energia allikas (Race et al., 1999). Omavahel sarnased mtDNA järjestused SSU rRNA geenis esinevad rohevetika mitokondris ensüümi kodeeriva eksonina, seentel Neurospora ja Podospora võimaliku valgu koodina ning perekonnas Sclerotinia intronina, mille erineva paiknemise alusel avaldub mtDNA järjestuse polümorfism. Esmakordselt avastati mt SSU rRNA geenis intron 1995. aastal (Carbone et al., 1995) (joonis 2). Need mitokondris introniteks ‘degradeerunud’ eksonid võivad anda tuumagenoomi insertsioone ja rekombinatsioone ning avalduda klonaalse polümorfsusena, nagu monokultuuris kasvava valgemädaniku tekitaja S. sclerotiorum klonaalselt paljunevatel tüvedel. Antud juhul põhjustasid kloonide polümorfsuse mittesugulasliku liigi N. carassa mtDNA järjestused 24S rRNA geenist (joonis 2). Võimalik, et intronid (prügi genoomis: endised viirused, plasmiidid jt võõrgeenid) võivad mingis positsioonis uuesti aktiveeruda
viimases eksonis. Nonsense mediated decay vahendab kiiret mRNAde lgundamist, kus Stop koodonid esinevad mRNAs enne viimast splaisiliidest. 46. Mis vahe on inteiinil ja intronil? Eeldades et sõnale inteiin vastab ing.k vaste Intein, siis vahe on ilmne: üks on valk, teine DNA lõik. Inteiin on valgu segment, mis on võimeline iseennast välja lõikama ja järele jäänud valguosade vahele sünteesima peptiidsideme. Inteiine on kutsutud ka "proteiinseteks introniteks". 47. Mis juhtub, kui polüadenülatsiooni motiivis (AAUAAA) või RNAPolII CTD alas on mutatsioon? Ei tea, aga näiteks kui on mutatsioon poly(A) motiivis, siis PABPI ei saa vb enam stabiliseerida 5'cap'I ja algab mRNA lagundamine 5' otsast. Et cappimine üldse toimuda saaks on vaja capping ensüümi seondumist RNAPolII CTD'ga. Kui mutatsiooni tõttu CTD's cappimist ei toimu, siis samuti mRNA lagundatakse. 9 48
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. 5' otsas on transkriptsiooni regulatsiooni piirkond, 3' otsas on järjestused mis on vajalikud mRNA modifitseerimiseks, samuti stop koodonid ja täiendavad regulaatorelemendid. Sageli on raske määrata, kus ühe geeni 3' ots lõpeb ja järgmise geeni 5' ots algab
Pärast lõikust lisab ensüüm polü(A) polümeraas RNA molekuli 3´-otsa polü-A saba, mis koosneb kuni 200-st adenosiinmonofosfaadist. Polü-A sabad suurendavad mRNA molekulide stabiilsust ja neil on ka oluline roll RNA transpordil tuumast tsütoplasmasse. 60)Võrrelge eukarüootsete ja prokarüootsete geenide struktuuri. Eukarüootse RNA transkriptsioonijärgne modifikatsioon. Eukarüootsetes geenides paiknevad kodeerivate alade vahel mittekodeerivad alad, mida nimetatakse introniteks. 61)Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. Intronite väljalõikamine võib toimuda kolme erineva mehhanismi alusel: 1) tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spetsiifiliselt ära tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust.
Haploidne genoom Diploidne genoom Üks kaheahelaline DNA rõngasmolekul Mitu (varieerub liigiti) lineaarset kromosoomi Tuum puudub, kromosoom lihtsalt tuumapiirkonnas Tuum ümbritsetud membraaniga Info transkriptsioon ja avaldumine toimub samas Transkriptsioon ja translatsioon toimuvad eri aegadel kohas ja kohtades DNA enamasti pidev (organiseerunud operonidesse) DNA katkendlik (jaotunud introniteks ja eksoniteks) 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoos Meioos Moodustub 2 uut diploidset rakku. Moodustub 4 uut haploidset rakku. Ei toimu kromosoomide ristsiiret. Kromosoomide ristsiire toimub. Rakud on geneetiliselt identsed. Rakud erinevad üksteisest geneetiliselt. 6. Meioos geneetilise muutlikkuse suurendajana. Meioosi häiretest tulenevad defektid.
ahelaga, liigub transkriptsioonikompleksile järgi ning kui RNA polümeraas aeglustub või peatub terminatsioonijärjestuste juures, jõuab Rho valk RNA polümeraasile järele ja eemaldab sünteesitud RNA ahela transkriptsioonikompleksist. 60. Võrrelge eukarüootsete ja prokarüootsete geenide struktuuri. Eukarüootse RNA transkriptsioonijärgne modifikatsioon. Enamasti paiknevad eukarüootsetes geenides kodeerivate alade vahel mittekodeerivad alad, mida nimetatakse introniteks. Neid geenijärjestusi, mis jäävad mRNA koostisesse pärast splaissingut, nimetatakse eksoniteks. Intronite sisaldus ja pikkus varieerub geeniti. Intronite pikkus võib varieeruda 50-st nukleotiidist tuhandeteni. Prokarüootidel puuduvad intronid ja histoonid. Eukarüootses rakus toimub primaarse transkripti, pre-RNA, protsessimine transleeritavaks mRNA molekuliks. Intronid eemaldatakse splaissingu teel. Enne splaissimist lisatakse pre-mRNA-le 5´-otsa 7-metüülguanosiin ja 3´- otsa
äärmiselt harva. Tänapäeval on teada, et geenid koosnevad erinevatest piirkondadest e lõikudest, millest vaid osa sisaldab informatsiooni, mida kantakse üle mRNA-le ja mille järgi toimub polüpeptiidide süntees. Genoomiosi, millelt toimub informatsiooni ülekandmine mRNA-le, nimetatakse eksoniteks, kuna need genoomiosad on "eksponeeritud" ribosoomidel. Lisaks nimetatuile on olemas genoomiosad, milles talletunud infot mRNA-le üle ei kanta. Neid nimetatakse introniteks (nn geenisisesed piirkonnad) ja nende ülesanne ei ole lõpuni selge. Teada on, et eksonid moodustavad oluliselt väiksema osa genoomist. Geene, mis kodeerivad teatud polüpeptiide, nimetatakse struktuurseteks geenideks. Seejuures polüpeptiidid võivad olla kas rakkude 'ehitusmaterjal' või ensüümid. Lisaks struktuurgeenidele eksisteerivad nn reguleerivad geenid, mis reguleerivad struktuurgeenide transkriptsiooni. Reguleerivad geenid jaotatakse omakorda regulaatoriteks ja
seondunud terminaatorvalk. RNA polümeraasi III puhul toimub transktiptsiooni termineerumine sarnaselt bakterites toimuva Rho-valgust sõltuva terminatsiooniga. 70 Eukarüootsete geenide struktuur Eelpool oli põgusalt juttu sellest, et enamasti paiknevad eukarüootsetes geenides kodeerivate alade vahel mittekodeerivad alad, mida nimetatakse introniteks (tuletatud terminist intervening sequences). Neid geenijärjestusi, mis jäävad mRNA koostisesse pärast splaissingut, nimetatakse eksoniteks (expressed sequences). Intronite olemasolu tõestati esmakordselt imetajate -globiini geeni puhul, vaadeldes DNA ja mRNA vahelisi hübriide elektronmikroskoobis. Hiire -globiini mRNA, mis oli eraldatud tsütoplasmast, hübridiseerus vastavat geeni sisaldava DNA-ga ainult osades piirkondades, moodustades RNA-DNA
Polümeraas I lõpetab transkriptsiooni, kui saab signaali 18 nukleotiidi pikkuselt järjestuselt, kuhu on seondunud terminaatorvalk. RNA polümeraasi III puhul toimub transktiptsiooni termineerumine sarnaselt bakterites toimuva Rho-valgust sõltuva terminatsiooniga. Eukarüootsete geenide struktuur Eelpool oli põgusalt juttu sellest, et enamasti paiknevad eukarüootsetes geenides kodeerivate alade vahel mittekodeerivad alad, mida nimetatakse introniteks (tuletatud terminist intervening sequences). Neid geenijärjestusi, mis jäävad mRNA koostisesse pärast splaissingut, nimetatakse eksoniteks (expressed sequences). Intronite olemasolu tõestati esmakordselt imetajate -globiini geeni puhul, vaadeldes DNA ja mRNA vahelisi hübriide elektronmikroskoobis. Hiire -globiini mRNA, mis oli eraldatud tsütoplasmast, hübridiseerus vastavat geeni sisaldava DNA-ga ainult osades piirkondades, moodustades RNA-DNA