Leidsid 28 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Geenid ja nende klassid". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
geenid, snorna, mirna, snrna, ekspressioon, transkriptsioon, geeniekspressiooni, klassid, momendil, viiest, elegans, antikoodoni, aluspaari, kõdumine, riboosi, mittekodeeriv, kontrollis, reverse, splaissimine5. Prokarüootsete mudelorganismide genoomiprojektid (E.coli, bakteriofaagid, multiresistentsuplasmiidid). Bakteriofaagide genoom enamasti kaheahelaline DNA (ka üheahelaline DNA või RNA). Suurus 1.6 kb 150 kb, umbes 200 geeni, lugemisraamid tihti kattuvad. E.coli (soolekepike) genoom: Sekveneeritud 1997 a. Genoom 4 639 221 bp. 4289 geeni (2657 valke kodeerivad, 1632 funktsioon teadmata). Neljandik geenidest organiseeritud 75 operoni. Enamik geene esindatud ühe koopiana v.a. rRNA geenid. Keskmine distants geenide vahel 118 bp.Valke kodeerivad geenid (87,8% genoomist) paigutatakse 22 funktsionaalsesse gruppi. Plasmiidid: autonoomselt replitseeruvad, sümbiontsed või parasiitsed bakterite geneetilised elemendid. Rakus 1-1000. Suurus 1-100 kb. pTP10 on Corynebacterium striatum M82B multiresistentsusplasmiid (51 kb.), mis tagab resistentsuse 16 antibiootikumi vastu. 47 ORF-i. 6. Eukarüootsete genoomide omadused (C väärtuse paradoks, koodikasutus, kompleksus)
Genoomi arhitektuur: • Liigispetsiifilised kromosoomid ja nende evolutsioon, homoloogia (sünteensuse) kaardid. Kromosoomistik on liigispetsiifiline, igal liigil on kindel arv, kindla kujuga kromosoome. Näiteks inimestel on 46 kromosoomi, koertel 78, kassidel 38, tubakal ja kartulil 48 jne. • Mõisted Eu- ja heterokromatiin: omadused, funktsioon. Kromatiin jaguneb eu- ja heterokromatiiniks. Eukromatiin on valdavalt dekondenseerunud olekus ning seal toimub geenide transkriptsioon ehk on transkriptsiooniliselt aktiivne interfaasis. On geenirikas. Eukromatiini iseloomustab histoonide kõrge atsetüleerituse tase (ning samuti on transkriptsiooniliselt aktiivsele kromatiinile omased histoonide metüleerimised). Tema replikatsiooni aeg on varieeruv. Heterokromatiin on transkriptsiooniliselt inaktiivne. Esineb tsentromeerides ja telomeerides. Heterokromatiini iseloomustab võime levida: kui
Sel juhul kandub elusrakkudesse surnud rakkudest vabanenud DNA. Transkriptsioon ümberkirjutamine, DNA ühe ahela alusel komplementaarse RNA molekuli süntees. Translatsioon mRNA põhjal ribosoomides valguahela sünteesimine ehk lihtsamalt öeldes valgu süntees. (RNA alusel valgu süntees tsütoplasmas paiknevatel ribosoomidel.) Translatsiooniprotsess loob geneetilise koodi ehk vastavuse mRNAde nukleotiidahelate ja valkude polüpeptiidahelate vahel. 2. Initsiatsioon prokarüootidel: transkriptsioon algab sellega, et protsessi läbiviiv ensüüm RNA polümeraas kinnitub struktuurgeenide ees asuvas promootoris sisalduvatele transkriptsiooni algussignaalidele. RNA polümeraas ei vaja transkriptsiooni initsiatsiooniks praimerjärjestust nagu seda vajas DNA polümeraas. Promootori piirkonnas, 10np transkriptsiooni alguspunktist eespool, on kindel järjestus TATAAT -, mis on tuntud Pribnow box'i nime all. Sellel järjestusel kinnitub RNA polümeraas DNA-le ja oletatakse, et selles
tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60 A Molekulaarbioloogia põhidogma DNA↔ RNA →valk DNA sünteesitakse nii DNA kui RNA alusel! RNA-sõltuv DNA polümeraas – pöördtranskriptaas – revertaas – katalüüsib DNA sünteesi RNA matriitsilt, leiti algselt retroviirustelt. Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel. Ühte „head“ geeni võib ümbritseda „halvad“ geenid ja teda ei valita. Mutatsioonid toimuvad juhuslikult. Epigeneetiline pärilikkus - on seotud genoomi ekspressiooni mustrite kordumisega uues põlvkonnas (DNA metüleerimine), ei ole seotud muutustega genoomis. Geneetilise info 3 põhilist ülekandeprotsessi: 1. Replikatsioon – kahekordistumine geneetiline info on säilitatud DNA kaksikheeliksi kujul viib läbi DNA-sõltuv DNA polümeraas (substraat: desoksünukleosiid-5’-trifosfaat) DNA replikatsioon – eukarüootidel
genoom on suurem, see seaduspärasus alati ei kehti. Näiteks kahepaiksete genoom on ~50x suurem kui inimesel. Seda nim C-paradoksiks. Geen on defineeritud kui DNA (viirustes ka RNA) nukleotiidide järjestus mis on vajalik funktsionaalse valgu sünteesimiseks. Koosneb mitte ainult kodeerivatest piirkondadest vaid ka regulaatorpiirkondadest, mis võivad kodeerivast osast kaugel paikneda ja samuti pre- mRNA protsessingut võimaldavatest piirkondadest. Esinevad ka geenid, mis ei kodeeri valku, näiteks tRNA, rRNA geenid. Geenide suurus varieerub. Inimese keskmise geeni suurus on ~27000 DNA aluspaari (Abeles tabel 4-1 lk.202). Eukarüootse raku geenid sisaldavad mittekodeerivaid piirkondi mida nim introniteks, need piirkonnad pre-mRNA protsessimisel lõigatakse välja, toimub nn splicing. Kodeerivaid piirkondi nim eksoniteks. Geeni otstes paiknevad mittekodeerivad DNA alad on vajalikud geeni transkriptsiooniks
lõik, mis seotakse sihtmärk DNA ga DNA-ainult transposoonide ja retrotransposoonide põhimõtteline erinevus. Transposaaside olemus ja funktsioon. Transposaasid katalüüsivad transposooni lisamist sihtmärk DNA-sse Konservatiivse saitspetsiifilise rekombinatsiooni erinevus transposoonidest. Nõuab erinevalt transposoonidest spetsiifilist DNA järjestust nii doonor kui ka retsipent DNA osas ning ta ei jäta auke DNA ahelasse RNA ja transkriptsioon. RNA keemiline struktuur- riboos, fosfaatrühm, lämmastikalused (G,C,A,U) DNA matriitsi alusel toimuv RNA süntees e. DNA transkriptsioon. Üheahelalise RNA süntees, mis on komplemntaarne ühega kahest DNA ahelast ja kasutab seda DNA ahelat matriitsina sünteesil. Transkriptsiooni initsiatsioon: kormatiini struktuuri avamine ehk kromatiini remodelleeriv kompleks ja topoisomeraas. Transkkrisptsiooniks on vaja cis aktiveerivate elementide ja trans aktiveerivate faktorite koostoimet
1 MOLEKULAAR- JA RAKUBIOLOOGIA | YTM0011 II KONTROLLTÖÖ KORDAMISKÜSIMUSED | MIHKEL HEINMAA TTÜ YAGB31 | 08/10/10 TRANSKRIPTSIOON JA GEENI REGULATSIOON 1. Missuguseid geneetilise infovahetuse protsesse tähistavad a) transformatsioon, 2) transkriptsioon 3) translatsioon. Transformatsioon on geneetilise info ülekandumine ühest bakterirakust teise rakust isoleeritud DNA abil. Transkriptsioon ehk RNA süntees on DNA ühe ahela (matriitsahel) alusel komplementaarse RNA ahela süntees. Translatsioon on mRNA põhjal ribosoomides valguahela süntees. 2. Võrdle transkriptsiooni initsiatsiooni protsesse prokarüootidel ja eukarüootidel. Prokarüoodi transkriptsiooni initsiatsioon: RNA polümeraas seondub ühega paljudest spetsiifilistes tranksriptsiooni
Tuumalähedane ruum (perinuclear space) – see on ala, mis jääb kahe tuumamembraani vahele. Sisemises membraanis asuvad lamiinid, mis seovad endaga kromatiini ja tuuma valke. Tuuma laamina – valkude võrgustik, mis annab tuumaümbrisele toese. 1) Reguleerib genoomi organiseeritust ja kromatiini struktuuri a. interakteerudes otseselt kromatiiniga ja seostudes kaudselt kromatiini modifitseerivate ja reguleerivate valkudega 2) Reguleerib geeniekspressiooni a. Eraldab transkriptsioonifaktorid tuumaümbrisesse – piirab nende kättesaadavust nukleoplasmas 3) Vahendab tuuma ja tsütoskeletivahelisi struktuurseid sidemeid LINC kompleksi kaudu a. koosneb lamiinidest, sisemisest tuumamembraani proteiinist ja interakteeruvast välimisest tuumamembraani proteiinist (see seob tsütoskeleti elemente) 4) Laamina kiht pakub platvormi signaaliülekande radades olevate
molekulide arv kõik on lineaarsed molekul · seonduvad valgud mitmed histoonid ja teised valgud suures osa valkudest vabad · geenide arv 30 000-40 000 37 · geeni tihedus 1/90 kb 1/0.45 kb · korduselemendid suur hulk väga vähe · transkriptsioon enamik geenidest transkribeeritakse mitmete geenide transk- individuaalselt unikaalsetest promootoritelt riptsioon samalt promootorilt · intronid leiduvad enamikes geendes puuduvad · kodeeriv DNA 2% 93% VALGUD Ehitus
alternatiivse splaissingu käigus kasutab rakk erinevaid eksonite kombinatsioone, et teha erinevaid küpseid mRNA-sid ja valke. Alternatiivne splaising võib toimuda samas raku tüübis vastuseks erinevatele keskkonna-ja raku arengut määravatele signaalidele. Post-translatoorsete modifikatsioonidega saab anda osadele valkudele erinevaid funktsioone (nii, et need näivad erinevate valkudena). 9. Missugusi geneetilise info vahetuse protsesse tähistavad a) transformatsioon, 2) transkriptsioon 3) translatsioon. · Transformatsioon geneetilise informatsiooni ülekandumine ühest rakust teise rakust isoleeritud DNA abil. Pärilik muutus raku omadustes. Võõras DNA satub raku koosseisu ja sellelt hakatakse geene eksprsesseerima. Eristatakse viirusliku päritoluga DNA lisandumist (transduktsioon), bakterite vahelist kontakti (konjugatsioon). Koekultuuris eukarüootsete rakkude transformatsiooni kutsutakse transfektsiooniks.
väike vagu. RNA- ribonukeliinhape, viib läbi valkude sünteesi, geneetilised regulatsiooni protsessid RNA-analüüsi kasutatakse diagnostikas palju vähem, kuna RNA on palju ebastabiilsem (nii säilitamise, kui analüüsi suhtes). Vajadusel (RNA-viiruste analüüs) kasutatakse näiteks revertaasi polümeraas mis sünteesib RNA pealt DNA. Valgud- koosnevad ah, nende kaudu jõuab pärilik info tunnustesse Replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon- matriitssüsteemireaktsioonid Nukleosiid- suhkur + lämmastikalus Nukleotiid- suhkur+ lämmastikalus+ fosfaatrühm ( lisaks nukleiinhappe mood. On teisi ül: ATP, koensüümide koostises- CoA, signaalmolekul-cAMP Nukleiinhape- tekib kui nukleotiidid seostuvad omavahel fosfodiestersildadega. Nukleosoom- kromatiinaine struktuurelement, DNA on keerdnud ümber 8 histooni gloobuli. Superheeliksi struktuur kaitseb DNA-d DNAaaside eest ( topoisomeraasi toimel moodustub)
aromaatsete AH (F, Y, W) tagant. Kasutades massi märkega ühte neist AH-st, saab kindla massnihkega peptiide.pSILAC. Pulss märkimisega SILAC. Rakkudele lisatakse erineva märkega aminohappeid (söötmevahetus). Jälgitakse kahe või enama märkega peptiidide suhet LQC/MS abil. Võimaldab analüüsida paljude valkude sünteesi kineetikat samades rakkudes. Näide: hiire fibroplastide kultuur – globaalne geeniekspressiooni regulatsioon. mRNA ja valkude eluead ning koopiaarvud. Aminoatsüül-tRNA süntetaasid Aminoatsüül-tRNA süntetaaside jaotus kahte klassi. aaRS-id jagatakse kahte klassi (I ja II) ja kummassegi klassi kuulub 10 liiget. Klassidesse jagamise aluseks on konseveerunud ah järjestused ja iseloomulikud struktuursed motiivid. Erinevused järjestustes annavad tulemuseks aktiivsaidi erineva 3D struktuuri ja erineva tRNA ja aaRS-i molekulide stereomeetrilise seondamise
Ülejäänud organismidel on replikatsioon DNA kahekordistumine. Replikatsioon on DNA süntees. DNA süntees toimub liskas replikatsioonile veel rekombinatsiooni ja reparatsiooni käigus. Teiselt poolt on replikatsioon laiem mõiste kui DNA süntees hõlmates ka RNA praimeri sünteesi, DNA ja kromosoomi struktuuri muutusi ja replikatsiooni regulatsiooni. DNA sünteesi viib läbi ensüüm - DNA-sõltuv DNA polümeraas, kusjuures substraatideks on desoksü-nukleosiid 5'-trifosfaadid. 2. Transkriptsioon - RNA süntees. Transkriptsioon tähendab mahakirjutamist ja tähistab molekulaarbioloogias RNA sünteesi DNA matriitsi alusel. RNA sünteesi regulatsioon on geeni aktiivsuse regulatsiooni põhiline tase. Seega on transkriptsiooni regulatsioon väga oluline makromolekulide sünteesi kontrollmehhanism. Transkriptsiooni viib läbi DNA-sõltuv RNA polümeraas. RNA polümeraase on väga palju erinevaid tüüpe. Eukarüootides on kolm erinevat RNA polümeraasi, mis sünteesivad erinevaid RNA molekule
substraadina. Ribosoomi subühikute vahele jääb põhiline aktiivtsenter, mis moodustab tRNA'de sidumiskohad: · A-saiti seondub aminoatsüül-tRNA - paikneb nii väiksemal kui suuremal subühikul. · P-saiti seondub peptidüül-tRNA. · E-sait on deatsüleeritud tRNA spetsiifiline. TRANSKRIPTSIOON on matriitssüntees, mille käigus sünteesitakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. Transkriptsioon toimub eukarüootidel tuumas, prokarüootidel tsütoplasmas. Prokarüoodi transkriptsiooni initsiatsioon: RNA polümeraas seondub ühega paljudest spetsiifilistes tranksriptsiooni faktoritest (-faktor) moodustades holoensüümi. Saab seonduda promootor-piirkonnaga DNA'l. -35 -10 regioon sisaldab prokarüootset promootorit.. Selles staadiumis DNA on kaksikheeliks. DNA põimub lahti üksikahelaks initsiatsiooni saidi lähedal. RNA-
KLASSIKALINE GENEETIKA 1. Kas tütarkromatiidid on geneetiliselt identsed vi ei ja miks? On, sest nad tekkisid replikatsiooni tulemusel (samad geenid, samad alleelid). 2. Kas homoloogilised kromosoomid on geneetiliselt identsed vi ei ja miks? Ei, sest üks on saadud isalt ja teine emalt. 3. Millisteks osadeks jaotub rakutsükkel? Interfaas (G1, S, G2), profaas, metafaas, anafaas, telofaas (meioosi puhul jagunemisi 2). 4. Mis on mitoosi bioloogiliseks funktsiooniks? Organismi kasv, mittesuguline paljunemine, hävitatud rakkude asendamine; geneetiliselt identsete tütarrakkude saamine. 5. Mis on meioosi bioloogiliseks funktsiooniks?
antakse üle ühe kindla determinandiga, millised omavahel kombineeruvad. 1. F1 oli alati sarnane ühe vanema tunnusega. 2. F2 ilmus välja F1 põlvkonnas kadunud tunnus, küll madala sagedusega, kuid alati 1:3. "Mendeli lahknemise printsiip": Retsessiivsed tunnused kahe erineva homosügootse isendi ristamisel ilmuvad alles teises põlvkonnas ja alati sarnase sagedusega Kaasaegne sõnastus lahknemise printsiibile: Gameetide küpsemisel geenid lookuses lahknevad ja kumbki neist paigutub ühte gameeti. Erinevate kromosoomide geenid on gameetide küpsemisel üksteisest sõltumatud. Trihübriidne ristamine: Kolm sõltumatut tunnuspaari. Tulemused: 8 erinevat gameeti annavad 64 kombinatsiooni, 27 erinevat genotüüpi, 8 eri fenotüüpi (2 x 2 x 2). Statistiline fenotüüpide suhe = 27:9:9:9:3:3:3:1. Metsik alleel populatsioonis enim levinud alleel. Mendeli seadused kokkuvõtvalt:
põhjustavad haigusi – tsüstiline fibroos (kahjustab organite epideelrakkude ioonkanaleid ning tekib limakiht + põletik), Huntingtoni tõbi (neuronid hakavad surema liigutuste kehvenev koordineerimine), fragiilne X (tugev alaareng), Alzheimeri tõbi (ei ole alati seotud geenmutatsioonidega; ilmneb dementsus ja haige ei tunne enam inimesi ära), rinnavähk + südame veresoonkonna haigused (2 geeni – BRCA, BRCA2 – tõstavad oluliselt riski; need geenid on seotud DNA reparatsioonidega). Lisaks uuritakse komplekseid tunnuseid (geenid + keskkond) isiksuse omadused, vaimsed võimed, alkoholism, skisofreenia, maniakaalne depressiivsus, homoseksuaalsus (?). Kaksikute meetod uurida ühemunakaksikuid erinevates keskkonna tingimustes. 2. Kaasaegse geneetika rakendusalad põllumajanduses. Transgeensed organismid. Organismi kloonimine. GMO ehk geneetiliselt muundatud organismid (teatud tunnuste uuendamine)
Ekspressiivsus kirjeldab geeni fenotüübilise avaldumise taset. Kandilise lõuaga Hapsburgid, lobe mutatsiooniga sagaralise silmakujuga äädikakärbsed.. Mittetäielikku penetrantsust või erinevad ekspressiivsust mõjutab tunnuste komplekssus konkreetne fenotüüp võib olla seotud mitme erineva geeni avaldumisega. 11. Mõisted epistaas ja pleiotroopsus. Tooge mõni näide. Epistaas ühe geeni takistav, pärssiv või varjutav toime teise geeni avaldumisele. Need geenid mida allutatakse on hüpostaatilised. Kui epistaatilise geeni ainsaks avaldumisviisiks on teise geeni pärssimine, nimetatakse teda inhibiitor- või supressorgeeniks. Äädikakärbeste mutatsioon white (põhjustab valget silmavärvust) on epistaatiline mutatsiooni cinnabar suhtes. Ehk mõlema homosügootsel avaldumisel on kärbse silmad ikka valged. Pleiotroopsus geen mõjutab samaaegselt erinevaid tunnuseid. Mitme patogeense tunnuse koos avaldumine on sündroom
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. MEDITSIIN Geneetilised uuringud on alati olnud suures ulatuses seotud meditsiiniga ja nende eesmärgiks on olnud meditsiiniprobleemide lahendamine. Need uuringud on võimaldanud leida viise võitluses nakkushaigustega ning kindlaks teha geene, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Geneetikute töö tulemuseks on ka efektiivselt töötavad vaktsiinid. 1. Molekulaarne diagnostika ehk teha kindlaks geenid, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Molekulaarsete diagnostikameetoditega on võimalik tuvastada haigusi põhjustavaid mutantseid geene. See aitab leida optimaalseid ravivõimalusi. Nt alpaktonuuria on perekonniti päranduv, lisaks huntingtoni tõbi, tsüstiline fibroos. 2. Geeniteraapia rakendamine. Geeni defekt kompenseeritakse uue, funktsionaalse geeni rakku viimisega. Nt immuunpuudulikkuse ja tsüstilise fibroosi korral. Terve geen viiakse organismi lisaks
polügalakturonaasi taset rakus.) Huvipakkuvate produkti tootmine taimes või loomas. (Nt inimese kasvuhormooni ja insuliini tootmine mikroorganismides; inimese verehüübefaktori IX ja alfa-1- antitrüpsiini tootmine lammastes.) Transgeensete organismide konstrueerimine bioloogiliste protsesside molekulaarsete mehhanismide uurimiseks. (Nt transgeensete hiirte kasutamine imetajate geeniekspressiooni uurimisel.) · Kloonimisel viiakse munarakku somaatilise raku geneetiline materjal ning jagunema stimuleeritud munarakust arenevad isendid on identsed som. raku tuuma doonoriga. 1997- ndal aastal sündis kloonitud lammas Dolly. Ühelt utelt võeti udarast rakke, teistelt võeti munarakke, millelt kõrvaldati tuum. Need rakud liideti omavahel ja implanteeriti kolmandale utele (asendusemale). Nii sündiski lammas, kes oli identne udararaku doonoriga.
GEEN, GENOOM JA KROMOSOOM 1. Prokarüootse geeni struktuur. Ei sisalda introneid. Operon. Prokarüootidel geneetilise ekspressiooni ühik, mis koosneb ühest või enamast geenist ning operaator- ja promootorjärjestusest, mis reguleerivad nende transkriptsiooni. Geenide klaster, mis moodustab bakteriaalse operoni, sisaldab ühe transkriptsiooniühiku, kuna ühelt promootorilt transkribeeritakse üks primaarne transkript. Teisiti öeldes on geenid ja transkriptsiooniühikud prokarüootides tihtipeale üksteisest eristatavad. 2. Prokrüootsed kromosoomid. Rõngaskromosoomid. Struktuur üks replikatsiooni alguspunkt, geenid organiseeritud operonidesse, suurus 160 000-12 200 000 aluspaari, pakituse tasemed tuuma pole, selle asemel on tuumapiirkond, kromosoom on superkeerdunud ning assotsieeritud polüamiinide ja madalmolekulaarsete aluseliste valkudega, mis võimaldavad DNAd tihedalt bakteriraku keskosas pakkida. 3
http://www.tymri.ut.ee Õppetöö Geneetika 1 1. Sissejuhatus geneetikasse. Klassikalise ja molekulaargeneetika kujunemine. Geneetika tänapäeval: rekombinantse DNA tehnoloogia; genoomide sekveneerimine; globaalne geeniekspressiooni uurimine, geenikiibid. Kaasaegse geneetika rakendusalad; geneetika ja meditsiin (haigust põhjustavad mutatsioonid geenides, geeniteraapia, molekulaarne diagnostika); geneetika kaasaegses põllumajanduses; organismide kloonimine. Geneetika väärkasutused: eugeenika; lõssenkism. 2. Reproduktsioon kui pärilikkuse alus. Rakk kui elusorganismi ehituskivi. Eukarüootne ja prokarüootne rakk Kromosoomid. Rakutsükkel, selle toimumist mõjutavad kontrollpunktid. Raku
elegans, äädikakärbsel, hiirel, rotil, taimedest müürloogal Arabidopsis thaliana. 2 Genoomi primaarjärjestuse teadasaamine aitab oluliselt kaasa genoomi funktsioonide uurimisele. Mis funktsioon on ühel või teisel DNA järjestusel, selgub geneetilistest katsetest sama järjestuse mutantidega. Viimastel aastatel leiavad üha enam rakendust ka uued molekulaarsed meetodid, millest põgusalt tuleb juttu allpool. Globaalne geeniekspressiooni uurimine Teades genoomi terviklikku järjestust, on võimalik uurida organismi kõigi või paljude geenide avaldumist korraga. Valmistatud on nn. geenikiibid (gene chips), kus seotakse kandjale (näiteks nailonmembraanile või klaasile) fikseeritud asukohtadesse DNA lõigud, mis pärinevad organismi erinevatest geenidest. Viimastel aastatel on paralleelselt geenikiipidega hakatud inglise keeles kasutama ka termininit microarray. Rakkudest
Bakterid ja arhed. Ainuraksed, taimed, seened, loomad. 5. Raku tuum ja tuumamembraan Tuum on geneetiline komponent, mis koosneb tuumakattest ja karüoplasmast e tuumaplasmast, mis sisaldab kromatiinainet, millest moodustuvad kromosoomid. Kromosoomid koosnevad põhiliselt DNAst ja valkudest. Tuumas toimuvad DNA replikatsioon, geenide regulatsioon ja transkriptsioon. Enamik DNAst on rakutuumas kromatiini kujul. Kaetud tuumamembraaniga, milles on tuumapoorid. Aktiivsetel rakkudel moodustunud RNA rikas ala – tuumake, nukleool. Tuumaskelett toetab tuuma struktuuri. Tuumas on palju struktuure, mille kohta ei ole piisavalt informatsiooni: PML kehad, Cajal kehad, splaisingu speklid. Tuumaümbrise e tuumakatte moodustavad välismembraan ja sisemembraan ning nende vahele jääv perinukleaarruum. Tuumaümbrises paiknevad poorid, läbi nende toimub
selle poolest, millised lõpp-produktid nende aktiivsust inhibeerivad või nende sünteesi represseerivad. Bakterid on ainuraksed organismid ning puutuvad seetõttu väliskeskkonnaga vahetult kokku. Bakterite geeniregulatsioon on väga operatiivne, võimaldades kiireid ümberlülitusi rakkude metabolismis ja füsioloogilises seisundis. Kui teatavate geenide produkte pole rakkude kasvuks vaja, siis toimub vastavate geenide väljalülitamine, vajaduse korral lülitatakse aga kiiresti tööle need geenid, mille produkte rakk antud olukorras vajab. Selline regulatsioon geenide sisse-välja lülitamise kaudu on rakule ökonoomne ning võimaldab bakteritel optimaalsete kasvutingimuste korral väga kiiresti paljuneda. Geenide avaldumine prokarüootsetes rakkudes on mitmetasandiline, toimudes nii transkriptsiooni, mRNA metabolismi (mRNA-de protsessing ja degradatsioon), translatsiooni kui ka valkude translatsioonijärgse aktiivsuse regulatsiooni kaudu
Telomeraas tunneb ära G-rikka järjestuse telomeeri 3' üksikahelalisest otsast ja pikendab seda 5' 3' suunas, kasutades matriitsina kaasas olevat RNA-d. Kui telomeraas on telomeeri otsa piisavalt pikendanud, olles sünteesinud sinna kordusjärjestust, sünteesib DNA polümeraas pikendatud ahelale komplementaarse ahela. 6 TRANSKRIPTSIOON Transkriptsioon - RNA süntees. Transkriptsioon tähendab mahakirjutamist ja tähistab molekulaarbioloogias RNA sünteesi DNA matriitsi alusel. Transkriptsiooni viib läbi DNA-sõltuv RNA polümeraas. RNA polümeraase on väga palju erinevaid tüüpe. Eukarüootides on kolm erinevat RNA polümeraasi, mis sünteesivad erinevaid RNA molekule. RNA sünteesil on substraatideks (ribo-) nukleosiid 5'-trifosfaatidest. Sünteesitud RNA ahel vastab üks-üheselt temaga
- Ümbritsetud kahe membraaniga. Sisemise membraani koostis sarnane bakteriraku membraani koostisele peptidoglükaan ja erineb teistest eukarüootse raku membraanidest ei sisalda steroide. - Uued mitokondrid ja plastiidid moodustuvad jagunemise, mitte mitoosi teel. - Sisaldavad DNA-d, mis strukuurilt (rõngas) ja koostiselt sarnanevad bakteriraku DNA-le ehk siis histoonid puuduvad ning esinevad operonid ühe ainevahetusrea geenid tandeemselt üksteise järel. - Esinevad ribosoomid, mis suuruselt ja koostiselt sarnanevad bakteri ribosoomidega (30S + 50S = 70S). Tundlikus teatud antibiootikumide suhtes klooramfenikool, mitte tsükloheksimiid. - Valgu sünteesil on esimeseks aminohappeks formüülmetioniin. - Plastiidid sarnanevad tsüanobakteritele. - mRNA-l esineb Shine-Dalgarno AGGAGG järjestus ribosoomide RNA-ga seostumiseks, puuduvad cap ja polüA.
4Mikroobifüsioloogia LOMR.03.022 Riho Teras Sisukord 1. Bakterite kasv ja toitumine................................................................................ 4 1.1. Bakterite kasvatamine laboritingimustes.....................................................4 1.2. Elutegevuseks vajalikud elemendid.............................................................7 1.3. Söötmed bakterite kasvatamiseks laboris....................................................9 1.4. Füüsikalis-keemilised tegurid, mis mõjutavad bakterite kasvu...................10 2. Bakterite ehitus ja rakustruktuuride funktisoonid.............................................15 2.1. Tsütoplasma komponendid.........................................................................16 2.1.1. Nukleoid............................................................................................... 16 2.1.2. Tsütoplasma ja inklusioonkehad...........................................................19
annaabi.ee 
