATA3 roll urogenitaala arengul: GATA3-lacZ knock-in mice. Wollfian kanaali laiendamine on reguleeritud:reguleerivate faktorite, raku kuju muutmise ja liikuvate valkude, ECm,signaalradade ja transkriptioonilise faktoritega. Wnt1 ekspressioon GATA 3: Wnt mitte kunagi ei ole ekspresseeritud Wd-is; Lim1 on astmeliselt kaob WD-is; GFRal kaob WD-is;GDNF jääb ilma effektita mesenhüümis. Enamuse WD markerite ekspressioon on algab, aga astmeliselt kaob; mesenhüümide markerite ekspression jääb ilma effektideta; lahustuv GFRa1 on võimeline osaliselt päästa embrüo formeerimise GATA3is. Kydney mesenhüümide ja läbivoolukomponentide Pax2 kontrolli formeerimine.Pax2 näidab Wolffiani kanali normaalset arengu kuni E9.5:defektiivse WD laienemine E10 juures; WD regress E10
Praktikumis on kasutusel pEGFP (enhanced green flourescent protein) ekspressioonivektor, mis: • võimaldab ekspresseerida EGFP-d (roheliselt fluorestseeruv valk) eukarüootsetes rakkudes • võimaldab ekspresseerida EGFP liitvalke, kui EGFP geeni ette või järele on kloneeritud samas lugemisraamis uuritavat valku kodeeriv järjestus • replitseerub episomaalsena rakuliinides, kus on ekspresseeritud SV40 viiruse large T- antigen (Cos1, Cos7), mis tähendab tugevamat ekspressiooni Figure 3 pEGFP C1 ekspressioonivetori kaart (Clontech). Joonisel on tähistatud plasmiidi funktsionaalsed osad ning numbriliselt on välja toodud kaugus mõttelisest plasmiidi alguspunktist. Esimene päev – rakkude transfekteerimine PEI (polyethyleneimines)-ga Attachment promoter Polyethyleneimines are used in the cell culture of weakly anchoring
pidurdamine toimub? Telomeraas uuendab pidevalt telomeere. 23. Millistes rakkudes on vaja aktiivset telomeraasi? Need rakud, mis peavad koguaeg paljunema. Soolerakud, vereloomerakud, naharakud. 24. Miks prokarüoodi DNA pole nii tihedalt kokku pakitud kui eukarüoodi DNA? Proarüoodi DNA-l on geene tihedamalt kui eukarüootidel ja samas kogusummas vähem kui eukarüootidel, ning selle tulemusena on mingi konkreetne DNA piirkond ilmselt suhteliselt sagedamini ekspresseeritud. Seega võiks eeldada, et bakteri kromosoomi väga tugev kokkupakkimine pole ilmselt nii otstarbekas kui eukarüoodi puhul. 25. Millises rakutsükli faasis on eukarüoodi kromosoomid kõige rohkem kokku pakitud? Mitu korda on DNA selles struktuuris kondenseerunud? Kuidas erineb kromatiini kokkupakitus nn G- ja R-bändides? Mitoosi metafaas. ~10 000x. Tugevamalt värvunud G-bändid on rohkem kokkupakitud/kondenseerunum. Heledalt värvunud R-bändid vähem. 26
on selgroogsete evolutsioonis olnud konserveerunud, kuid inimesel ulatuslikult muutunud. 85. Mida on välja loetud anatoomiliselt moodsa inimese ja arhailiste inimeste (neandertaallaste ja Denisova inimese) genoomijärjestuste võrdlusest? Neantertallase ja viie kaasaegse inimese genoomijärjestuste võrdlemisel tuvastati 78 fikseerunud mittesünonüümset mutatsiooni, millest suur osa on ekspresseeritud nahas. Denisova inimese ja kaasaegsete inimeste genoomijärjestuste võrdlemisel tuvastati 129 fikseerunud mittesünonüümset mutatsiooni evolutsiooniliselt uute alleelidega inimesel. 10 geeni, milles on 2 fikseerunud mitte-sünonüümset mutatsiooni. Geenisiire neantertallaselt ja Denisova inimeselt anatoomiliselt moodsale inimesele – neantertallaselt pärit alleelid on sagedasti geenides, mis osalevad keratiini filamentide moodustumisel.
sellest tingitud verevalumeid sooltes ja trahheas. Madala tõvestusvõimega põhjustavad hingamiselundites põletikku, kõhulahtisust, suremus puudub või on väike. Sageli jääb märkamatuks muude haiguste taustal. Levik: sõnniku, inventari, sõidukite, munaladude ja kastide, inimese vahendusel, otse kontaktiga · Viirus siseneb hingamisteede limaskestade kaudu, seondudes epiteelirakkude pinnal ekspresseeritud siaalhappe molekulidega. Hingamisteid kattev ripsepiteel koos lima tootvate rakkudega on viirusele selliseks kaitsebarjääriks, mida paljud viirused ei suuda ületada. Viiruse sisenemist epiteelirakku saavad takistada IgA atikehad, mis on tekkinud sama antigeeni eelneva kokkupuute tagajärjel, vähemal määral mukoproteiinid, mis on võimelised seonduma viiruse hemaglutiniiniga. Enamik viiruse partikleid seondub epiteeliraku membraaniga 2-5 minuti
c. Positiivne valik. 11. Kas sünonüümsed asendused on päris neutraalsed? Kirjelda koodonikasutuse kallutatuse valiku-mutatsioon-triivi (Selection-mutation-drift) hüpoteesi. tRNAde kättesaadavus on olulisem intensiivselt transleeritavate valkude jaoks. Nende geenides on koodonikasutuse kallutatus (codon bias) suurem ja sünonüümseid asendusi vähem. Selection-mutation-drift hüpotees: erinevused kõrgelt (valik) ja madalalt (mut./triiv) ekspresseeritud geenides. Kõrgelt ekspresseeritud geenides toimib puhastav valik vastavalt tRNA-de hulgale rakus. Sellega pidurdub sünonüümsete evolutsiooni kiirus - vastavalt Kimura'le funktsionaalsed piirangud tingivad evolutsiooniliste kiiruste aeglustumise. Seega sünonüümsed asendused pole tihtipeale päris neutraalsed. 12. loll ülesanne 1. Mis on ahelduse tasakaal(utus)? Miks see termin on pisut ebaõnnestunud? Ahelduse tasakaal sarnaneb HW tasakaalule. Valiku puudumisel, suures vabalt ristuvas
Enhancer'id on üldreeglina 50bp kuni 200bp pikad DNA järjestused sisaldades hulgaliselt transkriptsioonifaktorite sidumissaite. Arvatakse, et need TFid, mis ühele enhacer'ile seovad, interakteeruvad ka omavahel. - interferooni (valk, mis inimesel on viirusinfektsiooni blokkijaks) ca 70bp enhancer'i uurimine on näidanud, et see koosneb 4 regulaatorelemendist, mis seovad samaaegselt nelja TFi. Väikeste HMG (kromatiini siduvad, rakus väga kõrgelt ekspresseeritud valgud) valkude juuresolekul on see TFite sidumine enhancer'ile tugevalt kooperatiivne protsess. Kooperatiivse sidumise tulemusena moodustub -interferooni enhancer'il multivalk-kompleks. Termin enhancesome (võimendi) tähistab suurt tuumset valk-kompleksi, mis assambleerub suurest hulgast transkriptsiooni faktoritest nende kooperatiivse sidumise tulemusena enhancer'il asuvatele regulaatorelementidele.
Shh puudumisel tekib ainult pöial, kui Shh ja Gli3 puudu, tekib palju identideedita sõrmi. BMP gradient võimaldab sõrmede erisuse, ka BMPi signaali pidurdamisel nt. Nogginiga puudub sõrmede identideedi teke. Faktorid ekspresseeruvad sõrmedevahelises mesodermis, mitte sõrmedes endas, seega sõrme identiteet määratakse sõrmedevahelises mesodermis. Hoxd geenide erinev ekspressioon määrab, milline sõrm parasjagu tekib. Mida rohkem Hoxd-sid ekspresseeritud, seda posterioorsem sõrm tekib: pöidla piiirkonnas on aktiivne ainult Hoxd-9, nimetissõrme piirkonnas Hoxd-9 ja Hoxd-10 ning lõpuks väikese sõrme piirkonnas on aktiivsed kõik viis Hoxd-geeni. Dorso-ventraalse telje areng ja peamised faktorid Dorso-ventraalne (käeselg-peopesa) telg määratakse ektodermi poolt. Faktoridest on olulised Wnt7a ja BMP-id. Wnt7a, mis ekspresseerub dorsaalses ektodermis, aktiveerib Lim1-geeni dorsaalses mesenhüümi
soovimatut immuunvastust ja et see oleks suunatav antigeeni esitlevatele rakkudele (makrofaagid). DNA- vaktsiinid on perspektiivsed, praegu veel aktiivses uurimis-ja arenguetapis. · viiruse sarnastel partiklitel jt kandjatel põhinevad vaktsiinid. AUTOIMMUUNSUS on immuunsus, mille korral organism ründab iseennast, tootes enda vastu AK-i. Positiivse selektsiooni korral jäävad ellu vaid need T-rakud, kelle TCR on võimeline tüümuses ekspresseeritud oma keha MHC klass I või II retseptoreid ära tundma. Positiivne selektsioon toimub tüümuse korteksis. Need T rakud, kes ei suuda seonduda MHC I/II retseptorile, lähevad tüümuses 3-4 päeva jooksul apoptoosi. Negatiivse selektsiooni korral elimineeritakse T-rakud, mis tunnevad liiga kõrge afiinsusega ära üksikut kehaomast MHC molekuli. Toimub T rakkude interaktsioon tüümuse stroomarakkudega. Liiga tugevalt seonduvad tümotsüüdid
Ei tohi ladestuda ja peab olema süsteemist täielikult kõrvaldatav. 12. Tsütokiinid. Kirjelda tütokiinide üldiseid omadusi. Pleiotroopia, redantsus. Nimeta pro- ja anti-inflammatoorseid tsütokiine ning kirjelda nende funktsioone organismis. Tsütokiinid on väikeste sekreteeritavate signaalvalkude üldnimetus, mis vahendavad immuunvastuse käigus kommunikatsiooni rakkude vahel. Omadused: 1. Tsütokiinid on mitte-spetsiifilised Spetsiifilisus on tagatud retseptori kaudu- retseptorid on ekspresseeritud ainult aktiveeritud rakkudel, rakkude lähikontakti kaudu- tsütokiinide kontsentratsioon on väga lokaalne, ainult interakteerunud rakud aktiveeruvad, tsütokiinide ebastabiilsuse kaudu. 2. Võivad mõjuda parakriinselt, autokriinselt, juktakriinselt, endokriiselt ja intrakriinselt Parakriinne- tsütokiin mõjub sekreteeriva raku vahetusläheduses. Autokriinne- tsütokiin mõjub sekreteerivale rakule. Endokriinne- suur mõju kogu organismile, levib igale poole
vastavate retseptorite poolt Rakkude võimet vastata induktiivsetele signaalidele nimetatakse kompetentsuseks 63. Neuraalne induktsioon Mesodermaalsete rakkude (seljakeelik) võime suunata osa ektodermi rakke arenema neuraalses suunas Ektodermi spetsifikatsioon on seotud peamiselt sekreteeritava kasvufaktori BMP (Bone morphogenetic protein) taseme reguleerimisega BMP kõrge tase -> epidermis väga madal BMP-tase (tekitatud sõlmes ja seljakeeliku mesodermis ekspresseeritud BMP inhibiitorite Noggin ja Chordin poolt) -> neuroektoderm (neuraaltoru ) vahepealne BMP-tase -> neuraalhari /ektodermaalsed plakoodid 64. Mis protsess on neurulatsioon (primaarne ja sekundaarne; mis selle käigus tekib ja kuidas; kuidas kutsutakse neurulatsiooni läbivat embrüot) Neurulatsiooni käigus muutuvad spetsiifilised ektodermaalsed piirkonnad (pinnaektoderm, neuraalhari, neuraaltoru) üksteisest füüsiliselt ja funktsionaalselt eristuvaks
Telomeraasi RNA on telomeerse DNA'ga komplementaarne ja toimib telomeeri pikendamisel matriitsina. Telomeraas- selle RNA komponent on telomeerse DNAga komplementaarne ja toimib telomeeri pikendamisel matriitsina. 23. Millistes rakkudes on vaja aktiivset telomeraasi? Erinevate organite tüvirakud, naha, soolestiku, vere tüvirakud, sugurakud. 24. Miks prokarüoodi DNA pole nii tihedalt kokku pakitud kui eukarüoodi DNA? Prokarüootide geenid on tihedamalt koos, rohkem ekspresseeritud, kogusummas on neid aga vähem. Kokkupakkimine pole nii otstarbekas kui eukarüoodil. 25. Millises rakutsükli faasis on eukarüoodi kromosoomid kõige rohkem kokku pakitud? Mitu korda on DNA selles struktuuris kondenseerunud? Kuidas erineb kromatiini kokkupakitus nn G- ja R-bändides? Mitoosi metafaasis on kromosoomid 10 000x lühemad kui DNA kaksikheeliksis. G-bändis on rohkem kokku pakitud, R-bändis vähem (Giemsa värvid).
domeenidest. TADid on piirnevad kromosomaalsed regioonid, mis interakteeruvad iseendaga ning on isoleeritud naabritest. TADid on universaalsed kromosoomide ehituskivid. TADid on defineeritud geneetiliselt kodeeritud piiri elementide poolt, mis on rikastatud CTCF- seotud lookustega. Arvatakse et silmus-interaktsioonid on piiratud sama TADi kuuluvate elementide vahel. Sama TADi geenid kipuvad olema koordineeritult ekspresseeritud. III. Fraktaalne gloobul – ilmneb 10 nm fiibri polümeeri kondensatsiooni tagajärjel, mille kestel topoloogilised piirded takistavad sõlmumist ja aeglustavad polümeeri tasakaalu. Gloobulid võivad esindada kas A või B kompartmente. Umbes 10 TADi moodustavad ühe fraktaalse gloobuli. • uus nägemus mitootilise kromosoomi kondenseerumisest ‘polümeer-sulami’ mudel alusel (põhinedes HiC andmetel).
Lisaks sellele TFile on NGFi radade märklaudadeks ka Egr ja CREB. Egr perekonna liikmed nagu ka Mek/Erk rada osalevad NGFseoselises neuriitide väljakasvus. CREB perekonna liikmed on olulised sünpaatiliste neuronite elus hoidmises, TGF/BMP - signaaliülekandeks on vaja heterodimeerset mõlemat tüüpi retseptoreid sisaldavat retseptorite kompleksi. Tüüp-2 retseptor seob ligandi, aga ei suuda TGFbeeta tüüp-1 retseptori puudumisel TGF-beeta vastust edastada. Tüüp-1 on peamiselt ekspresseeritud hemopoeetilistes progenitorrakkudes. Tüüp-1 ja tüüp-2 retseptorid kodeerivad valke, mille intratsellulaarne domeen funktsioneerib kui seriin/treoniinkinaas; SMADid on evolutsiooniliselt konserveerunud valgud, mis avastati kui TGF-beeta superperekonna liikmete, s.o. TGF-b, aktiviinide ja BMP, indutseeritud transkriptsiooni aktivatsiooni mediaatorid. Aktiveerudes translokeeruvad need valgud tuuma, kus nad initseerivad transkriptsiooni
esitlemine CD8+ T-lümfotsüütidele. Oluline, et ei tekiks soovimatut immuunvastust ja et see oleks suunatav antigeeni esitlevatele rakkudele (makrofaagid). DNA-vaksiinid on perspektiivsed, praegu veel aktiivses uurimis-ja arenguetapis. 28. Autoimmuunsus (S.Rüütli loeng) Mis on T rakkude positiivne ja negatiivne selektsioon ja kuidas on see protsess seotud autoimmuunsusega? Positiivse selektsiooni korral jäävad ellu vaid need T-rakud, kelle TCR on võimeline tüümuses ekspresseeritud oma keha MHC klass I või II retseptoreid ära tundma. Positiivne selektsioon toimub tüümuse korteksis. Mittevalmis tümotsüüdid interakteeruvad kortikaalsete epiteelirakkudega. Selektsiooni käigus jätkatakse RAG-1, RAG-2 ja TdT valkude ekspressiooni. Olemasolevale TCR-ahelele lisaks organiseeritakse ümber TCRi -ahel. Need T rakud, kes ei suuda seonduda MHC I/II retseptorile, lähevad tüümuses 3-4 päeva jooksul apoptoosi. Negatiivse selektsiooni korral elimineeritakse T-rakud,
retseptoritega. Sellisteks elementideks on sageli rakuseina struktuursed molekulid, mis on omased paljudele bakteritele ja mis on - lipopolüsahhariid (LPS), petidoglükaan jne., ja mis ei ole omased eukarüootsele organismile. Rakulise loomuliku immuunvastuse aktivatsioon. Aktiveeritakse ohusignaali poolt (LPS, dsRNA jne.) omane paljudele patogeenidele. Ohu-signaali vahendab TOLL-like retseptor, mis on pidevalt ekspresseeritud enamuse immuunsüsteemi rakkude pinnal Komplemendi ülesanded Kasulikud toimed peremeesorganismile: opsonisatsioon paremaks fagotsütoosiks; fagotsüütide aktivatsioon; bakterite ja nakatunud rakkude lüüs; AK vastuse regulatsioon; immuunkomplekside eliminatsioon; apotootiliste rakkude eemaldamine. Kahjulikud peremeesorganismile: põletik, anafülaksia. Opsonisatsioon Protsess, mille käigus mikroorganism kattub vereplasmas
Mil viisil see pidurdamine toimub? Telomeraas- selle RNA komponent on telomeerse DNAga komplementaarne ja toimib telomeeri pikendamisel matriitsina. 23. Millistes rakkudes on vaja aktiivset telomeraasi? Erinevate organite tüvirakud, naha, soolestiku, vere tüvirakud, sugurakud. 24. Miks prokarüoodi DNA pole nii tihedalt kokku pakitud kui eukarüoodi DNA? Prokarüootide geenid on tihedamalt koos, rohkem ekspresseeritud, kogusummas on neid aga vähem. Kokkupakkimine pole nii otstarbekas kui eukarüoodil. 25. Millises rakutsükli faasis on eukarüoodi kromosoomid kõige rohkem kokku pakitud? Mitu korda on DNA selles struktuuris kondenseerunud? Kuidas erineb kromatiini kokkupakitus nn G- ja R-bändides? Kromosoomid on kõige rohkem kokku pakitud mitoosi metafaasis. Nad on 10000x lühemad kui DNA kaksikheeliks. G- ja R- bändid tulenevad sellest, kuidas need Gimsa värvidega
sarnased bakterite geenidele. Pagaripärmil (ca 6000 geeni) on olemas mutantide kollektsioon, milles on geenid ühekaupa välja lülitatud igas mutandis üks geen. Osa sellistest deletsioonimutantidest ei ole eluvõimelised, neid nimetatakse letaalseteks mutantideks. Selgus, et enamasti põhjustasid surma mutatsioonid neis geenides, mis olid arhede päritoluga. Seega, need geenid on elutähtsamad kui bakteritelt pärit geenid. Ka on arhede päritoluga geenid kõrgemalt ekspresseeritud seega rakule vajalikumad. Ka inimese genoomis on geene, mis on kõige sarnasemad kas arhede või siis bakterite geenidele. Kui otsiti üles samad geenid hiire genoomis ja tehti vastavad knockout hiired, siis arhedelt pärinevate geenide inaktiveerimine osutus enamasti surmavaks, bakteritelt pärinevaid geene sai inaktiveerida, ilma et hiir sureks. Huvitav oli ka see, et arhede päritoluga geenid osalevad võrgustikes arhede päritolu
polümeraasiga. Erinevalt 70-st on 54 võimeline seonduma promootoriga ka ilma RNA polümeraasi koostisesse kuulumata. 54 võimaldab RNA polümeraasil seonduda spetsiifiliselt promootoriga, kuid sellest ei piisa avatud kompleksi tekkeks. Avatud kompleksi moodustumiseks on vajalik RNA polümeraasi interaktsioon aktivaatorvalguga ja ATP hüdrolüüs. Ilma aktivaatorita on promootor inaktiivne. Seega on 54-sõltuvad geenid kas vaikivas olekus või kõrgel tasemel ekspresseeritud. 32 konkureerib 70-ga. Kuna 32 ja 70 on RNA polümeraasi suhtes ühesuguse afiinsusega, toimub regulatsioon faktorite aktiivsuse kaudu. 70 on RNA polümeraasi subühikutest temperatuurile kõige tundlikum. Temperatuuritõusu tagajärjel on 70 inaktiivne, agregeerunud vormis. Nii saab RNA polümeraasi apoensüüm siduda teist faktorit. DnaJ, DnaK ja GrpE moodustavad 32-ga stabiilse kompleksi, eksponeerides teda proteaasidele (membraanseoseline ATP-sõltuv proteaas FtsH e. HflB ning
bp) ei tohi muuta. Erinevalt 70-st on 54 võimeline seonduma promootoriga ka ilma RNA polümeraasi koostisesse kuulumata. 54 võimaldab RNA polümeraasil seonduda spetsiifiliselt promootoriga, kuid sellest ei piisa avatud kompleksi tekkeks. Avatud kompleksi moodustumiseks on vajalik RNA polümeraasi interaktsioon aktivaatorvalguga ja ATP hüdrolüüs. Ilma aktivaatorita on promootor inaktiivne. Seega on 54-sõltuvad geenid kas vaikivas olekus või kõrgel tasemel ekspresseeritud. Transkriptsiooni võimendajad (enhancers) Bakterites kirjeldati transkriptsiooni võimendajaid (transcriptional enhancers TE) esmakordselt 1986. a. Enne seda arvati, et TE-d on iseloomulikud ainult eukarüootsele rakule. TE-dele on iseloomulik, et nad: 1) toimivad distantsi tagant; 2) võivad paikneda nii promootori ees kui taga; 3) toimivad sõltumatult nende orientatsioonist. TE-dele seonduvad transkriptsiooni aktivaatorid (enhancer binding protein EBP)
annaabi.ee 
