Selle mehhanismi kasutamisega lagundatakse: Enneaegsete stop-koodonitega mRNAd. Upstream ORF asub mRNA 5´UTR (mitte-transleeritavas) regioonis. Liiga pikk 3´UTR (RNA polümeraas on ülesünteesinud mRNA-d). mRNAd, kus kasutatakse korraga erinevates lugemisraamides valgusünteesi initsiaatorkoodoneid Eukromatiin - dekondenseerub interfaasi tuumas. Eukromatiin on kromatiini osa. See on lõdvalt pakitud kromosoomi ala, mille pealt toimub transkriptsioon. Heterokromatiin - ehk kondenseerunud kromatiinaine on tuumas inaktiivne ja mikroskoobis nähtav tumedate aladena. Sisaldab põhiliselt mittetranskribeeritavaid struktuurgeene ja kordusjärjestusi. Paikneb tuuma perifeerias. Heterokromatiin kui lihtsaim mehhanism geeniekspressiooni reguleerimiseks. Heterokromatiin kondenseerunud ka mitooside vahel. Heterokromatiin konstitutiivne ja fakultatiivne Fakultatiivne heterokromatiin - võimaldab rakkudes teatud eluetappidel teatud geene maha
Lüsosoomide moodustumine. Lüsosoomid- ühekihilise membraaniga. Ainete lagundamine. Tsütoskelett- valgulised fibrillid. Annab rakule kuju, rakkude liikumine. Vakuool- Ainete säilitamine ja ladestamine. MÕISTED: Tsütoplasma- poolvedel raku sisaldis, mis täidab kogu rakke. Tsütosool- tsütoplasma vedel osa. Prokarüootne rakk- tuumata rakk Eukarüootne rakk- tuumaga rakk 4. Raku tuuma koostis, tähtsus, mõisted: kromatiinaine, eukromatiin, heterokromatiin Tuumaümbris, karüoplasma, tuumake. Tuuma on kogunenud peaaegu kogu raku DNA, juhib raku elutegevust, reguleerib rakus toimuvaid protsesse. Kromatiinaine- DNA, mis on seostunud valkudega ning asub rakutuumas Eukromatiin- aktiivne DNA Heterokromatiin- mitteaktiivne DNA 5. Mõisted Homoloogilised kromosoomid- Liigi kromosoomikomplekti mingi kromosoomi osa Geen- DNA üks lõik, mis määrab ühe valgu või RNA täpse struktuuri Alleel- geeni esinemisvorm
18S, 5.8S ja 28S rRNA geenid on 44 bp pikad ja paiknevad akrotsentriliste kromosoomide 13-15 ja 21-22 NOR-alades. DNA kordusjärjestused Kordusala Korduse Korduse arv Kordusühik Lookuste arv Lokalisatsioon tüüp Satelliit DNA tandem 10 3-107 1-103 bp Väike (1-2 struktuurses kroosoomi heterokromatiin kohta) is Minisatelliit tandem 10-103 15-100 bp mõni tuhat geenide (VNTR) genoomis vaelistes alades, telomeerides geenide
c. Histoonatsetülaasid: d. Põhjustavad histooni N-terminaalsete sabade hüperatsetülatsiooni, tänu millele generaalsed transkriptsioonifaktorid seonduvad tugevamini. 6. Histoonne kood. a. Histoonne kood on histooni kindlas kohas paiknev kindel amoinohape, mille atsüleerimisel või siis deatsüleerimisel tekitatakse eukromatiin (aktiivne/avatud) või heterokromatiin (inaktiivne/kondenseeritud). 7. Pärmi rakus toimub vaigistamine (silencing) telomeersetes DNA alades. Missugused biokeemilised protsessid on selle telomeerse vaigistamise taga? a. Histoonide modifitseerimine heterokromatiin on tugevalt pakitud. 8. Mis on nukleosoom? Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt aktiivne DNA on teisti pakitud, kui transkriptsioo-niliselt inaktiivne DNA. a
Enamus taime viiruseid on RNA viirused, mis paljunevad läbi kaksikahelalise vaheetapi. Selle vältimiseks kaksikahelaline RNA molekul lõigatakse DCL poolt väikesteks siRNA molekulideks, mis seonduvad Argonaut (AGO) valguga, et vaigistada viiruse replikatsiooni. Taimedel võib tekkida viiruste vastu resistentsus Mutant taimedel puudub siRNA molekul ja nad on viirustele vastuvõtlikumad siRNA sihtmärgiks on heterokromatiin, transposoonid, viirused jt patogeenid miRNA- vahendatud mRNA lõikamine ja translatsiooni takistamine. Reguleerivad taimedes arengut ja füsioloogilisi protsesse Arenenud siRNAdest Põhjustavad mRNA osadeks lõikamise ja takistavad translatsiooni (RNA vaigistamise fenomeni avastamiseks tehti katseid petuuniatega.) Sir. David Baulcombe Väikeste RNA molekulide rakendus: Nt allergeenide eemaldamine maapählitest
DNA järjestused, 5000 kordust. Lisaks sellele veel palju teisi kordusjärjestusi Telomeeri DNA: 6-8 bp pikkused kordusjärjestused Ensüüm telomeraas Tagab kromosoomi pikkuse säilimise, kaitseb degradeerumise eest Kromatiin Kromatiin: 10% aktiivne (sisaldab DNA-d, mida antud rakus transkribeeritakse) 90% inaktiivne 1. Eukromatiin: Seal paiknevad aktiised geenid Ei ole väga tihedalt pakitud 1. Heterokromatiin: Tugevasti kondenseerunud Peamiselt kõrgkordus DNA Tuuma ümbruse lähedal Nt: X-inaktivatsioon Kromosoomivalgud 1. Histoonid: Struktuurivalgud aluselised Neutraalse pH juures positiivse laenguga (20-30% arginiini ja lüsiini) 5 klassi: H1, H2A, H2B, H3, H4 (spermatosoidides protamiinid) Moodustavad kromatiinist struktuurseid alaüksusi - nukleosoome Fülogeneetiliselt konserveerunud 1
´3' liidesesse. Selleks on eksonitel mingid järjestused mille splaissosoomi valgud (Srvalgud) ära tunnevad. Splaissingu aktiivsust reg. Fosforüleerimine (fosfataasid-võtavad ära, kinaasid- panevad juurde). Geeni reg- kromosoomi üleminek valguks. Tsentromeer- hoiab koos kahte kromatiidi. Telomeerid- hoiavad kromosoomi otsi tugevana, et mitte lasta kromosoomil lüheneda ja pärilikkusel kaduda. Eukromatiin- lõdvalt pakitud , aktiivse transkrip. ala. Heterokromatiin- tugevalt pakitud, transkr. ei toimu. Operon- erinevaid valke kodeerivad alad. Speiser- geenide vaheline ala. Prokarüoodi geenis puuduvad.Operaator- negatiivne geenireg piirkond (bakteris). Repressor- DNAd siduv valk mis represeerib transkriptsiooni.cDNA- complementary DNA- küpsest mRNAst (RNA sõltuvast DNA polumeraasi abil ) sünteesitud DNA. Enhansereid vaja transkriptsiooniks. microRNAs (miRNA) üheahelalised RNA molekulid 21-23 nukleotiidi pikad. Reguleerivad geeniekspressiooni
12. Miks on ribosoomi RNA geene eukarüootides palju? Sest ribosoom koosneb kahest subühikust ja need omakorda koosnevad erinevatest rRNAdest. Eukarüootidel on 4 erinevat rRNAd, prokarüootidel 3. Prokarüoodid toodavad umbes 55 erinevat valku, eukarüoodid 80. 13. Miks ribosoomide koostises olevat kolme RNA molekuli ühise pre-RNA-na sünteesitakse? Tagab nende võrdse koguse. 14. Mis on hetero- ja eukromatiin? Kus paikneb rakutuumas enamasti heterokromatiin? Millised kromosoomi osad liigitatakse konstitutiivseks heterokromatiiniks? Miks? Heterokromatiin on kokkupakitud kromosoomide kogum, mille geene eriti ei transkribeerita. Paikneb tuumas enamasti perifeerselt, lamiinidega seotud tuumakeste ümber. Eukromatiin on rohkemkasutatav ja vähem kokkupakitud, paikneb tsentraalselt. Konstitutiivne heterokromatiin ei sisalda eriti geene, vaid kõrgelt korduvaid tandeemseid järjestusi, mis enamus ajast tugevalt kokku pakitud.
• Telomeer on on DNA ahela piirkond enamiku liikide eukarüootse raku kromosoomi kummaski otsas. • Nukleosoom on DNA ja histooni kompleks, peamised kromatiini struktuurühikud. • Histoonid on aminohappest koosnevad aluselised valgud, mille ümber keerdub DNA. • Histooni kood on histooni kindlas kohas paiknev kindel amoinohape, mille atsüleerimisel või siis deatsüleerimisel tekitatakse eukromatiin (aktiivne/avatud) või heterokromatiin (inaktiivne/kondenseeritud). • Geen on pärilikkuse ühik, mis asub kromosoomi kindlas punktis (lookuses). DNA segment, mis kodeerib mingit kindlat RNA-d ja mRNA kaudu kindlat polüpeptiidi ning mida saab eksperimentaalselt eristada cis-trans- või komplementatsioonitestiga. • Speiser on mittekodeeriva DNA lõigud, mis asuvad tandem-korduvate geenide vahel. • Mobiilne DNA on DNA järjestused, mis võivad liikuda genoomis, muutes nende koopiate arvu või
Lingude pikkus 200 1000 bp. Kromosoomide mitootilise struktuuri tekkes osalevad erilised valgulised kompleksid, mida nim kondensiinideks. Kondensiinide koosseisu kuuluvad SMC valgud dimeersed molekulid, millede vabad otsad osalevad kromatiiniga seostumises ja hüdrolüüsivad ATP (4-56 Alberts). Täiendav tellingute-DNA kompleksi spiraliseerumine annab metafaassete kromosoomide struktuuri ja põhjustab DNA lühenemist umbes 10 korda. Heterokromatiin ja eukromatiin Kui mitoos on läbitud, siis kromosoomid dekondenseeruvad ja muutuvad nähtamatuks va mõningad piirkonnad värvimisel (näit. Giemsa järgi) jäävad selgesti nähtavateks ja on nähtavad ka elektronmikroskoobis tumedate piirkondadena. Selliseid piirkondi tugevasti kondenseerunud DNA-ga, mis sarnaneb kromosoomide DNA kondensatsiooni struktuurile, nimetatakse heterokromatiiniks. Dekondenseerunud, nõrgalt värvuvaid piirkondi nim. eukromatiiniks
teadmistele suunatud. Põhinevad loengumaterjalidel ja üldisemas kontekstis seminarides käsitletud teemadel. Seminariartiklite üksikuid detaile eksamil ei küsita. 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
regulatsiooniga (ehk transkriptsiooniga) - Nukleosoom - kromatiinaine struktuurielement, milles DNA on keerdunud ümber valguliste (8 histooni) gloobulite. - Kromatiin - DNA ja sellega seondunud valkude (histoonide) kompleks, millest moodustuvad eukarüootide ehk päristuumsete kromosoomid. - Eukromatiin - kromatiini osa. See on lõdvalt pakitud kromosoomi ala, mille pealt toimub transkriptsioon. Transkriptsiooniliselt aktiivne DNA - Heterokromatiin - Inaktiivne DNA - Aluspaar (näide) - nukleotiidipaar (np, bp, Kb); mõõdetakse DNA lõigu (ekson, intron, geen jt.) pikkust. kaks omavahel vesiniksidemetega seotud nukleotiidi, mis esinevad vastastikustes komplementaarsetes DNA või RNA ahelates. Üldjuhul moodustab guaniin (G) aluspaari tsütosiiniga (C) ja adeniin (A) aluspaari tümiiniga (T), RNA molekulis on aga adeniin paardunud uratsiiliga (U)
kromosoomi igas kromatiidis. Histoonid on valgud, mis seostuvad tugevalt DNAga ning esinevad kõikide eukarüootide kromosoomides. Mittehistoonsed valgud on geeni ekspressiooni regulaatorid 7. Kromatiin ja nukleosoomid Kromatiin on nukleiinproteiin-kompleks, mis koosneb DNAst, histoonidest ja mittehistoonsetest kromoomsetest valkudest. Kromatiinist koosneb eukarüoodi kromosoom. Kromatiini esineb struktuurselt erinavais vormis: a) heterokromatiin- e.kondenseerunud kromatiinaine, 10% genoomist. Sisaldab põhiliselt mittetranskribeeritavaid struktuurgeene ja kordusjärjestusi. Tsentromeerne ja telomeerne ala on heterokromatiin b) eukromatiin-e. vähem kondenseerunud kromatiinaine. On see osa, mis katab transkriptsiooniliselt aktiivset ala ja on seetõttu ka lõdvemalt pakitud. Kromatiini struktuuri tagamisel osalevad lisaks histoonidele ka muud valgud:
Neid kolme tüüpi esineb inimestel - Telotsentriline otsas täiesti. (esineb nt lehmadel). Satelliiti pole, nagu akrotsentrilisel. Vöödistuse järgi töödeldakse ensüümidega : - G-banding vöödistus kogu kromosoomi ulatuses - R-banding (R-reverse) temperatuuriga. Heledad kohad mis G-ga tumedad. Ühesõnaga tagurpigi G-banding. - Q-banding fluorestseeruv muster. Muster sarnane G-le. Ainult teatud piirkonnad: - C-banding tsentromeerid ja heterokromatiin. - T-banding telomeerid - NOR-värving tuumakese organisaator piirkonnaga seotud valgud. Kromosoomide grupid: - A metatsentrilised, submetad 3 paari. Kõige suuremad. - B suured sub-meta. 2 paari. Lühikese ja pika õla suhe 1:3. - C keskmised submeta. Naistel 8, meestel 7. - D keskmised akrotsentrilised. 3 paari. - E väikesed submeta. 3 paari. - F väikesed metatsentrilised (nagu kikilips). 2 paari. - G väikesed akrotsentrilised
TÄHTSUS - Sisaldab ja säilitab raku pärilikku informatsiooni, kontrollib raku elutegevust Mõisted: kromatiinaine lahti keerdunud kromosoomid eukromatiin - aktiivne DNA o värvub nõrgemalt o hõredamalt kokku pakitud o paikneb tsentraalselt o histoonid on DNA-ga nõrgemalt seotud o seal paiknevad ainult transkribeeritavad geenid o moodustab 10% kromatiinist o sisaldab rohkesti regulatoorseid valke Heterokromatiin - inaktiivne DNA o värvub tugevamalt o maksimaalselt kokku pakitud o paikneb perifeerselt o seal paiknevat DNA-d ei transkribeerita o moodustab 90% kromatiinist, sisaldab rakule hetkel mittevajalikke geene o Seal paiknevad tsentromeer, Barr'i kehake, replikatsiooni alguspiirkonnad o Osa heterokromatiinist võidakse kasutada valgu sünteesimiseks teatud eluetapil 5. Mõisted:
12. Miks on ribosoomi RNA geene eukarüootides palju? Sest ribosoom koosneb kahest subühikust ja need omakorda koosnevad erinevatest rRNAdest. Eukarüootidel on 4 erinevat rRNAd, prokarüootidel 3. Prokarüoodid toodavad umbes 55 erinevat valku, eukarüoodid 80. 13. Miks ribosoomide koostises olevat kolme RNA molekuli ühise pre-RNA-na sünteesitakse? Tagab nende võrdse koguse. 14. Mis on hetero- ja eukromatiin? Kus paikneb rakutuumas enamasti heterokromatiin? Millised kromosoomi osad liigitatakse konstitutiivseks heterokromatiiniks? Miks? Heterokromatiin on kromosoomid, mille geene vähe transkripteeritakse, rohkem kokkupakitud. Eukromatiini kasutatakse rohkem, on vähem kokkupakitud. Heterokromatiin paikneb enamasti tuumamembraani siseküljel olevate lamiinidega seotult tuumakeste ümber. Eukromatiin on tsentraalsem. Konstitutiivseks heterokromatiiniks nimetatakse sellist
kloonide fingerprintinguga. Tavalisem (kosmiidid, fagemiidid, plasmiidid) STS-l põhinev. Erinevad genoomide sekveneerimise strateegiad: Hierarchical shotgun, Whole-genome shotgun. Esimesed geenikaardid põhinesid EST markeritel. Fenotüüpe põhjustavate geenide identifitseerimise strateegiad (mittemetüleeritud CpG saared!) NB! Geenid ise ei põhjusta midagi, vaid nendelt kodeeritavad polüpeptiidid. 10. Inimgenoomi ülesehitus ja üldine iseloomustus. Heterokromatiin on valdavalt läbi sekveneerimata. Nukleaarne genoom: ~45% transposonitel põhinevad järjestused, ~44% muu mittekonserveerunud, ~6,6% heterokromatiin, ~3% kõrgelt konserveerunud (muu), 1,5% kõrgelt konserveerunud (kodeeriv). Mitokondriaalne genoom: ~93% kõrgelt konserveerunud (kodeeriv), ~5% kõrgelt konserveerunud (muu), <2% muu mittekonserveerunud. Genoomi üldiseloomustus: GC hulk genoomis 38% (IHGSC) - 41% (Celera), väärtus varieerub genoomi (kromosoomide)
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
18 silmust keerduvad rosettideks. Ligikaudud 10 6 rosetti eksisteerib inimese 4. kromosoomi igas kromatiidis. Histoonid on valgud, mis seostuvad tugevalt DNAga ning esinevad kõikide eukarüootide kromosoomides. Mittehistoonsed valgud on geeni ekspressiooni regulaatorid. 7. Kromatiin ja nukleosoomid. Nukelosoomi struktuur: Kromatiin = nukeliinproteiin-kompleks. Koosneb DNAst, histoonidest ja mittehistoonsetest kromosoomsetest valkudest. Heterokromatiin (10% genoomist) ja eukromatiin (vähem kondenseerunud). (või siis: Nukleosoomid on histoonide ja DNA kompleksid). V MEMBRAANID 1. Rakumembraanide funktsioonid, teiste organellide membraanid. Plasmamembraani funktsioonid. (1) piirab rakku ja defineerib raku piirid. (2) tagab erinevuse tsütosooli ja rakuvälise keskkonna vahel. (3) tagab kontrollitud ainevahetuse väliskeskkonnaga
Sugukromosoomid- kromosoomid, milles asuvad organismi INIMESE sugu määravad geenid; naiste sugukromosoomid tähistatakse XX, meestel XY; vaid üksainus geen inimese Y-kromosoomis VILJASTUMINE käivitab 6-7 nädalases embrüos meheks arenemise. Barri kehake- Sugukromatiinkehakesed kujutavad endast kondenseerunud (inaktiveeritud) X-kromosoome – imetajate somaatilistes rakkudes on aktiivseisundis ainult üks X-kromosoom. Eukromatiin – mõiste, mis seostub aktiivsete DNA aladega Heterokromatiin – mõiste, mis seostub inaktiivse DNAga 22. Raku elutsükli osad, neis toimuvad protsessid, raku talitlus elutsükli jooksul, kontrollpunktid. Rakkude diferentseerumine ja spetsialiseerumine, näiteid. Diferentseerumine- (ka eristumine, rakuline diferentseerumine, asümmeetriline jagunemine; ladina keeles differentiatio) on peamiselt päristuumsete organismide arengus (ontogeneesis) aset leidev, valdavalt normaalne protsess, mille käigus diferentseerumata rakutüübid või koed
Kuid teoreetiliselt võib ühes tuumas olla maksimaalselt 10 tuumakest. Tavaliselt kõikidel kromosoomidel olevaid rRNA geene korraga ei transkribeerita ja tuumakesi on tuumas vähem. Miks on ribosoomi RNA geene eukarüootides palju? Raku suur nõudlus ribosoomide järgi? Miks ribosoomide koostises olevat kolme RNA molekuli ühise pre-RNA-na sünteesitakse? See tagab nende saamise võrdsetes kogustes, nagu neid ka vaja on. Mis on hetero- ja eukromatiin? Kus paikneb rakutuumas enamasti heterokromatiin? Millised kromosoomi osad liigitatakse konstitutiivseks heterokromatiiniks? Miks? - Kondenseerunud DNA-ga piirkondi nimetatakse heterokromatiiniks. - Dekondenseerunud DNA-ga piirkondi nimetatakse eukromatiiniks. - Imetajate rakkudes seostub heterokromatiin tuumamembraaniga lamiinide vahendusel ning paikneb tuumakeste ümber. - On leitud, et heterokromatiin ei sisalda praktiliselt üldse geene, vaid hoopis
Tavaliselt kõikidel kromosoomidel olevaid rRNA geene korraga ei transkribeerita ja tuumakesi on tuumas vähem. 12. Miks on ribosoomi RNA geene eukarüootides palju? Raku suur nõudlus ribosoomide järgi? 13. Miks ribosoomide koostises olevat kolme RNA molekuli ühise pre-RNA-na sünteesitakse? See tagab nende saamise võrdsetes kogustes, nagu neid ka vaja on. 14. Mis on hetero- ja eukromatiin? Kus paikneb rakutuumas enamasti heterokromatiin? Millised kromosoomi osad liigitatakse konstitutiivseks heterokromatiiniks? Miks? - Kondenseerunud DNA-ga piirkondi nimetatakse heterokromatiiniks. - Dekondenseerunud DNA-ga piirkondi nimetatakse eukromatiiniks. - Imetajate rakkudes seostub heterokromatiin tuumamembraaniga lamiinide vahendusel ning paikneb tuumakeste ümber. - On leitud, et heterokromatiin ei sisalda praktiliselt üldse geene, vaid hoopis kõrgelt/mõõdukalt
42. Teadlane määras DNA hulga kultuuris kasvavates rakkudes ja leidis, et DNA hulk kahekordistus rakutsükkli G1 ja G2 faasi vahel. Membraani potentsiaali tekkes võib osaleda kõik nimetatud Loomarakkudes aktiivtransport Hüperkolesteroolia- kõrge kolesteroolitase veres Rakud, mis on lõpetanud jagunemesi ja diferents rakutsükli G1 faasis Keskmine geeni suurus inimesel on 4000-40000 bp Histoonid on väikesed positiivse laenguga valged mis seostuvad DNA-ga Heterokromatiin kõik eelnevad variandid a,b,c kokku Karedapinnaline ER moodustub seetõttu, et ..... millel toimub struktuurivate valkude süntees Fotosünt taimed, 0,035% CO2, kõik järgmised ained on reaktsioonis v.a hapnik (kõik ained on radioaktiivsed va)
struktuur. Nukleosoomi südamiku moodustavad nukleosoomsed histoonid, mida on igat molekuli 2 eksemplari, seega on nukleosoomi südamikus kokku 8 histooni molekuli. Übmer nukleosoomi südamiku on keerdunud 166bp pikkune DNA lõik. Kahe nukleosoomi vahele jäävat DNA lõiku nim. linker-DNA-ks, sinna seondub histoon H1, mis vastutab DNA pakkimise eest järgmisse kõrgema järgu struktuuri (30 nm kiud). Suur osa kromatiini rakutuumas ongi kokku pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Heterokromatiin. Aktiivne ja inaktiivne kromatiin. Osa inaktiivsest kromatiinist on rakutuumas tugevasti kokku pakitud ja moodustab nn. heterokromatiini. Heterokromatiinis on kromatiin pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Heterokromatiin lokaliseerub tuuma ümbrise läheduses ja paistab elektronmikroskoobis hästi tumedana. Molekulaarbioloogilised uuringud on näidanud, et enamik heterokromatiini koostises olevat DNA-d on kõrgkordus DNA, mida praktiliselt üldse ei transkribeerita
struktuur. Nukleosoomi südamiku moodustavad nukleosoomsed histoonid, mida on igat molekuli 2 eksemplari, seega on nukleosoomi südamikus kokku 8 histooni molekuli. Übmer nukleosoomi südamiku on keerdunud 166bp pikkune DNA lõik. Kahe nukleosoomi vahele jäävat DNA lõiku nim. linker-DNA-ks, sinna seondub histoon H1, mis vastutab DNA pakkimise eest järgmisse kõrgema järgu struktuuri (30 nm kiud). Suur osa kromatiini rakutuumas ongi kokku pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Heterokromatiin. Aktiivne ja inaktiivne kromatiin. Osa inaktiivsest kromatiinist on rakutuumas tugevasti kokku pakitud ja moodustab nn. heterokromatiini. Heterokromatiinis on kromatiin pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Heterokromatiin lokaliseerub tuuma ümbrise läheduses ja paistab elektronmikroskoobis hästi tumedana. Molekulaarbioloogilised uuringud on näidanud, et enamik heterokromatiini koostises olevat DNA-d on kõrgkordus DNA, mida praktiliselt üldse ei transkribeerita.
Kääviniit - niitjas moodustis, mis tekkib looma- voi taimerakkus mitoosi kaigus ja osaleb kromosoomide lahknemises. Sünapsis - homoloogsete kromosoomide ajutine lähenemine kahe kaupa, mille kaigus vib toimuda krossingover. Mikrotuubulid - tsütoskeletti moodustised, mis osalevad kromosoomide eraldumises mitoosi voi meioosi kaigus. Kinetohoor - tsentromeeris paiknev kromosoomi mehhaaniline keskus, millele kinnituvad kääviniidid. 13. Mis on eukromatiin ja heterokromatiin? Heterokromatiin - interfaasi tugevalt värvunud kromatiini piirkond, kus DNA kondendsatsiooni aste on suur ja on tavaliselt transkriptsiooniliselt inaktiivne. Eukromatiin - interfaasi kromosoomi piirkond, mis interfaasi tuumades paikneb hajusalt ning kondenseerub mitoosis. 14 .Mis on tinglikult letaalsed mutatsioonid? Tinglikult letaalne mutatsioon - mutatsioon, mis pohjustab surma ainult homosügootses olekus. 15. Mis on eugeenika? Pärilikud haigused. Eugeenika - petus inimese tupuhtusest
3. moodustavad heterokromatiinseid alasid DNA-l, millelt sihtmärk RNA transkribeeritakse. DNA metüleerimine – lisad metüülrühma – algul ei mõjuta, aga metüülrühm on seondumiskohaks erinevatele valkudele. Kromatiini modifitseerimine – histoonide modifikatsioonid: lüsiinijääkide atsetüleerimine, metüleerimine, monoubvikvitineerimine. Arginiinijääkide metüleerimine. Seriini- ja treoniinijääkide fosforüleerimine 84. Mis on heterokromatiin ja eukromatiin? Mis neid iseloomustab? Heterokromatiin – suletud struktuur; histoonid deatsetüleeritud, seondunud HP1 valguga; tugevalt kondenseerunud, tsentromeerides ja telomeerides, sisaldab palju kordusjärjestusi, geenivaene, replikeeritakse hilsies S faasis Eukromatiin – avatud struktuur, histoonid atsetüleeritud, vähe kondenseeritud, kromosoomi õlgadel, unikaalsed järjestused, geenirikas, replikeeritud läbi S faasi, meioosis toimub rekombinatsioon
(30 nm kiud). Suur osa kromatiini rakutuumas ongi kokku pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Kromatiin raku tuumas on kahes eri seisundis: 10 % aktiivne (sisaldab DNA-d, mida antud rakus transkibeeritakse); 90 % inaktiivne. Osa inaktiivsest kromatiinist on rakutuumas tugevasti kokku pakitud ja moodustab nn. heterokromatiini. Heterokromatiinis on kromatiin pakitud kõrgema järgu struktuuridesse, lokaliseerub tuuma ümbrise läheduses. Heterokromatiin on üks osa inaktiivsest kromatiinist. X-kromosoomi heterokromatiniseerumine e. X-inaktivatsioon. Kõikide emaste imetajate teine X-kromosoom kondenseerub ning seal olevad geenid inaktiveeruvad. X-kromosoomi inaktiveerumine algab kromosoomi kindlast piirkonnast, inaktivatsiooni tsentrist ja see levib lineaarselt üle kogu kromosoomi. X-kromosoomi kondenseerumine toimub praktiliselt kõikides emaslooma somaatilistes rakkudes ning see on nähtav rakutuumas tumeda, tuuma membraani
Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n). Mõnedes maksarakkudes on kordsusaste 4 sel juhul on tegemist tetraploidse genoomiga (4n) ning sel juhul on rakus 92 kromosoomi
Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt – nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi – diploidne genoom (2n). Mõnedes maksarakkudes on kordsusaste 4 – sel juhul on tegemist tetraploidse genoomiga (4n) ning sel juhul on rakus 92 kromosoomi
valke ja vähesel hulgal RNAd. Seda kromosoomi koostisainete kompleksi nim. kromatiiniks. - Lineaarne kromosoom – replikatsiooni originid(DNA sünteesi alguspunkti), tsentromeer (tütarkromosoomide jagunemine), kaks telomeeri (kromosoomi tervikliku struktuuri säilitamine paljude jagunemiste käigus) - Kromatiin=DNA + valgud - Eukromatiin – lahtipaktud kromatiin(geenid ekspresseerunud) Heterokromatiin – kokkupakitud (geenid vaigistunud) Histoonid - Aluselised valgud - Reguleerib kromatiini struktuuri ja geenide aktiivsust. 24. DNA replikatsioon Replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, mida kutsutakse originideks. - DNA polümeraas katalüüsib replikatsiooni. DNA polümeraasi kopeerimisvigade hulka vähendab ensüümi 3’-5’ eksonukleaasne aktiivsus, mis eemaldab mittepaardunud nukleotiidi.
valke ja vähesel hulgal RNAd. Seda kromosoomi koostisainete kompleksi nim. kromatiiniks. - Lineaarne kromosoom replikatsiooni originid(DNA sünteesi alguspunkti), tsentromeer (tütarkromosoomide jagunemine), kaks telomeeri (kromosoomi tervikliku struktuuri säilitamine paljude jagunemiste käigus) - Kromatiin=DNA + valgud - Eukromatiin lahtipaktud kromatiin(geenid ekspresseerunud) Heterokromatiin kokkupakitud (geenid vaigistunud) Histoonid - Aluselised valgud - Reguleerib kromatiini struktuuri ja geenide aktiivsust. 24. DNA replikatsioon Replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, mida kutsutakse originideks. - DNA polümeraas katalüüsib replikatsiooni. DNA polümeraasi kopeerimisvigade hulka vähendab ensüümi 3'-5' eksonukleaasne aktiivsus, mis eemaldab mittepaardunud nukleotiidi.
6. Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n). Mõnedes maksarakkudes on kordsusaste 4 sel juhul on tegemist tetraploidse genoomiga (4n) ning sel juhul on rakus 92 kromosoomi
6. Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n). Mõnedes maksarakkudes on kordsusaste 4 sel juhul on tegemist tetraploidse genoomiga (4n) ning sel juhul on rakus 92 kromosoomi
DNA-ga interkaleeruvad, mittefluorestseeruvad (Giemsa) Erinevad värvid toovad nähtavale erinevad vöödid Q-vöödid – Tekivad kromosoomide AT rikastes piirkondades töötlemisel kinakriiniga, mis on malaariaravimi kiniini keemiline derivaat. See on fluorentseeruv ühend, mis UV valguses annab helenduse. Värvainega mitteseondunud piirkonnad ei helendu. G ja R-vöödid – Giemsa värv. Mittefluorestseeruv värv. G vöödid: värv seondub eelistatult AT-rikastele aladele (heterokromatiin) R- vöödid: preparaadi eeltöötlus kuumutamisega happelises keskkonnas, kus AT-rikkad alad denatureeruvad; seejärel värvuvad paremini GC-rikkad alad Igale kromosoomile on iseloomulik kindel vöödilisuse muster. 22. Inimese karüotüüp ja karüogramm. Karüotüüp – liigiomane kromosoomistik. kromosoomistiku tunnustekogum, mida iseloomustab kromosoomide arv, suurus, tsentromeeri asukohast olenev kuju ja vöödilisus Vastavalt tsentromeeri olemasolule liigitatakse kromosoomid:
tasemel saadakse, sellise raku jagunemisega, mida nim. mitoosiks ja põlvkondade vahetusel, mida kutsutakse meioosiks. 6) DNA koromosoomi koostises esineb 3. kujul: · Unikaalne(ühes korduses), sinna kuulub umbes 50 % · Mõõdukalt korduv ja siia kuuluvad ka umbes 50% geenidest(rRNA geenid ja tRNA geenid) · Kõrgkordus DNA, geene ei sisalda, on pigem ehituslik ülesanne. 7) Ehituslik struktuur · Heterokromatiin on tihe ja kondenseerunud · Eukromatiin(avalduv ja on informatiivne ülesanne on diffuusne. Tsütoplasma On lahus, mis täidab raku sisemust. Leidu 2 tüüpi ühendeid: 1. anorgaanilised · H2O 60...80%, muduusid üle 95%, eostes 15% · Ioonid(katiioonid) · Soolad(silikaadid, karbomaadid ei lahustu) 2. orgaanilisised ühendid · süsivesikud · aminohapped, valgud · orgaanilised happed
õnnelik käitumisviis. Deletsiooniga kromosoom emalt, imprintitud kromosoom pärineb isalt. Defektne geen on UBE3A 50. Võrdle kromatiini struktuuri poolest eukromatiini ja heterokromatiini Eukromatiin: asetseb peamiselt kromosoomide õlgades, geenid väga aktiivsed, interfaasi rakutuumas on avatumad (heledamad alad), dekondenseerunud, vähem kompaktne, sisaldab transkripteeritavaid järjestusi, toimub geenide ekspressioon. Heterokromatiin: asetseb peamiselt kromosoomide tsentromeerides/telomeerides, geenid pole aktiivsed, interfaasi rakutuumas on tihedamalt pakitud ja tumedamad alad, tugevalt kondenseerunud, sisaldab mittetranskrpteeritavaid kordusjärjestusi. 51. Heterokromatiniseerumine Heterokromatiini moodustumiseks on vaja H3K9- metüleerimist (histooni H3 üheksandas positsioonis asuv lüsiin) ja kindlate valkude, nagu HP1 (heterokromatiini valk1), seondumist.
paljude geenide ja keskkonna kombineeritud koostoimega. Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n). Mõnedes maksarakkudes on kordsusaste 4 sel juhul on tegemist tetraploidse genoomiga (4n) ning sel juhul on rakus 92 kromosoomi.
Kõrgem struktuur: kromosoom, aga ainult raku jagunemise hetkel ja seostunud histooniga. Lämmastikalused paarduvad omavahel vesinisidemete kaudu. Paarid moodustuvad puriinide ja pürimidiinide vahel komplementaarsusprintsiibi alusel (A=T, G=C) 30. Kuidas mõjutab kromatiini struktuur transkriptsiooni? Heterokromatiin- 10% genoomist, telomeerse ja tsentromeerse ala moodustamine Eukromatiin- vähem kondenseerunud, põhistruktuuriks 30nm fiibrid ja lingud (loops) Tasakaal eu ja heterokromatiini vahel- geenide vaigistamine. Kokkupakitud alale ei ole võimalik transkriptsioonifaktoreid siduda, mistõttu sealt ei toimu transkriptsiooni. 31. Kirjelda DNA struktuuri mõju geenide aktivatsioonile/inhibitsioonile.
- moodustavad „juuksenõela“ struktuure – 2-ahekalised osad lõigatakse välja - funktsioneerivad geenide vaigistamisel sarnaselt siRNA-le piRNA – nagu miRNA, aga päritolult teistsugused, 1-ahelalised RNA-d - genoomis kodeeritud väikesed RNA-d - ei moodusta juuksenõela struktuure - seonduvad PIWI valguga - funktsioneerivad transposoonide vaigistamisel Histoonide deatsetüleerimine vaigistab geenide telomeeri piirkonnas. Mõnes kohas ei avaldu geenid kunagi – heterokromatiin. Nt. kromosoomide otstes asuvad telomeeri piirkonnad. Valgud Sir 2, Sir 3 ja Sir 4 on seotud, suunavad deatsetüleerimist DNA metüleerimine ja histoonide deatsetüleerimine viib geenide vaigistamisele. Metüleeritud osad ei seostu transkriptsioonifaktoritega. DNA vermimine isa- ja emasliinis – geneetiline imprinting. Metüleeritakse geenide regulatoorsed elemendid. Võimendi olemasolu, aktiveerib ühte geeni olenevalt isolaatori asukohast.
annaabi.ee 
