1. Andke seletus järgmistele mõistetele või terminitele: a. Transkriptsioon - DNA kodeerimine RNA-ks b. Operon - geneetilise ekspressiooni ühik, mis koosneb ühest või enamast geenist ning operaator- ja promootorjärjestusest, mis reguleerivad nende transkriptsiooni | ühe metaboolse raja geenid kromosoomis, mis on grupeerunud klastriteks c. Promootor - DNA järjestus, mis koosneb ~40bp piirkonnast d. mRNA protsessing transkriptsioonijärgne RNA molekulide töötlemine e. Enhanser lühike osa DNA-st, mis seob omavahel proteiinid, mida nimetatakse aktivaatoriteks. f. Topoisomeraas (güraas) - eelnevad ja järgnevad polümeraasile, et leevendada despiraliseerumisest tingitud pingeid 2. Milles seisneb (ja kellelt pärineb) molekulaarbioloogia keskne dogma? Illustreerige vastust joonisega! DNA -> transkirptsioon -> RNA -> translatsioon -> Valk Pärineb Francis Crickilt. 3. Millistes eukarüootse raku kompartmentides toimuvad järgmised protsessid?
Pöördtranskriptsioon e. revertaas- ensüüm, mis sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Vajab praimerit. Promootor- DNA järjestus, millele RNA polümeraas seondub. Selle abil saab reguleerida geeni ekspressiooni. Konstitutiivne promootor- ekspressioon toimub kogu aeg igas taime osas. Valikuline promootor- ekspressioon toimub teatud taime arengu faasis ja teatud taime kudedes. Sõltub välistest teguritest. Enhanser järjestus- DNA järjestus, millele regulaatorvalgud saavad seonduda, et omakorda reguleerida RNA polümeraasi tegevust ja seeläbi transkriptsiooni. Asub promootorist eespool või tagapool. Transkriptsiooni valgud- Spetsiaalsed regulaatorvalgud, mis määravad ära millist geeni ja millal aktiveerida. Neil on DNA-ga seonduv osa (domeen), mis võimaldab neil DNA järjestusega (enhanser, promootori elemendid) seonduda. Transkriptsioon toimub tuumas. Transkriptsioon faasid: 1. Initsiatsioon e
Mahajäävat ahelat kodeeritakse fragmentide kaupa. Kõigepealt asetab RNA primaas RNA praimeri ning DNA pol III jätkab järjestuse kodeerimist nii mitu korda seejärel DNA Pol I asendab praimerid ja DNA ligaas ühendab fragmendid. Transkriptsioon- RNA tegemine DNAlt. Selles osalevad DNA, Tfid, RNA polümeraas ja ATP. Transkriptsiooniks on vaja DNA lõiku, mis koosneb osadest ( transkriptsiooni ühik ehk ala mida transkribeeritakse, sellest ülavoolu asub TATAbox ja enhanser). Edukaks transkriptsiooniks on vaja mõndasid TF´eid. Suurim TFIID sisaldades omakorda TBP (tata binding protein) mille kaudu kogu kompleks istub DNA transkriptsiooni initsiatsiooni saidile kasutadeski selleks TATAboxi. Seejärel lisanduvad teised TF, eeskätt TFIIB luues võimaluse POLII seondumiseks, mis omakorda aktiveeritakse TFIIF poolt- moodustub preinitsiatsiooni kompleks. Sellele seondub TFIIE luues võimaluse TFIIH seondumiseks.
Transkriptsiooni regulatsioon eukarüootides. Kromatiin takistab regulatoorsete valkude juurdepääsu eukarüootsetele promootoritele. Eukarüootsetes rakkudes domineerib positiivse regulatsiooni mehhanismid, st iga geen vajab transkriptsiooniks aktiveerimist. Eukarüootsed regulatoorsed valgud on suured ning keerulised multimeersed kompleksid. Transkriptsioon ja translatsioon on lahutatud, esimene tuumas, teine tsütoplasmas. Enhanser võimendusjärjestus, regulatoorne DNA järjestus, millele seonduvad regulaatorvalgud, mis mõjutavad transkriptsiooni kiirust. DNA-le seonduvate regulatoorsete valkude struktuurid. Iseloomulikukd tunnuseks DNA-seonduvatele valkudele on - helikaalsete segmentide esinemine, mis sobivad täpselt B-vormi DNA suurde nõkku. Heeliks-pööre-heeliks (HTH) motiiv:
(membraanseoselised ja sekreeritavad valgud on glükosüleeritud) Spetsiifiline proteolüütiline töötlemine- väiksemaks lõikamine Mitmeahelaliste valkude moodustamine- üks valk võib koosneda mitmest peptiidist Valkude aktiivusse kestvus on erinev- mõned lülitatakse välja, lagundatakse, tagasiside inhibatsioon- kui produkti liiga palju, siis inhibeeritakse transkriptasioon Geeni struktuur: Enhanser- võimendi Promootor- lüliti TATA box- transkriptsiooni faktorite kinnituskoht Ekson- kodeeriv ala Intron- mittekodeeriv ala, lõigatakse välja 9. Transkriptsiooni ja antibiootikumid Rifamütsiin-seostub RNA polümeraasile. Aktinomütsiin D-seostub DNA-ga ja peatab mRNA ahela pikenemise. Erütromütsiin ja spectinomütsiin-mõjutavad mRNA seostumist ribosoomidega. Kloramfenikool, linkomütsiin ja tetratsükliin seostuvad ribosoomiga ja blokeerivad elongatsiooni.
polüproteiinist P123 ja nsP4 valgust. Hiline replikatsioon ei ole sõltuv pidevast valgusünteesist ja toimub juba valminud sfäärulites. Hiline replikaas kujutab endast täielikult protsessitud nsP1, 2, 3 ja 4 stabiilset kompleksi ning sünteesib nii genoomseid kui subgenoomseid (+)RNA ahelaid. Struktuursed valgud sgRNA-lt 3h pärast nakatumist polüproteiini alguses paikneb tugev translatsiooniline enhanser, mis võimendab struktuurse polüproteiini translatsiooni ligi kümme korda. Enhanseri toime põhineb viirus-indutseeritud translatsioonilise bloki kompenseerimises. C: kattevalk (kapsiidivalk) P62 – E3+E2 = viimane etapp. RNA pakkimissignaal- asub RNA ns-valke kodeerivas alas. Kollatõve E viirus (HEV) HEV-il on membraanideta ikosaeedrilised virionid ja positiivse polaarsusega RNA genoom
Konserveerunud terminaalsed konsensused on (positiivset ahelat pidi vaadatuna): 5'-UGU....GACC-3' Kümme rotaviiruste genoomset segmenti on mono- ja üks (segment 11) bitsistroone. Mittekodeerivate järjestuse funktsioonid on sarnased reoviirustele (neis paiknevad transkriptsiooni, replikatsiooni ja pakkimise signaalid), peale selle on leitud, et iga segmendi positiivse ahela 5'-NTR-is (täpsemalt selle 5'-otsas) asub ka translatsiooniline enhanser. 18 LIISI KINK 19 VIROLOOGIA 3.2.3. Valgud Struktuursed valgud
korraga ekspresseeruda võib? Kui suur arvatakse olevat geenide protsent, mille produktid geeniregulatsioonis osalevad? Inimesel arvatakse olevat umbes 23-25 000 geeni, milleks korraga ekspresseeruda võib 30-60%. Geeniregulatsioonis osalevate geenide protsent arvatakse olevat 10-15% kõikidest geenidest. 44. Millised cis-elemendid on vajalikud, et RNA polümeraas ühe geeni transkribeerimise alustaks ja lõpetaks? Promootor, enhanser, terminaator. (cis-elemendid asuvad DNAs, mõjutavad transkriptsiooni. Trans-faktorid asuvad RNAs ja mõjutavad transkripsiooni, trans-faktorid on näiteks kõik transkriptsioonifaktorid) 45. Mis tagab enamike valguliste transkriptsioonifaktorite DNA-ga seondumise spetsiifilisuse? Tõmbejõud, mis tekivad hüdrofoobsestest vastasmõjudest, elektrilisest laengust või teistest molekulaarsetest äratundmismehhanismidest.
kasutada. Alternatiivne splaissing – splaissimine, et luua unikaalseid valke, varieerides eksonite kompositsiooni samas mRNAs — võib toimuda mitmel viisil. Eksoneid võib nii pikendada kui ka vahele jätta või introneid alles jätta. RNA alternatiivse splaissingu negatiivne ja positiivne kontroll - repressor seostub kindlale järjestusele ja blokeerib splaissinguvalkude ligipääsu. Positiivne: splaisinguvalgud ei suuda tuvastada mingit järjestust ilma aktivaatorvalguta (Splicing enhanser). 57. Kontroll translatsiooni tasemel sh Shine-Dalgarno järjestus Bakterites kontrollib mRNA translatsiooni konserveerunud nukleotiidne järjestus (Shine-Dalgarno järjestus) asub alustava AUG koodoni ees. — kui see järjestus on kuidagi tõkestatud, siis translatsiooni ei saa alustada. 58. Translatsiooni alustamise kaks mehhanismi: Cap-dependent mechanism (eukarüoodi rakkudes) ja IRES-dependent mechanism (viirustes) 1.Cap-dependent mechanism (eukarüoodi rakkudes)
korraga ekspresseeruda võib? Kui suur arvatakse olevat geenide protsent, mille produktid geeniregulatsioonis osalevad? Inimesel arvatakse olevat umbes 23-25 000 geeni, milleks korraga ekspresseeuda võib 30- 60%. Geeniregulatsioonis osalevate geenide protsent arvatakse olevat 10-15% kõikidest geenidest. 44. Millised cis-elemendid on vajalikud, et RNA polümeraas ühe geeni transkribeerimise alustaks ja lõpetaks? Promootor, enhanser, terminaator. (cis-elemendid asuvad DNAs, mõjutavad transkriptsiooni. Trans-faktorid asuvad RNAs ja mõjutavad transkripsiooni, trans-faktorid on näiteks kõik transkriptsioonifaktorid) 45. Mis tagab enamike valguliste transkriptsioonifaktorite DNA-ga seondumise spetsiifilisuse? Transkriptsioonifaktoride DNAga seondumise tagavad tõmbejõud, mis tekivad hüdrofoobsetest vastasmõjudest, elektrilisest laengust või teistest molekulaarsetest
annaabi.ee 
