samuti on raske jõuda soovitud kudedeni. (2) Liposoomid: DNA konstrukti ümbritsemine kunstliku lipiidmembraaniga.(2) Geeniekspressiooni inhibeerimine Kuigi suure osa geeniteraapia alastest uuringutest moodustavad mittefunktsionaalse geeni asendamisega seotud tööd, on teatud olukordades vajalik töötava geeni(de) (üle) ekspressiooni suunatud inhibeerimine. Seda on võimalik saavutada erinevatel tasemetel.(2) DNA tasemel A) Funktsionaalse geeni inaktivatsioon in situ homoloogilisel rekombinatsioonil vastavalt muteeritud geenikoopiaga.(2) B) Oligonukleotiidide kasutamine. Teatud tingimustel võib DNA moodustada kolmekordse heeliksi. Selleks disainitakse geenispetsiifiline oligonukleotiid, mis paardub kindla sihtmärk geeni järjestusega kaheahelalises DNA-s ja inhibeerib selle geeni transkriptsiooni. Üheahelalise oligonukleotiidi seostumine kaheahelalise DNA-ga toimub nn. Hoogsteen'i paardumise kaudu (vesiniksidemed). Selliste sidemete puhul on kõige stabiilsemad G
coli põhjustab SOS mutageneesi vigaderohke DNA polümeraas V, mis jätkab kahjustuse kohal peatunud DNA polümeraasi III asemel vigaderohket DNA sünteesi. See mehhanism käivitub ebasoodsates oludes. Vigaderohke DNA sünteesi tõttu toimub palju mutatsioone, millest osad võivad osutuda kasulikeks antud rasketes oludes. 78. Ristsiirde toimumise mehhanism Holliday mudeli põhjal. Selle mehhanismi alusel tekivad esmalt üksikahelalised DNA katked mõlemal homoloogilisel kromosoomil. Seejärel toimub ssDNA ahelate eraldumine algsest DNA molekulist ja ühest kromosoomist eraldunud ahela ülekanne temaga homoloogilise kromosoomi komplementaarsele ahelale. Toimub üksikahelate assimilatsioon, mille käigus ühest homoloogilisest kromosoomist pärit üksikahel vahetab välja talle homoloogilise ahela teises homoloogilises kromosoomis. 79
> haiguste mudelid - Knock out – bioloogiline mudel kus sihtmärkgeen on inaktiveeritud - Knock in – bioloogiline mudel kus mingi geen on sisestatud teatud lookusesse (kohta genoomis) - Transgeenne – kannab võõrast segmenti DNAs, mis paigutatud genoomi mitte- homoloogse rekombinatsiooni teel (juhuslikku kohta) - Geenide väljalülitamine – käib läbi embrüonaalste tüvirakkude, kus puripotentsetesse rakkudesse elktroporeeritakse DNA konstrukt mis homoloogilisel rekombinatsioonil asendab endogeense järjestuse In vivo ajukuvamine Ei vigasta subjekti ehk pole invasiivne. - Staatilised – info struktuuri kohta – CT, MRI - Dünaamilised – info talitluse kohta – PET, fMRI, EEG - CT – nagu röntgen aga 3D, ajukuvamine. Ksautab peeneid paralleelseid kiiri mis on läbi aju suunatud röntenkiirte detekrotile. - MRI – tugevasse magnetvälja asetatud aatomituumad resoneerivad ja emiteerivad raadiosagedusel signaale
hargnemiskoha migratsioonil. RecA aktiverub kokkupuutes ssDNA-ga ning viib kontakti rekombineeruvad DNA molekulid.RecA homolooge on leitud ka eukarüootides. 77)SOS vastus bakterites. Bakteris E.Coli põhjustab SOS mutageneesi vigaderohke DNA polümeraas V, mis jätkab kahjustuse kohal peatunud DNA polümeraasi III asemel vigederohket DNA sünteesi. 78)Ristsiirde toimumise mehhanism Holliday mudeli põhjal. *mõlemal homoloogilisel kromosoomil tekivad üksikahelalised katked *ssDNA ahel eraldub algsest DNA molekulist *toimub ühest kromosoomist eraldunud ahela ülekanne temaga homoloogilise kromosoomi komplementaarsele ahelale *üksikahelate assimilatsioon *asukohta vahetanud DNA ahelate otsad seotakse katke kohas kovalentselt homoloogilise kromosoomi DNA-ga, tekib X-kujuline struktuur(homoloogilised kromosoomid on ühendatud üksteisega üksikahelaliste sildade kaudu, mis on teineteisega risti
lahtikeeramist. ssDNA aktiveerib RecA valgu, moodustub nukleoproteiinne filament. SOS vastusena käivitub DNA reparatsioon (rekombinatsiooniline reparatsioon) ja SOS mutagenees Bakteris E.Coli põhjustab SOS mutageneesi vigaderohke DNA polümeraas V, mis jätkab kahjustuse kohal peatunud DNA polümeraasi III asemel vigaderohket DNA sünteesi. 78. Ristsiirde toimumise mehhanism Holliday mudeli põhjal. Selle mehhanismi alusel tekivad esmalt üksikahelalised DNA katked mõlemal homoloogilisel kromosoomil. Seejärel toimub ssDNA ahelate eraldumine algsest DNA molekulist ja ühest kromosoomist eraldunud ahela ülekanne temaga homoloogilise kromosoomi komplementaarsele ahelale. Toimub üksikahelate assimilatsioon, mille käigus ühest homoloogilisest kromosoomist pärit üksikahel vahetab välja talle homoloogilise ahela teises homoloogilises kromosoomis. Kahe homoloogilise kromosoomi baasil moodustub X-kujuline struktuur, kus homoloogilised
Rekombinatsioonimehhanisme on uuritud näiteks homoloogiliste kromosoomide vahelise ristsiirde (crossing over) toimumisel. Nagu juba eespool mainitud, on RecA homolooge kirjeldatud ka teistes organismides. Inimesel on selleks valk Rad51. Homoloogiliste kromosoomide vahelise ristsiirde toimumist on kirjeldatud Holliday mudeli abil. Selle mehhanismi alusel tekivad esmalt üksikahelalised DNA katked mõlemal homoloogilisel kromosoomil. Seejärel toimub ssDNA ahelate eraldumine algsest DNA molekulist ja ühest kromosoomist eraldunud ahela ülekanne temaga homoloogilise kromosoomi komplementaarsele ahelale. Toimub üksikahelate assimilatsioon, mille käigus ühest homoloogilisest kromosoomist pärit üksikahel vahetab välja talle homoloogilise ahela teises homoloogilises kromosoomis. Imetajarakus stimuleerib seda protsessi valk Rad51
Kui juba vahetatud ahelat, siis toimub rekombinatsioon. 1. etapp: - sünteesida puuduvad DNA osad. - DNA süntees toimub nii rekombinatsioonil, reparatsioonil kui ka replikatsioonil 2. etapp: - RuvAB kompleks seondub Holliday ühendusega. - RuvB helikaas moodustab heksameerseid komplekse. RecBCD puhul sarnane olukord. Kui E. coli rakku satub hii saitidega DNA, siis ei jää RecBCD kompleks sinna pidama ja see kompleks lagundab selle DNA lõpuni. Teine funktsioon homoloogilisel rekombinatsioonil on replikatsioonikahvli katkemine. Tekib üheahelaline katkemine ja sealt ei saaks replikatsioon edasi toimuda. Kui on 84 ühes ahelas lihtsalt tömp ots. siis on taastumiseks vaja homoloogilist rekombinatsiooni. On tekkinud juba kaheahelaline katkestus. Toimumine: - RuvBCD liitub tömbile otsale - hakkab liikuma ja liigub, lagundab hii-nim sealt edasi lagundab üht ja tekib RecA filament.
Enamasti kaasneb DNA rekombinatsiooniga ka DNA reparatsiooniline süntees. Rekombinatsioonimehhanisme on uuritud näiteks homoloogiliste kromosoomide vahelise ristsiirde (crossing over) toimumisel. Nagu juba eespool mainitud, on RecA homolooge kirjeldatud ka teistes organismides. Inimesel on selleks valk Rad51. Homoloogiliste kromosoomide vahelise ristsiirde toimumist on kirjeldatud Holliday mudeli abil. Selle mehhanismi alusel tekivad esmalt üksikahelalised DNA katked mõlemal homoloogilisel kromosoomil. Seejärel toimub ssDNA ahelate eraldumine algsest DNA molekulist ja ühest kromosoomist eraldunud ahela ülekanne temaga homoloogilise kromosoomi komplementaarsele ahelale. Toimub üksikahelate assimilatsioon, mille käigus ühest homoloogilisest kromosoomist pärit üksikahel vahetab välja talle homoloogilise ahela teises homoloogilises kromosoomis. Imetajarakus stimuleerib seda protsessi valk Rad51