3. rRNA- ülesanne kuulumine koos valkudega ribosoomi koostisse, millel valgu süntees toimub. Ligi 80% Kaval: Võrdle DNAd ja RNAd kahest aspektist 1. erinevuste paaride teadmine (tunnuste võrdlus: DNAl pentoosiks desoksüriboos, RNAl riboos; nukleotiidide hulk DNAl suurem, RNAl väiksem; denaturatsioon teisasel struktuuril DNA denatureerub aeglasemalt, RNA kiiremini) 2. võrrelge, leidke ühiseid tunnuseid: mõlemad koosnevad nukleotiidijääkidest, mõlemas esineb fosfodiestersidemed, mõlemaid leidub kromosoomides, mõlemad denatureeruvad jne.
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? a) DNA replikatsioon - Tuumas b) transkriptsioon - Tuumas c) mRNA esmase transkripti töötlus (processing) - Tuumas 4. Millised järgmistest tunnustest iseloomustavad transkriptsiooni? a. Moodustuvad fosfodiestersidemed e. Lõpp-produktiks on DNA b. Lõpp-produktiks on polüpeptiid f. Lõpp-produktiks on RNA c. Formeeruv ahel on sabloon- g. Katalüsaatoriks on polümeraasid (template)ahelaga komplementaarne h. Ahel kasvab 5'3' suunas d. Formeeruv ahel on mitte-sabloon- i. Ahel kasvab 3'5' suunas ahelaga komplementaarne 5. Milliste rakkude mRNA molekulid alluvad protsessingule (processing, splicing), milliste omad mitte?
raku genoomi Retroviiruse DNA integreerumine raku genoomi Endonukleaasse aktiivsusega integraas tekitab LTR-desse üksikiahelalised katked – tekivad kleepuvad otsad, kus 3´otsad on 5´otstest lühemad (3´recessed ends) 3´otste kaudu atakeeritakse fosfodiestersidemeid märklaud-DNA-s Moodustuvad uued fosfodiestersidemed HIV-DNA 3 ´otste ja peremeesraku genoomse DNA 5´fosfaatide vahel Üksikahelalised alad sünteesitakse täis DNA reparatsiooniensüümide poolt HIV elutsükkel Lisaks CD4-le on HIV-il veel lisaretseptorid (koretseptorid) CCR5 ja CXCR4 CCR5 deletsiooniga alleeli homosügootses olekus kandvad indiviidid ei nakatu HIV-ga Eestis on 23% heterosügoote, kes kannavad inaktiivset CCR5 alleeli
koosnevad omakorda keemiliselt desoksüriboosist, lämmastikalustest ja fosforhappe jääkidest. Harilikult koosneb DNA adeniinist (A), guaniinist (G), tsütosiinist (C) ja tümiinist (T). 3. Kaksikahelalise DNA ehitus DNA esineb tavaliselt kaheahelalise struktuurina, mille mõlemad otsad on kokku keeratud, et moodustada iseloomulikku kaksikheeliksit. Iga DNA ahel on kokku pandud nelja tüüpi nukleotiididest (A, G, C, T). Nende nukleotiidide vahelisel interaktsioonil tekivad fosfodiestersidemed. Nukleotiidid on kahe ahela vahel seotud aluspaaridest tulevate vesiniksidemetega. DNA ahelatel on suund, ahela lõppe nimetatakse 3’(kolm prim) ning 5’(viis prim) otsteks. Need väljendid viitavad desoksüriboosi süsiniku aatomile, millele järgmine fosfaat ahelas kinnitub. Lisaks komplementaarsusele on paarduvad DNA ahelad antiparalleelsed: nad on orienteeritud vastupidistele suundandele. Selle põhjuseks on asjaolu, et DNA polümeraas suudab DNAd
Vektoril on T-overhangidega otsad, mis võimaldab A-overhangidega inserti sisestada. b) PCR-i produkti on võimalik vektorisse ligeerida, kuna vektoril on T-overhang otsad ning PCR-i produktil on A-overhang otsad. T ja A on omavahel komplementaarsed, seega vektori ja inserdi ,,kleepuvad otsad" ühendatakse komplementaarsusprintsiibi alusel kõigepealt vesiniksidemetega, seejärel saab ligaas sünteesida fosfodiestersidemed. Polümeraasi valikul tuleb silmas pidada, et tegemist oleks Taq Polümeraasiga, mis lisab suure tõenäosusega 3' adeniini aluse, mis on vajalik T-A kloneerimiseks. c) Vektoril on kaks antibiootikumiresistentsust, seega rakke, kuhu plasmiid on transformeeritud, saab kasvatada nii ampitsilliini, kanamütsiini kui ka mõlemat sisaldavad keskkonnas seeläbi saab vähendada ohtu, et plasmiidi mitte sisaldavad rakud tekitavad saaste.
valgud. RNA praimerid asendatakse hiljem DNA-ga DNA polümeraas I poolt ning DNA ahelad ühendatakse fosfodiestersidemete kaudu DNA ligaasi poolt. DNA polümeraas I lagundab RNA praimeri 5'® 3' eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib asemele DNA ahela 5'® 3' polümeraasse aktiivsusega. 97. DNA güraas. Topoisomeraas II, mis osaleb DNA replikatsioonil. Seostub üheahelalise DNA-ga. Põhjustab ajutisi kaksikahelalisi katkemisi. Jääb DNA otstega kovalentselt seotuks ning hiljem taastab fosfodiestersidemed. Tetrameerne valk. Kõrvaldab superspiralisatsiooni- 2 spiraali korraga. Vajab ATP energiat. Soodustab negatiivset superspiraliseerumist, et hõlbustada lahtikeerdumist. Bakterirakkudes ilma güraasita replikatsiooni ei saa toimuda. 98. DNA helikaasid. DNA helikaasid on ensüümid, mis katalüüsivad DNA ahela lahtikeerdumist. DNA helikaasid vajavad lisaenergiat ATP näol. Osalevad DNA replikatsioonil, koostoimes topoisomeraaside ja primaasidega. 99. DNA üksikahelaga seonduvad valgud
Iga aminohappe jaoks on vähemalt üks unikaalne tRNA. 3'-terminaalne järjestus on alati CCA. snRNA (väike tuuma RNA) on oluline eukarüootsete geenide esmaste transkriptide protsessingul küpseks mRNA-ks enne eksporti tuumast Nukleiinhappe skemaatiline esitus. Suhkrud tsütoplasmasse. Koosneb 100-200 nukleotiidist, millest osa on on kujutatud püstjoontena, kaldjooned on fosfodiestersidemed. Lämmastikalused on metüleeritud. Esineb stabiilsete RNA-valk kompleksidena, nn väikeste tähistatud ringidena. tuuma ribonukleoproteiinidena (snRNP). siRNA (väike interfeeriv RNA) osaleb transkriptisoonijärgses geenide vaigistamises. 5. Nukleiinhapete hüdrolüüs. RNA onvastupidav lahjades hapetes, hüdrolüüsitakse lahja leelise poolt. DNA on vastupidav
toimub mitokondrites. Toimumise eelduseks on rasvhappe aktiveerimine CoA-ga (toimub mitokondri välismembraanil enne rasvhappe sisenemist mitokondrisse või mitokondris kui on lühikese ahelaga rasvhape) Toimub tsüklitena, mis koosnevad 4 astmest Saaduseks: atsetüül-CoA ja 2C võrra lühem rasvhappe-atsüülCoA????? 12. nukleotiidide vahel on KOVALENTSED SIDEMED (moodustuvad aatomite omavahelisel elektronide jagamisel)!!! Need kovalentsed sidemed on 3'-5' fosfodiestersidemed, mis on polünukleotiidahela ehituslikuks aluseks Primaarstruktuur on nukleotiidide järjestus Sekundaarstruktuur on biheeliks, kus on ka vesiniksidemed 13. Elektroni transpordisüsteem (ETS) (= elektroni ülekandeahel = hindamisahel) Elektronid, mida kannavad tsitraaditsüklis moodustunud taandatud koensüümid (NADH, FADH2), läbivad valkude ja koensüümide ahela (hingamisahela), et moodustada prootonigradient läbi mitokondri sisemembraani.
DNA struktuur DNA esineb tavaliselt kaheahelalise struktuurina, mille mõlemad otsad on kokku keeratud, et moodustada iseloomulikku kaksikheeliksit. Iga DNA ahel on kokku pandud nelja tüüpi nukleotiididest, mille lämmastikalusteks on adeniin, tsütosiin, guaniin ning tümiin. Nukleotiid on mono-, di-, või trifosfaat-desoksüribonukleosiid: see on desoksüriboos-suhkur, millele on kinnitunud üks, kaks või kolm fosfaatrühma. Nende nukleotiidide vahelisel interaktsioonil tekivad fosfodiestersidemed ning seeläbi moodustub DNA kaksikheeliksi fosfaat-desoksüriboos selgroog (aluspaarid on sissepoole suunatud). Nukleotiidid on kahe ahela vahel seotud aluspaaridest tulevate vesiniksidemetega. Adeniin paardub tümiiniga ning tsütosiin guaniiniga. DNA kaksikheeliksi keemiline struktuur DNA ahelatel on suund, ahela lõppe nimetatakse 3'(kolm prim) ning 5'(viis prim) otsteks. Need väljendid viitavad desoksüriboosi süsiniku aatomile, millele järgmine fosfaat ahelas kinnitub. Lisaks
pol; RNAP) on ensüümid, mis vastutavad RNA sünteesi eest. Seepärast on RNA polümeraas võtme-ensüümiks geenide aktiivsuse regulatsioonil. Just selle ensüümi vahendusel määratakse rakkudes millised geenid avalduvad, millal ja millises ulatuses. DNA sõltuv RNA polümeraas sünteesib DNA järjestuse alusel RNA ahela kasutades substraadina nukleosiid trifosfaate. Keemilisest seisukohast on tegemist polükondensatsiooni reaktsiooniga, mille käigus sünteesitakse fosfodiestersidemed polünukleotiidahelasse ja reaktsiooni käigus vabanevad pürofosfaadi jäägid (vt. joonis 11.6). Nii nagu kõik nukleiinhapete biosünteesi reaktsioonid, kulgeb ka RNA süntees rakkudes 5' 3' suunas. Rakuliste organismide RNA polümeraasid koosnevad paljudest subühikutest. Mitterakuliste mikro-organismide (viiruste) RNA polümeraasid, mis ei vaja keerukat regulatsiooni, võivad koosneda ka ühest polüpeptiidist.
Amülolüütilised Amülaas -amülaas 1,4--glükosiidsidemed glükoosi polümeerides Lipolüütilised Lipaasid Lipaas Triglütseriidides positsioonis 1 ja 3 Fosfolipaas A Fosfoglütseriiiidddides positsioonis 2 Kolesterinaas Kolesteriinestrites Nukleolüütilised Ribonukleaasid Ribonukleiinhapete nukleotiidide fosfodiestersidemed Kaksteistsõrmiksoolde eritatav pankreasenõre sisaldab kõiki toiteaineid lagundavaid ensüüme. Pankrease peptidaasid lagundavad edasi maos osaliselt lagundatud valke. Pankreas toodab peptidaase inaktiivsetena, aktiivseks muutuvad nad peensoole valendikus kokkupuutudes soolepiteelis sünteesitud ensüümidega. Pankrease amülaas lagundab edasi sülje amülaasi toimel osaliselt lagundatud süsivesikud. Pankrease lipaasid segunedes sapiga lagundavad kaksteistsõrmiksooles rasvasid
Amülolüütilised Amülaas -amülaas 1,4--glükosiidsidemed glükoosi polümeerides Lipolüütilised Lipaasid Lipaas Triglütseriidides positsioonis 1 ja 3 Fosfolipaas A Fosfoglütseriiiidddides positsioonis 2 Kolesterinaas Kolesteriinestrites Nukleolüütilised Ribonukleaasid Ribonukleiinhapete nukleotiidide fosfodiestersidemed Kaksteistsõrmiksoolde eritatav pankreasenõre sisaldab kõiki toiteaineid lagundavaid ensüüme. Pankrease peptidaasid lagundavad edasi maos osaliselt lagundatud valke. Pankreas toodab peptidaase inaktiivsetena, aktiivseks muutuvad nad peensoole valendikus kokkupuutudes soolepiteelis sünteesitud ensüümidega. Pankrease amülaas lagundab edasi sülje amülaasi toimel osaliselt lagundatud süsivesikud. Pankrease lipaasid segunedes sapiga lagundavad kaksteistsõrmiksooles rasvasid
puriinalus - desoksüriboos b) pürimidiinalus riboos-5'-fosfaat a) Desoksüadenosiin b) Tsütidiin-5'-monofosfaat 5. Andke nimetused skemaatiliselt esitatud nukleosiididele ja nukleotiidile. a) desoksüadenosiin b) tümidiin c) desoksüguanosiindifosfaat 6. Skitseerige nukleiinhappe ahela (= polünukleotiidahela) lõik ja näidake a) millised kovalentsed sidemed on polünukleotiidahela ehituslikuks aluseks Ehituslikuks aluseks on 3'-5' fosfodiestersidemed b) milline on ahela 5' ja milline 3' ots ja milles on nende erinevus Ahelate otsad on erinevad: ühes ahela otsas on suhkru 5' süsinik, mille otsa on seotud fosfaatjääk, teises ahela otsas on 3' süsinik ja sellega seotud vaba OH-rühm. c) millises suunas (3' 5' või 5' 3') polünukleotiidahelat üles märgitakse ja miks. 5' 3'suunas, vastab valkude N C suunale. DNA replikatsioon toimub samas suunas. 7. Millised
DNA on paremalepöörduv 2-ahelaline heeliks. KOMPLEMENTAARSUS: Tuleneb N-aluste spetsiifilisest paardumisest. Kui me teame DNA ühe ahela nukleotiidset järjestust, saame üheselt määratleda teise ahela nukleotiidse järjestuse. Just DNA-ahelast komplementaarsus võimaldab säilitada geneetilist infot muutumatult põlvkonnast põlvkonda. ANTIPARALLEELSUS: DNA komplementaarsed ahelad on vastassuunalised, ehk komplementaarsed. Ühe ahela nukleotiidide vahelised fosfodiestersidemed on nende suhkru süsinikuaatomite vahel suunaga 5’- 3’, teises ahelas aga 3’-5’. See tähendab, et DNA üksikahela ühes otsas on vaba 3’OH rühm (kust toimub kasvamine), teises otsas 5’P-rühm. Suhkru 3´C küljes olev OH-rühm ühineb lisanduva nukleotiidi suhkru 5´C-ga seotud fosfaadi vesiniku aatomiga; eraldub vesi H 2O ja vabaneb pürofosfaat 28 45. Bakterikromosoomi struktuur. Erinevate organismide genoomid on erineva suurusega. Sellest tulenevalt on ka erinev genoomi
(püramidiin alused) Tsümiin: (T) Uratsiil: (U) Tsütosiin(C) Tsütosiin: (C) Fosforhappejäägid Nukleiinhapete struktuursus: 1. Esmane struktuur · nukleotiidide hulk ja järjestus üksikahelases molekulis. Näiteks fosfodiestersidemed, vahetult peale sünteesi ja viirustes on esmane struktuur. 2. Teisane struktuur · DNA puhul on teisaseks struktuuriks biheeliks. Biheeliksil on 4 aspenti: a) lämmastikalused on suunatud molekuli sisse, välisküljed on moodustatud pentoosi ja fosforhappejääkidest. b) Omavahel paarduvad kindlad lämmasik alused. Põhimõte on A T Nende ahelad pole identsed. G C
Siin keskel auku ei ole. Võimaldab DNA-d tihedamini kokku pakkida. DNA kõrgemat järku struktuurid ja ensüümid: Topoisomeraas 1 – tekitab DNA-s üheahelalisi katkeid. Ei vaja ATP-d. DNA topoloogiliste pingete lõdvendaja st laseb vinte välja. Pärast ühendab tagasi ja laseb vintidel juurde tekkida. Seondub kaheahelalise DNA-ga. Muudab L (ahelate seotust ja täispöörete arvu). Oluline replikatsioonil. Topoisomeraas 2 – tekitab DNA-s kaheahelalisi katkeid (fosfodiestersidemed lagundatakse). Vajab ATP-d. Mõjutab supervintide arvu (T) ja tekitab supervinte juurde. Tekitab DNA kõrgemat järku struktuure ja on vajalik DNA tihedaks pakkimiseks kromatiini. Seda inhibeerivad antibiootikumid või madalmolekulaarsed ained. Osa geenide avaldumiseks vajalikud. DNA riststruktuur tekib juhul, kui sellest on linge välja keeratud. DNA topoloogia säilitamiseks oluline struktuur – 5’ ja 3’ otsad on sarnased: TCGTT ACCGA 11 AGCCA TGGCT
5. suur molekulmass. Kokkuvõttev tabel staatilisest biokeemiast: 1. süsivesikud 2. lipiidid. 3. valgud. 4. nukleiinhapped. Sidemetüüpide tabel : Ehitusüksused Keemilise sideme tüüp 1. Monoosid e. monosahhariidid | glükosiidside - seob monoosijääke. 2. alkoholid ja rasvhapped | esterside 3. Aminohapped | peptiidside 4. Nukleotiidid | fosfodiestersidemed. --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bioaktiivsed ühendid - ühendid, mis väikestes hulkades mõjutavad organismi ainevahetust. Jagunevad : a) heksogeensed (kehavälised) - organism ise ei sünteesi. peab saama toiduga. (vitamiinid) b) endogeensed (isesünteesitavad). hormoonid ja ensüümid. -------- Vitamiinid :
Vabanevad verre näiteks siis, kui bakterid lüüsuvad. Põhjustavad inimesel palavikku, põletikku ja sokki. G(+) bakterite rakukest koosneb: paksust (20-80 nm) peptidoglükaankihist, mis moodustab kuni 80% rakukesta massist, Kestateihhuuhapetest, mis läbistavad peptidoglükaankihti, Lipoteihhuuhapetest, mis seostuvad ka membraani lipiidkihiga. Vähesel määral periplasmat. Teihuuhapped (teichoic acid) on glütserool- või ribitoolfosfaadi polümeerid. Monomeeride vahel fosfodiestersidemed. Kovalentselt seotud peptidoglükaani muraamhappe jäägiga. Lipoteihhuhapped on seotud rakumembraani lipiidkihiga. Teihhuhapete vabadele hüdroksüülidele seostuvad mitmesugused jäägid, nagu suhkrud ja aminohapped. Ulatuvad välja raku pinnale, neile saavad adsorbeeruda faagid- ,,tutvustavad" rakku immuunsüsteemile. 25 Negatiivse laenguga ja annavad raku pinnale negatiivse laengu. Osalevad ka patogeensetel
Lämmastikaluste spetsiifilisest paardumisest tuleneb DNA ahelate komplementaarsus. Kui ühe DNA ahela nukleotiidne järjestus on teada, on selle põhjal võimalik kirjutada vastasahela nukleotiidne järjestus. Just DNA ahelate komplementaarsus võimaldab geneetilist informatsiooni säilitada ja kanda põlvkonniti edasi. Ühte DNA kaksikheeliksi pöördesse mahub 10 lämmastikaluste kaudu paardunud nukleotiidi. Suhkrus tähistatakse C-aatomeid C1', C2', C3', C4' ja C5'. Fosfodiestersidemed polünukleotiidahelas tekivad sel viisil, et kasvava DNA ahela viimase nukleotiidi suhkru vabale 3'C-OH rühmale lisatakse nukleosiidtrifosfaat, kus fosfaadid on seotud suhkru 5'C-ga. Suhkru 3'C küljes olev OH-rühm ühineb lisanduva nukleotiidi (nukleosiidtrifosfaadi) suhkru 5'C-ga seotud fosfaadi H-aatomiga ning 3'C ning järgmise nukleotiidi fosfaadi vahele tekib fosfodiesterside. Sideme tekkel eraldub vesi ja vabaneb pürofosfaat (PPi). Nukleiinhapet sünteesitakse 5' otsast 3' suunas
Lämmastikaluste spetsiifilisest paardumisest tuleneb DNA ahelate komplementaarsus. Kui ühe DNA ahela nukleotiidne järjestus on teada, on selle põhjal võimalik kirjutada vastasahela nukleotiidne järjestus. Just DNA ahelate komplementaarsus võimaldab geneetilist informatsiooni säilitada ja kanda põlvkonniti edasi. Ühte DNA kaksikheeliksi pöördesse mahub 10 lämmastikaluste kaudu paardunud nukleotiidi. Suhkrus tähistatakse C-aatomeid C1', C2', C3', C4' ja C5'. Fosfodiestersidemed polünukleotiidahelas tekivad sel viisil, et kasvava DNA ahela viimase nukleotiidi suhkru vabale 3'C-OH rühmale lisatakse nukleosiidtrifosfaat, kus fosfaadid on seotud suhkru 5'C-ga. Suhkru 3'C küljes olev OH-rühm ühineb lisanduva nukleotiidi (nukleosiidtrifosfaadi) suhkru 5'C-ga seotud fosfaadi H-aatomiga ning 3'C ning järgmise nukleotiidi fosfaadi vahele tekib fosfodiesterside. Sideme tekkel eraldub vesi ja vabaneb pürofosfaat (PPi). Nukleiinhapet sünteesitakse 5' otsast 3' suunas
annaabi.ee 
