h. (kõrgetes doosides alaühikule, võivad pärssida välismembraani läbimisel asitromütsiin, Chlamydia, Mycoplasma, Legionella, Rickettsia, Neisseria. bakteritsiidsed) peptidüültransferaasi peptiidi hädas (G- batsillid) klaritromütsiin, Erütromütsiin toimib eelkõige G+ bakteritesse, kasutatakse elongatsioonil, pidurdavad • Ribosomaalne modifikatsioon roksitromütsiin hingamisteede infektsioonide puhul, G- aeroobidest on tundlikud translokatsiooni. • Efluks kampülobakterid, bordetellad.
Igal aminohappel on alfa-aminogrupp ja alfa-karbosküülgrupp, järgmine aminohape lisatakse karboksüülhappele. Uue aminohappe aminorühm atakeerib alfa-karboksüülrühma süsinikku. Ribosoom loeb mRNA-d 5’ 3’ suunas (RNA sünteesi suund sama). Ribosoomi sees tRNA- d liiguvad alguses A, siis P ja lõpuks E saiti. Ribosoomi subühikud liiguvad teineteise suhtes iga elongatsioonitsükli käigus. Elongatsioonil osalevad translatsiooni elongatsiooni faktorid, mille hulka kuuluvad 3 universaalset faktorit: EF-Tu (+ GTP) – vahendab aminoatsüül-tRNA 13 sisenemist ribosoomi vabasse A-saiti; EF-Ts – EF-Tu guaniini nukleotiidivahetusfaktor, katalüüsides GDP vabanemist EF-Tu-lt; EF-G (+ GTP) – katalüüsib tRNA ja mRNA
erinevatele keskkonna tingimustele. Iga RNA polümeraas sisaldab täpselt ühte sigma-faktorit. Travers ja Burgess'i järgi lahkub sigma faktor ensüümist kohe, kui ta on transkriptsiooni initseerinud ja vaba faktor võib seonduda teise polümeraasiga ja initseerida transkriptsiooni teises kohas. Kuid Elbright on hiljem väitnud, et ei lahku ensüümist vaid muudab seondumist initsiatsiooni ajal ja elnogatsioonil. Nii sigma pendeldab tiheda sideme vahel initsiatsioonis ja tugeva sideme vahel elongatsioonil. (Tõlge Wikipediast). 4. Defineeri prokarüootne operon. Kirjelda geeni aktivatsiooni protsessi prokarüoodis trp või lac operoni näitel. Operon on geneetilise materjali funktsionaalne ühik, mis koosneb kimbust geenidest, mis on kõik allutatud ühele regulatoorsele signaalile või promootorile. Geenid transkribeeritakse koos mRNA ahelasse. E. coli genoomi trp operon sisaldab viit geeni, mis kodeerivad trüptofaani sünteesiks vajalikke valke. Startsaidi
24. Millises raku osas toimub tegelik valgusüntees ja millised raku organellid on sellesse haaratud. Tegelik valgusüntees e translatsioon on protsess, mille käigus sünteesitakse aminohapetest polüpeptiidahel. Translatsioon on peamine osa valgusünteesist. Translatsioon jaguneb kolmeks faasiks: initsiatsioon, elongatsioon ja terminatsioon. Initsiatsiooni käigus moodustub funktsionaalne ribosoom, mis on võimeline translatsiooni läbi viima. Elongatsioonil toimub aminohapete lisamine peptiidahelasse. Terminatsioonil vabaneb sünteesitud valk ribosoomist. 6 See toimub raku tsütoplasmas asuvates ribosoomides ning selleks on vaja rRNA, mRNA ja tRNA molekule, aminohappeid, ensüüme ning ATP-d ja GTP-d. mRNA seostub ribosoomiga. Ribosoom liigub piki mRNA ahelat ja kopeerib koodonite kaupa informatsiooni. Translatsioon algab alguskoodoniga AUG
Peale esimese peptiidsideme sünteesi on valgusünteesi intsiatsioon lõppenud ehk sujuvalt elongatsiooniks üle läinud. Valgusünteesi elongatsiooni käigus toimub ribosoomis peptiidahela pikendamine vasavalt mRNA programmile kuni ribosoomi dekodeerivasse tsentrisse jõuab üks kolmest stop-koodonist. Elongatsioon on tsükliline protsess, mis toimub bakterites kiirusega kuni 20 amionohapet sekundis. Iga tsükli käigus lisatakse kasvavasse peptiidi üks aminohape. Elongatsioonil osalevad lisaks ribosoomidele, mRNA'le ja aa- tRNA'le veel elongatsioonifaktorid: EF-Tu, EF-Ts ja EF-G ning kofaktorina GTP. EF-Tu ja EF-Ts moodustavad kompleksi, mis kannab EF-T nime. Lühendite tähendused: EF - elongatsiooni faktor; EF-T - T tuleneb sõnast "transfer", väikesed tähed "u" ja "s" tähistavad termilist stabiilsust; u - "unstable" (ebastabiilne), s - "stable" (stabiilne). Seega EF-Tu ja EF-Ts on transpordi funktsiooniga
Esineb kõrrelistel. Venivuskasvu kiirus sõltub rakuseina plastilisusest. Ristsidemed vähendavad elastsust ja vanade rakkude kasv väheneb. 18. Kuidas määrab tselluloosi fibrillide asetus rakuseinas rakkude venivuskasvu suuna Raku kasvu suund on määratud tselluloosi fibrillide asetusega rakuseinas. Kasv võib olla ekspansioon (kõikides suundades võrdne) ja elognatsioon (ühes suunas). Ekspansiooni korral paiknevad tselluloosi fibrillid korrapäratult, elongatsioonil risti kasvusuunaga. 19. Kus toimub tselluloosi süntees? Milline on tselluloosi süntaasi kompleksi struktuur? Mis määrab tselluloosi fibrillide asetuse rakuseinas? Plasmamembraanis paiknevates terminaalsetes ensüümkompleksites, mis katteseemnetaimedes moodustavad rosette. Substraadiks on UDPGlc. Rosett koosneb 6st subühikust, iga subühik omakorda tselluloosi süntaasist. Tselluloosi asetuse rakuseinas määrab rakumembraani alll asetsevate kortikaalsete mikrotorukeste asetus. 20
tRNA molekulide sekundaarstruktuuri iseloomustatakse "ristikheinalehe" kujuga. tRNA sekundaarstruktuuri moodustavad 4 kaksikahelalist osa - õlga ja 4 üksikahelalist piirkonda - lingu, mis paiknevad vastavate õlgade otstes. Translatsioon jaguneb kolmeks faasiks: initsiatsioon, elongatsioon ja terminatsioon. Initsiatsiooni käigus moodustub funktsionaalne ribosoom, mis on võimeline translatsiooni läbi viima. Elongatsioonil toimub aminohapete lisamine peptiidahelasse. Terminatsioonil vabaneb sünteesitud valk ribosoomist. Valkude seostumine ER-ga 1. Sünteesitavate valkude seostumine ER-ga algab juba enne seda kui tema süntees on täielikult lõppenud, s.t. toimub kotranslatsiooniline seostumine. ER-ga seostuvatel valkudel on N- terminaalses osas nn. signaalpeptiid e. liiderjärjestus. 5 2
● rRNA – ribosoomi RNA (ribosomal RNA). Ribosoomi struktuuri osad, ka funktsionaalse tähtsusega. ● miRNA – mikro RNA (microRNA). Väikesed, 20-25 nt. Reguleerivad geenide avaldumist (mõjutab mRNA aktiivsust ja stabiilsust) 26. Kirjelda RNA protsessingu kolme peamist osa Esineb eukarüootides. ● mRNA esmase transkripti 5’-otsa müts (cap), tagurpidi RNA 7-metüülguanosiin-5’-müts. Side on 5’-5’ fosfaatside. Lisatakse elongatsioonil. Funktsioon on kaitsta lagundamise eest (ribonukleaasid), olla signaalmolekul transpordil ning anda märku ribosoomile, kus on õige koht alustada translatsiooni. ● mRNA splaissing Intronite kõrvaldamine geeni splaissingul. Teatud regioonid lõigatakse välja lariaat-struktuuri abil. Eksonid - järjestuse osa, mis jääb alles. Intronid - väljalõigatud järjestuse osad. ● mRNA polüadenüleerimine
subühikud on eraldi. 9 Valgusünteesi initsiatsioon. Osalevad lisaks ribosoomidele ka valgulised initsiatsioonifaktorid, IF-1, IF-2 ja IF-3. Valgusünteesi elongatsiooni käigus toimub ribosoomis peptiidahela pikendamine vasavalt mRNA programmile kuni ribosoomi dekodeerivasse tsentrisse jõuab üks kolmest stop-koodonist. Elongatsioonil osalevad lisaks ribosoomidele, mRNA'le ja aa-tRNA'le veel elongatsioonifaktorid: EF-Tu, EF-Ts ja EF-G ning kofaktorina GTP. Peptiidahela terminatsioonil osalevad terminatsioonifaktorid RF-1, RF-2, RF-3 ja RRF. Nimed tulenevad sõnadest release (vabanema ingl. k.) ja factor, RRF tuleneb ribosome release factor'ist. Terminatsioonifaktorid RF-1 ja RF-2 tunnevad kumbki ära kaks terminaator-koodonit. RF-1 seondub spetsiifiliselt UAA ja UAG stop-koodoniga (kooditabelis
-subühikud osalevad apoensüümi assambleerimisel ja nad võivad interakteeruda ka transriptsiooni aktivaatoritega. -subühik on polümeraasse aktiivsusega ning ´ seondub DNA matriitsahelaga. Sigma faktori () kuulumine RNA polümeraasi koosseisu võimaldab RNA polümeraasil spetsiifiliselt ,,ära tunda" ja seonduda promootoralale. Bakterirakus on mitmeid erinevaid sigma faktoreid, mis võimaldavad RNA polümeraasil seonduda erinevatele promootorjärjestustele. Transkriptsiooni elongatsioonil vabaneb sigma faktor RNA polümeraasi koosseisust. Transkriptsiooni initsiatsioon Transkriptsiooni initsiatsiooni võib omakorda jaotada kolmeks etapiks: (1) RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile; (2) DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et matriitsahel saaks paarduda RNA ahelasse lülitatavate ribonukleotiididega;
-subühikud osalevad apoensüümi assambleerimisel ja nad võivad interakteeruda ka transriptsiooni aktivaatoritega. -subühik on polümeraasse aktiivsusega ning ´ seondub DNA matriitsahelaga. Sigma faktori () kuulumine RNA polümeraasi koosseisu võimaldab RNA polümeraasil spetsiifiliselt ,,ära tunda" ja seonduda promootoralale. Bakterirakus on mitmeid erinevaid sigma faktoreid, mis võimaldavad RNA polümeraasil seonduda erinevatele promootorjärjestustele. Transkriptsiooni elongatsioonil vabaneb sigma faktor RNA polümeraasi koosseisust. Transkriptsiooni initsiatsioon Transkriptsiooni initsiatsiooni võib omakorda jaotada kolmeks etapiks: (1) RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile; (2) DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et matriitsahel saaks paarduda RNA ahelasse lülitatavate ribonukleotiididega;
regioonidel 1 ja 2 ning 3 ja 4. Regioonide 3 ja 4 paardumise tulemusena on blokeeritud erm geeni RBS ja initsiaatorkoodon ning metülaasi ei sünteesita. Erütromütsiini madala kontsentratsioni puhul peatub liiderpeptiidi translatsioon 9-nda koodoni juures, mille tulemusena regioon 2 paardub hoopis regiooniga 3 ning erm geeni translatsiooni pärssivat sekundaarstruktuuri ei moodustu. Lugemisraami nihkumine (translational frame shifting) ja ribosoomide hüppamine translatsiooni elongatsioonil Arvatakse, et valgusünteesi ümberlülitamine ühelt lugemisraamilt teisele (lugemisraami nihkumine) toimub kohtades, kus translatsiooni elongatsioon korraks peatub, andes ribosoomile võimaluse mRNA-l "libiseda". Mõne polüpeptiidi sünteesil toimub ühelt lugemisraamilt teisele nihkumine kindlates kohtades kõrge sagedusega. Lugemisraami muutumist translatsiooni käigus on kirjeldatud näiteks DNA polümeraasi III subühikute sünteesil. Bakteris E
Peale esimese peptiidsideme sünteesi on valgusünteesi initsatsioon lõppenud ja sujuvalt üle elongatsiooniks läinud. [Kui IF-3 lahkub, seostub 30 S 50S-ga, toimub GTP hüdrolüüs, vabaneb IF-2. Tekib kompleks 30S-50S-MettRNA. ] AUG koodonist edasi on järjestus, mis paardub 16S rRNA 3’otsaga (pürimidiinide rikas, mRNA-l puriinide) kui ribosoomis on ainult 1 tRNA, siis on sellelt võimalik valepaardumine. Initsiatsioonil on valepaardumine tõenäolisem, kui elongatsioonil. Eukarüootide mRNA 25 Prokarüootides toimub RNA-RNA interaktsiooni abil initsiaatorsaidi leidmine . Eukarüootides toimub skaneerimisprotsessi kaudu, osaleb palju rohkem translatsiooni initsiatsiooni faktoreid. eIF2 – seob initsiaatori ja GTP, aga tal on ka väike abifaktor eIF5b, mis aitab ribosoomi subühikute assotsiatsioonil (IF-3 homoloog on eIF3 – mõlemas sama funktsioon - takistab mittetranskribeeruvatel ribosoomidel kokku minna