Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Geenitehnoloogia I konspekt". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
molekul, rakk, ribosoom, nukleiin, koodon, kolonn, membraan, geel, peptiid, ensüüm, proov, polümeraas, viirus, jääk, valgud, sait, happeid, rakud, plasmiid, nukleiinhapped, kromatograafia, aminohape, aminohappeid, koodonit, reaktsioon, subühik, sahhariid, antikeha, filtri, heinmaa, aminohappejäägid, geenid, embrüo, nukleotiidid, polümeerkeskmine globulaarne valk, molekulmassiga 50 000 daltonit, diameeter - 50 Å bakteriaalne RNA polümeraas (koosneb neljast globulaarsest valgust) molekulmassiga 500 000 daltonit, dimensioonid 90x90x160 Å nukleosoom (DNA valkudega pakitud struktuuriüksus kromosoomides), molekulmassiga 300 000 daltonit, dimensioonid 60x110x110 Å 2 bakteriaalne ribosoom, molekulmass 2,5 megadaltonit, dimensioonid 200x200x230 Å Rakubioloogia väiksemad uurimisobjektid on näiteks tuumapoorid, molekulmassiga 100 megadaltonit ja dimensioonidega 120x120x75 nm (1 nm = 10 Å). Teine osa molekulaarbioloogiast sarnaneb füsioloogiale ja tegeleb vastavalt molekulide funktsioonidega ja omavaheliste seostega. Nii nagu füsioloogiat ei saa mõista ilma anatoomiat tundmata, ei saa ka molekulide funktsioone uurida ilma nende struktuuri tundmata
DNA + valgud =kromosoomid. RNA RNA osaleb mitmetes eluks vajalikes protsessides nagu näiteks geenide kodeerimine ja dekodeerimine, geenide regulatsioon ja ekspressioon. Koosneb ribonukleotiididest. Moodustunud lämmastikaluse, riboosi ja fosfaatrühma liitumisel. Neli erinevat nukleotiidi(lämmastikalused): A, G, C, U. RNA esmane struktuur primaarstruktuur, nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs, tekib sünteesijärgselt. Teisene struktuur- molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega, omavahel paarduvad (tRNA). RNA sünteesi katalüüsib ensüüm, RNA polümeraas, mis kasutab üht DNA- ahelat matriitsina, et sünteesida komplementaarne RNA ahel e transkript, seda protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. REPLIKATSIOON (DNAst DNA) TRANSKRIPTSIOON (DNAst mRNA ja rRNA) TRANSLATSIOON (mRNAst VALK) INFO liigb DNA RNA VALGUD. Viirustel võib liikuda ka RNAlt DNAle. 4
Mittekodeeriv RNA(ribosoomi) 7. Mis on replikatsioon, kuidas see toimub? DNA kahekordistumine, selle tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Raku DNA replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, mida kutsutakse originideks. DNA ahelate lahtikeerdumine origini kohalt ning uute ahelate süntees tekitavad aktiivse struktuuri, mida nimetatakse replikatsioonikahvliks. DNA polümeraas on ensüüm, mis sünteesib uut DNAd, lisades sünteesitavale ahelale nukleotiide, mis vastavad (komplementaarsuse alusel) algahelale. Lisaks DNA polümeraasile on replikatsioonikahvliga seotud veel palju teisi valke, mis aitavad kaasa DNA sünteesi alustamisele ning kulgemisele. 8. Mis on geen? Geen on DNA järjestuse lõik, funktsionaalne ühik, mis kodeerib valku või struktuurset, katalüütilist või regulatoorset RNAd. 9. Mis on plasmiid?
tRNA – transfer – transpordib aminohapped ribosoomi rRNA – ribosomal – ribosoomi katalüütiline komponent, ühendab aminohapped valkudeks. 7. Mis on replikatsioon, kuidas see toimub? DNA replikatsioon on DNA omadus iseennast taastoota. Selle tulemusena tekib ühest DNA molekulist kaks identset DNA molekuli. DNA replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, originidelt. Esmalt keerab ensüüm helikaas kaksikspiraali lahti ja lõhub vesiniksidemed lämmastikaluste vahel. Ensüüm DNA polümeraas seondub DNA ahelaga DNA polümeraas aitab sünteesida mõlema ahelaga komplementaarsed uued ahelad Kui mõlemalt DNA ahelalt on sünteesitud uus molekul, replikatsioon lõppeb 8. Mis on geen? Geen on DNA lõik, mis määrab ühe RNA sünteesi. 9. Mis on plasmiid? Plasmiid on kromosoomiväline pärilik üksus bakteritel ja
3' ja teine suunas 3' 5' , 10. Millises suunas toimub uute nukleiinhappe ahelate süntees? 5' -> 3' 11. Mis on replikatsioon, milliseid ensümaatilisi aktiivsusi on selle juures vaja? DNA molekuli "paljundamine" enne rakujagunemist. Ühest DNA molekulist saadakse 2, kusjuures mõlemas molekulis on üks ahel pärit vanast molekulist. Replikatsiooniks on vaja helikaasi, et lõhkuda ahelaid koos hoidvad vesiniksidemed. Polümeraasi, et lisada uusi nukleotiide. 12. Milline ensüüm teostab replikatsiooni? DNA-polümeraas 13. Kust saavad rakud energiat uute fosfodiestersidemete sünteesimiseks? Nukleotiidtrifosfaatidest, katkeb makroergiline side 14. Mida tähendab, et uute DNA ahelate süntees rakkudes on semikonservatiivne? Uues DNA kaksikheeliksis on üks ahel pärit vanast DNA molekulist ja teine on uus, sünteesitud ahel. 15. Millised on peamised erinevused DNA ja RNA vahel? DNA: A=T ; C=G RNA: A=U ; C=G
a. sugurakkudes. *Peale tuuma sisaldavad väikesel hulgal DNAd ka mitokondrid ja taimede kloroplastid. DNA JA RNA SÜNTEES DNA replikatsioon protsess, mille käigus kopeeritakse DNA-molekul Transkriptsioon protsess, mille käigus DNAs paikneva info põhjal sünteesitakse RNA-ahel Ensüümid valgud, mis katalüüsivad keemilisi reaktsioone rakus (muudavad reaktsiooni kiirust või võimaldavad reaktsioonil toimuda sobimatuses tingimustes, nt madalama temp-ga kui muidu) Helikaas ensüüm, mis katkestab kahe DNA-ahela vahelised vesiniksidemed ja kerib DNA-kaksikheeliksi lahti. DNA-polümeraas ensüüm, mis viib läbi replikatsiooni RNA-polümeraas ensüüm, mis viib läbi transkriptsiooni Promootor geeni alguses asuv piirkond, millega RNA-polümeraas peab transkriptsiooni alustamiseks seonduma DNA JA RNA OSA PÄRILIKU INFO AVALDUMISES *DNA replikatsiooni tulemusena saadakse ühest DNA-molekulist kaks ühesuguse nukleotiidijärjestusega DNA-molekuli
ruumilise struktuuri kindlakstegemist (DNA 3-ruumiline struktuur). Molekulaarbioloogia dimensioon – 1 A – 300 A (üle 500 – rakubioloogia, alla 1 - biofüüsika) 1 A (ongström) = 10 -10 m 1nm = 10 A 2-ahelalise DNA läbimõõt – 20 A kovalentne side – 1,5 A globulaarse valgu d – 50 A dsDNA (double stranded) d – 50 A ribosoomide, valgumolekulide d – 200-300 A DNA aluspaaride vahe – 3,4 A vesiniksideme pikkus – 3 A nukleosoom – 60x110x110 A bakteri ribosoom – 200x200x230 A 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
perioodidel uute kudede ja elundite moodustamisel. 4. Geenid, mis kunagi ei avaldu. Valdavalt on need geenid saadud evolutsiooni eellastelt. Valdavalt on need geenid saadud kaugetelt eellastelt. Kunagi vajalikud olnud geenid on minetanud oma tähtsuse, kuid on evolutsiooni jooksul siiski säilinud. Geeniregulatsioon seisneb transkriptsiooni reguleerimises – millised geenid on konkreetsel ajahetke aktiivsed ja millised mitte. Geeni avaldumine sõltub ensüüm RNA-polümeraasi seostumisest DNA promootorpiirkonnaga. Kui ensüüm saab sinna kinnituda, siis transkriptsioon toimub ja kui ei saa, siis transkriptsiooni ei järgne. RNA-polümeraasi seostumisest DNA promootoriga võib takistada mõni teine valk, mida nimetatakse repressoriks. Kui repressor on kinnitunud promootorpiirkonnaga, siis ensüüm sinna seostuda ei saa ning transkriptsiooni ei järgne. Repressori kinnitumine promootoriga või sellest vabanemine ei toimu juhuslikult
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-
(BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase – rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. - KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude. Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe. - ELUNDI tase – ERI KOED (Tissues) moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e
(BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. - KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude. Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe. - ELUNDI tase ERI KOED (Tissues) moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e
1 MOLEKULAARBIOLOOGIA. 1. Kui aatom loovutab elektroni täielikult teisele aatomile, missugused keemilise sidemega on tegemist? Ioonside, sellised ained lahustuvad hästi, kuna ioonide hüdratatsioonienergia on suurem kui kristalli võreenergia 2. Miks vesi on hea lahusti (solvent)? Vesi on hea lahusti, sest ta lahustab nii tahkeid, vedelaid kui ka gaasilisi aineid. Vee molekul moodustab dipooli ning aatomid omandavad osalise laengu. Polaarsete ühenditega moodustab vesiniksidemeid, mis tagavad stabiilsust. 3. Termodünaamika II seadus. Kõik protsessid kulgevad tasakaalu e. minimaalse potentsiaalse energia poole e. entroopia kasvu suunas. Entroopia (S) on korrastamatuse mõõt [J/mol*K], korrastatud madal entroopia. Isoleeritud süsteemid püüavad korrastatud olekust korrastamata poole. Tasakaal on siis, kui entroopia on maksimaalne.Entroopia muutus on
seotakse ligaasi poolt. DNA liider- ja viivisahela sünteesi alustamine. Prereplikatiivses kompleksis asuvate alguspunkti äratundva kompleksi ja helikaaside fosforüülimine kui replikatsiooni algatamise eeltingimus eukarüootides. Raku G1 faasis tekib prereplikatiivne kompleks replikatsiooni origin punkti.See tagab selle, et igat replikatsiooni alguspunkti aktiveeritakse ainult üks kord rakutsükli jooksul. Uut kompleksi ei saa enne tekkida, kui rakk on uusti G1 faasis ja origin recognition complex (ORC) on defosforüleeritud S faasis toimub replikatsioon. DNA topoisomeraas I osa DNA kaksikheeliksi keerdumise ärahoidmises replikatsiooni protsessis Topoisomeraas I katksetab eukarüootide DNA ühe ajelaajutiselt,selleks, et vältida ahelakeerdumist. Topoisomeraasi aktiivsaidison türosiin.Kovalentselt seodub DNA fosfaadiga lõhkudes fosfodiestersideme. DNA ahel on nüüd võimeline ennas pöörama keerust lahti.
aminohappe kombinatsioonidel Valkude lühiiseloomustus Valgud (proteiinid)- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Amonihappeid iseloomustavad amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulis aminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNAvalktunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega ei ole tsülklis. Valke jagatakse: vii. lihtvalgud-koosnevad aminohappejääkidest; viii
Valgud e proteiinid- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Amonihappeid iseloomustab amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulisaminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma( COOH ) vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett .Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntess toimub alati kindlas suunas: N- terminus→C-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNA→valk→tunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega on tsülklis. Valgu süntees vt. küsimus 28 Valke jagatakse: vii
viimane veel eriti kondenseerunud vormiks ning lõpptulemus on metastaasi kromosoom. Kromatiini pakkimine: nukleosoomid koosnevad valgulisest tüvest, millele DNA on keermeliselt ümber keeratud, oktameerne tüvi koosneb iga histooni (H2A, H2B, H3 ja H4) kahest koopiast, 30-nm fiibrid, neis on nukleosoomid pakitud irregulaarse struktuurina või solenoidi struktuuri, H1, viies histoon, on solenoidi sisemuses otseses kontaktis DNAga, nii et iga H1 molekul on assotsieeritud ühe nukleosoomiga. Eu- ja heterokromatiin. Eukromatiin on ala, kus kromatiin on vähem kondenseerunud, annab värvimisel heledaid vööte, suurem osa transkriptsioonist toimub eukromatiini piirkondades. Heterokromatiin on ala, kus kromatiin on rohkem kondenseerunud, annab värvimisel tumedaid vööte, esineb sagedamini tsentromeeride piirkonnas ja telomeeride aladel. Kromatiid. Iga metafaasi kromosoom koosneb kahest tsentromeerile kinnitunud tütarkromatiidist. 9
aminohappe kombinatsioonidel Valkude lühiiseloomustus Valgud (proteiinid)- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Aminohappeid iseloomustavad amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulis aminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNAvalktunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega ei ole tsülklis. Valke jagatakse: i. lihtvalgud-koosnevad aminohappejääkidest; ii
Kui tRNA on transkribeeritud pikemate prekursoritena, siis lõikavad eksonukleaasid PNPaas ja RNaas II esmalt transkripti lühemaks ja nüüd asuvad tööle 5' otsas RNaas P ja 3' otsas RNaas PH ja RNaas T. Kui tRNA geen ei kodeeri CCA-otsa, osaleb 3’ otste protsessimisel endonukleaas RNaas Z. RNaas Z sooritab lõike prekursori 3' otsas kohe pärast diskriminaatornukleotiidi (N73). Lisaks RNaas Z-le võib 3’ otsa protsessingul osaleda ka eksonukleaase, näiteks pärmi ensüüm Rex1p. Eukarüootidel leiavad nii tRNA protsessing kui ka 3'-terminaalse CCA järjestuse lisamine aset tuumas. organismides lisatakse CCA järjestus pärast 3' otsa protsessimist posttranskriptsiooniliselt ensüümi ATP(CTP):tRNA nukleotidüültransferaasi poolt. peamised modifikatsioonid tRNAs ja nende tähtsus. RNA molekulidest on siiani leitud 109 modifikatsiooni tüüpi, neist tRNA-del on avastatud 85. Seega on tRNA kõige modifitseeritum nukleiinhape rakus
Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. 2) ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid, lüsoosoomid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. 3) 3)RAKU tase – rakubioloogia, tsütoloogia. Uuritakse nii eukarüootseid kui ka prokarüootseid rakke. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. 4) KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude. Taimede koed: tugi-, juht- katte, põhikude). Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe. 5) ELUNDI tase – ERI KOED moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia,
DNA RNA 1.Pentoos Desoksüriboos Riboos (lihtsuhkur, mille molekulis on viis süsinikuaatomit) 2.Lämmastikalused A, T, C, G A, U, C, G 3.Nukleotiidijääkide Suurem Väiksem arv 4.Denatureeruvus Aeglasemalt Kiiremini (biopolümeeride, peamiselt valkude omaduste muutumine temperatuuri, rõhu ja muude tingimuste muutmise teel) 5.Lagundav ensüüm Desoksüribonukleaas Ribonukleaas (DNA-aas) (RNA-aas) 6.Leidumine a)tuumas a)tuumas päristuumses rakus b)mitokondris b)mitokondris c)kloroplastis c)kloroplastis d)ribosoomides [e)tsütoplasmas] 7.Ülesanne Päriliku info säilitaminePäriliku info
puudub, ilmnevad hingamisraskused); hemofiilia (inimestel puudub verehüübefaktor, mida saab ka lammaste piimast); kanad – ALV-lindude viirus (kanasse viiakse ALV viiruse genoom, mis toodab antikehi resistentsed) ja nende kanade munad sisaldavad vitamiine ja antigeene. Organismi kloonimine ehk ühest isendist tehakse identne teisik. Looduses on selleks nt ühemunakaksikud. Doonor-loomast võetakse rakk, viiakse aktseptori munarakku, kus on eelnevalt geneetiline info eemaldatud. Munast areneb uus organism, kes on identne doonor-organismiga. Esimene kloonimine toimus 1997. aastal, mil klooniti lammas Dolly (elas 7 aastat). Alla 3% katseloomadest jääb elama. Tulevikus on eesmärgiks kloonida transgeenseid loomi paljundamiseks. Esinevad aga eetilised probleemid: inimese kloonimine on seadusega keelatud. Blastotsüsti staadiumis on tüvirakud, mis võivad areneda igas suunas.
see näis kokku minevat marksistliku teooriaga, et ühiskondlik kord mõjutab inimeste omaduste arengut. Mendelismi pooldajadsattusid vanglasse ja paljud seal ka surid, geneetika kuulutati ebateaduseks. Kuigi Lõssenko teooriatel tõepinda polnud olid paljud teadlased sunnitud ellujäämise või karjääri nimel tulemusi võltsima, näitamaks, et Lõssenko teooria töötab. 4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Prokarüootse raku genoomiks on üks kaksikahelaline DNA molekul, mis on tavaliselt rõngasmolekul. Haploidne. Histoonid puuduvad. Eukarüootidel on rohkem kui üks kromosoom. Mõnedel liikidel on erinevate kromosoomide arv isegi üle saja. Iga kromosoom koosneb lineaarsest DNA molekulist, mis on valkudega väga tihedalt kokku pakitud. 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoosi eesmärk on keharakkude taastootmine, meioos sugurakkude tootmine. Mitoosil üks mitootiline jagunemine, meioosis kaks järjestikust jagunemist.
kõikidesse kudedesse. 3.Valkude lühiiseloomustus Valgud e proteiinid- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevaid aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Amonihappeid iseloomustab amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulisaminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma( ) vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett (OH H )Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C- terminaalosa. Peptiidsidemete süntess toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNAvalktunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega on tsülklis. Valgu süntees vt. küsimus 28 Valke jagatakse: vii. lihtvalgud-koosnevad aminohappejääkidest; viii
pikemate kromosoomide vahel. Geneetiline ja füüsiline kaart on kolineaarsed geenid paiknevad mõlemal kaardil samas järjekorras, kuid füüsilised kaugused ei ole geneetilisel kaardil õiged. 33. Pagaripärmi Saccharomyces cerevisiae elutsükkel. S. cerevisiae kasutamine ristsiirete uurimisel. Elutsükkel: 1 rakuline haploidne organism paljuneb pungumise teel. Sugulisel paljunemisel liituvad kaks erineva ristumistüübiga rakku. Diploidne rakk läbib meioosi, tekib 4 haploidset askospoori, mis jäävad kokku askusesse. Haploidsed pärmirakud. Laboris kultiveeritakse tardsöötmel. Katsed pagaripärmiga tõendasid, et iga ristsiirde toimumise tagajärjel on neljast kromatiidist 2 rekombinantsed. Üks rekombinatsioonisündmus tekitab askuses 2 rekombinantset ja 2 mitterekombinantset askospoori. Järelikult toimub ristsiire pärast seda, kui homoloogilised kromosoomid on duplitseerinud. 34
2. Kaasaegse geneetika rakendusalad põllumajanduses. Transgeensed organismid. Organismi kloonimine. Põllumajanduses rakendadakse geneetika teadmisi taimesortide ja loomatõugude aretuses. Transgeensed taimed on suuremad, viljakamad, vastupidavamad, säilivad paremini jne. Transgeenseid loomi on loodud ravimite tootmiseks – nt. kasvuhormooni tootev piimalehm. Transgeensed bakterid toodavad insuliini. Kloonimiseks võetakse somaatiline rakk ja siirdatakse see munarakku, millest on tuum eemaldatud. Tekib doonoriga geneetiliselt identne isend. Kloonimist rakendatakse lemmikloomade paljundamiseks – see on suur äri. Tulevikus kasutatakse ka transgeensete loomade paljundamiseks ja inimse tüvirakkude tootmiseks. 3. Geneetika väärkasutused. Eugeenika e. tõutervishoid seisneb paremate tõuomadustega indiviidide paljunemise soodustamises
prokarüoodil puudub nii tsütoskelett kui ka rakusisene liikumine (eukarüoodil kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest ning liikumine: endotsütoos, mitoos, vesiikulite transport). 8. Membraanide struktuuri lühiiseloomustus. Membraanide koostisse kuuluvad peamiselt fosfolipiidid (moodustavad kaksikkihi pikad hüdrofoobsed sabad sissepoole pööratud) ja valgud (on seotud lipiidi kaksikkihi pinnaga perifeerne valk, ulatuvad kaksikkihi sisse või läbivad seda integraalne valk). Membraan võib sisaldada ka steroole ja süsivesikuid. Rakusisesed membraanid on oma ehituselt sarnased raku välismembraaniga. 9. Endoplasmaatilise retiikulumi lühiiseloomustus. Eukarüootse raku tsütoplasmat läbib membraanse ehitusega kanalikeste ja tsistrenikeste süsteem, mis moodustab tsütoplasmavõrgustiku ehk endoplasmaatilise retiikulumi.(ER) 1) karedapinnalisel ER`il paiknevad ribosoomid.
GENEETILINE KOOD, AMINOHAPETE AKTIVEERIMINE, VALGU SÜNTEES (TRANSLATSIOON) 1. a. Koodon = koodsõna mRNA ahela nukleotiidikolmikud ehk tripletid b. Antikoodon DNA ja tRNA ahela komplementaarsed nukleotiidikolmikud. c. Geneetilise koodi degeneratiivsus üks aminohape võib olla kodeeritud rohkem kui ühe koodoniga va. Trp ja Met. d. Geneetilise koodi kattumatus koodonisse kuuluvad nukleotiidid moodustavad komplekti, mida on translatsiooni staadiumis vaid üks kord. e. Ribosoom Molekulaarsed kompleksid, koosnevad mRNA-st ja valgust. Formeeruvad kahest subühikust:
Toimub iga kord enne raku jagunemist rakutuumas. Kõigis organismides toimuv universaalne molekulaargeneetiline protsess, mis tagab rakujagunemise käigus päriliku info võrdse ülekande lähterakust tütarrakkudesse. 27. Mis on geen? DNA lõik, mis määrab ära 1 RNA molekuli sünteesi. 28. Transkriptsioon. RNA süntees, toimub rakutuumas interfaasi ajal. DNA biheeliks keeratakse järk-järgult lahti ning sünteesitakse ühe ahela teatava lõiguga komplementaarne RNA molekul. Seda viib läbi ensüüm, mis DNA molekulile kinnitumiseks ja transkriptsiooni alustamiseks vajab teatud nukleotiidide järjestust e promootorit. RNA süntees lõppeb kui ensüüm jõuab geeni lõpus nukl järj, mida nim terminaatoriks, seal ensüüm eraldub DNAst, viimane taastab oma biheeliksikujulise struktuuri ja sünteesitud RNA liigub läbi tuumamembraani pooride tsütoplasmasse. 29. tRNAde struktuur ja funktsioon. tRNA molekul koosneb ühest ahelast, kuid
tsütosiin(C) Seetõttu nimetatakse nukleotiide lämmastikaluste järgi. Komplementaarsus printsiip blabla DNA´l on ka sekundaarstruktuur, biheeliks. RNA on biopolümeer, monomeerideks ribonukleotiidid, tümiini asemel on urasiil(U). RNA omadused sõltuvad monomeeride järjestusest molekulis. Ribonukleotiidide järjestust molekuslis nimetatakse RNA prim.struktuuriks. 5. Millised on peamised erinevused DNA ja RNA vahel? DNA on nn ,,readonly" täiesti inaktiivne molekul, geneetilist infot realiseerib RNA. 6. Kolm põhilist RNAde klassi rakkudes, nende funktsioonid. mRNA(informatsioon) toob geneetilise info valgusünteesiks rakutuumast ribosoomi. tRNA(transport) aminohapete transport tsütoplasmast ribosoomidesse, geneetilise info desifreerimine. rRNA(ribosoomis) kuulub ribosoomide ehitusse, osaleb valgusünteesis. 7. Prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude peamised erinevused.
Geenitehnoloogia eksam 1. Suhkrute lühiiseloomustus. Süsivesikud=sahhariidid. On orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad süsinik, vesinik ja hapnik. Süsivesikud säilitavad rakusiseselt keemilist energiat. Rakk saab energiat suhkrumolekulide lagunemisel lihtsateks ühenditeks, aeroobidel veeks ja süsihappegaasiks. I Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud on madalamolekulaarsed ühendid, milles süsinike arv on enamasti kolmest kuueni- riboos ja desoküriboos (5 süsinikulised). Glükoos ehk viinamarjasuhkur- kiire energiaallikas, näitab veresuhkrutaset. Funktsioon- energeetiline, DNAs ja RNAs ehituslik (6 süsinikuline). Rohelistes taimedes moodustub glükoos fotosünteesi
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 jagunemine mitoosi teel. Raku jagunemine meioosi teel. Meioosi häired. Meioosi evolutsiooniline tähtsus. Gameetide moodustumine erinevatel organismidel: oogenees; spermatogenees; sugurakkude moodustumine taimedel. 3. Mendelism: pärilikkuse üldprintsiibid. Monohübriidne ristamine dominantsuse ja lahknemise
RNA- üksikahelaline polünukleotiidide ahel. Suhkruks on riboos. Alusteks adeiin, guaniin, tsütosiin ja uratsiil. RNA molekulide tüübid: mRNA- kodeerib valke (translatsioon) tRNA- transpordi RNA rRNA- ribosoomide koostises snRNA- väikesed tuuma RNAd, osalevad nitronite splaissimisel. RNA sünteesiks ei ole vaja praimerit. Iga RNA molekuli süntees algab uue molekuli sünteesiga päris algusest. RNA polümeraas- ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela. 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
kaardil kokku surutud. Ülejäänud piirkonnad, kus ristsiirete toimumise tõenäosus on suurem, on gen. kaardil välja venitatud. 33. Pagaripärmi Saccharomyces cerevisiae elutsükkel. S. cerevisiae kasutamine ristsiirete uurimisel. · S. cerevisiae on üherakuline haploidne organism, kes paljuneb tavaliselt mittesuguliselt pungudes. Aga sugulisel paljunemisel liituvad kaks haploidset erineva ristumistüübiga rakku a ja , mille tulemusena tekkinud diploidne rakk läbib meioosi. Meioosi tulemusena tekib 4 haploidset rakku (askospoori), mis jäävad kokku kotikesse, mida nim. askuseks. Seega sisaldab iga askus ühe konkreetse meioosi produkte. Pärmirakke saab laboritingimustes kultiveerida tardsöötmetel, mis on valatud Petri tassidele. Iga rakk paljuneb söötmel, moodustades rakkude koloonia. Mikroskoobi all on võimalik meioosiprotsessi käigus moodustunud askused üksteisest eraldada, isoleerida üksikud
annaabi.ee 
