Need koosnevad kolmest komponendist: 1. fosfaatrühm (koguaeg sama) 2. desoksüriboos viiesüsinikuline monosahhariid (ka koguaeg sama) 3. lämmastikalus (võib varieeruda): 1) adeniin monomeeri tähis A 2) tümiin T 3) tsütosiin C 4) guaniin G DNA nukleotiidid erinevad üksteisest ainult lämmastikaluse poolest. DNA on kaheahelaline (sekundaarstruktuur, spiraalse ehitusega). Seda kaksikspiraali nim. biheeliks. Molekulides esineb komplementaarsusprintsiip (ahelate koospüsimise alus, vastavus teineteisele), kus A=T kaksikside ja C=G kolmikside. DNA tähtsus: talletab pärilikku informatsiooni ja tagab selle täpse edasikandumise rakkude jagunemisel. Lisaks on see kromosoomide olulisim ehitusmaterjal. DNA kahekordistumist rakkude paljunemisel nim. replikatsioon (ühest DNA molekulist saab kaks identset molekuli). Replikatsiooni viib läbi DNA polümeraas sünteesiv ensüüm, mis
2 antiparalleelset polünukleotiidi ahelat, mis keerduvad ümber ühise telje. Fosforhappe jäägid ulatuvad heeliksist väljapoole, kus nad seovad DNA pakkimiseks vajalikke valgumolekule ioonsete sidemetega. DNA ahelad püsivad koos tänu komplementaarsusele, s.t nukleotiidide üksteisele vastavus on olemas igas ahela lülis. A-T ja G-C. See näitab meile, et vesiniksidemed on elus väga olulise tähtsusega, kuna tänu nendele on kõrgeltarenenud elu võimalik. See ei ole ainult kaksikspiraali kooshoidmine, vaid ka replikatsiooni ning transkriptsiooniprotsess. RNA ahelad omavahel niimoodi ei põimu, kuna hüdroksüülrühm on piisavalt suur, et takistada ahela keerdumist. RNA funktsioonid nõuavad teistmoodi struktuure. Kantserogeensed ained tekitavad kindla toimeaja ning toimetugevuse korral vähki ja teisi pahaloomulisi kasvajaid. Nende hulka kuuluvad polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud, aromaatsed amiinid, anorgaanilisi aineid ja materjale, looduslikest
RNA mehhanismide inhibiitorid,mis struktuur:sama nagu uurimine.4.Somaatiline blokeerivad DNA DNA,erinevus et geeniteraapia.(terve sünteesi.Interkalaarse suhkrufragm on geeni sisseviimine d ag:peavad olema riboos,T asemel on rakku)Signaalmolekuli õhukesed,et ruumiliselt U,RNA ei esine d:neurotransmitterid,ho mahtuda aluspaaride kaksikspiraali kujul,kuigi rmoonid,hormonoidide vahele.Nad tungivad esined spiraalseid lõike. lokaalsed nukl hapete aluspaaride (mRNA-vahendab valku hormoonid,neurohormo kihtide vahele(takistab kodeerivat infot onid(närvirakkude DNA replikats.,ja genoomselt DNA-lt poolt).Membraanipote transkripts.,)Harilikult valgu nstiaal-elektriliste on sünteesisaiti,rRNA-on potentsiaalide
mis osalevad organismi tunnuste kujunemises Kromosoomid koosnevad DNAst ja sellega seotud valgumolekulidest Mis on replikatsioon? Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Replikatsiooni etapid: 1. Ensüüm helikaas lõhub vesiniksidemed lämmastikaluste vahel ja keerab kaksikspiraali lahti Praimer - lühike (DNA või RNA) järjestus, mis on komplementaarne DNA järjestusega. 2. Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga (vajab töö alustamiseks praimerit, millele saab lisadavesimese nukleotiidi) -> sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad Okazaki fragmendid - lühikesed DNA jupid, millest pannakse kokku ahel, mis on komplementaarne DNA replikatsioonil mahajäävale ahelale
laboratooriumisse. Alates 1949. aastast tegeles Crick molekulaarbioloogiaalase uurimistööga Cavendish'i laboratooriumis. Seal uuris ta koos teiste teadlastega röntgenkiirte murdumist. 1953. aastal konstrueeris ta koostöös noore Ameerika bioloogi James D. Watsoniga , keso li liitunud laboriga kaks aastat varem , molekulimudel äärmiselt keeruka geneetilist materjali sisaldava aine kohta, mida tunti nimetuse all DNA e desoksüribonukleiinhape. Selle molekulimudel oli kaksikspiraali kujuga. Hiljem uuris Cricknukleiinhappeid. Ta tegi ka kaugeleulatuvaid avastusi geneetilise koodi kohta, mida need sisaldavad. 1962. aastal andi Crickile koos Watsoni ja Wilkinsiga Nobeli meditsiini- ja füsioloogiapreemia. Kui Watson Ameerikasse naaseis , sai temast Cold Spring Harbor Laboratory direktor. Crick on kirjutanud ka 4 raamatut. 20. sajandi teisel poolel oli DNA tähtsuse ja struktuuri avastamine üheks suureks teaduslikuks läbimurdeks
vahelised vesiniksidemet; A=T ja G≡C. 3. Tertsiaarstruktuur – keerdumine (supercoiling). Enne replikatsiooni tuleb lahti harutada. Seda teostavad topoisomeraasid, ensüümid, mistõttu saab neid bakteritel inhibeerida nt tsiprofloksatsiiniga, mis on kinolooni tüüpi antibakteriaalsed ravimid, fluorokinoloonid. 4. Kvateraarstruktuur - kromosoom DNA kui ravimi sihtmärk Interkalaarsed agendid tungivad nukleiinhapete aluspaaride kihtide vahele, moonutades kaksikspiraali kuju, mis takistab DNA replikatsiooni ja transkriptsiooni. Alküleerivad agendid on tugevad elektrofiilid, mis nukleofiilidega moodustavad tugevaid kovalentseid sidemeid. Ahelat lõikavad agendid on suured glükoproteiinid, mis lõikavad DNA ahelat ning oma mahukusega takistavad DNA ligaasil tekkinud katkestuskohti parandamast. Antimetaboliidid blokivad normaalsed metaboolsed rajad. Aminopteriin - blokeerib DNA sünteesi dihüdrofolaadi reduktaasi inhibeerides
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
pürimidiinalused - tümiin (T), tsütosiin (C) ja uratsiil (U). Lämmastikalustest esineb RNA molekulis adeniini (A), guaniini (G), tsütosiini (C) ja uratsiili (U), kuid puudub tümiin (T). 4.DNA ja RNA ehituse põhiprintsiibid. DNA paikneb rakutuumas kromosoomides. Erandiks on munarakud, kus osa DNA-st paiknebka tsütoplasmas. DNA sisaldab adeniini, guaniini, tsütosiini ja tümiini (puudub uratsiil). DNA on biheeliksi kujuline (kujutab endast kaksikspiraali, mis on pöördunud kellaosuti liikumise suunas) ning üksikute molekulide vahekaugus on konstantne (0,34 nm). 1) DNA on paremale (kellaosuti liikumise suunas ) keerduv polünukleotiidahel, kus monomeerideks on nelja tüüpi nukleotiidid (A,T,G,C); 2) DNA polümeerse ahela diameeter on ca 2 nm; 3) ahela pöörde pikkus piki telge on 3,4 nm; 4) DNA molekul koosneb kahest polünukleotiidahelast, mille väliskihis asuvad vaheldumisi suhkur ja ortofosforhappejääk, seespool aga lämmastikalused;
meie endi keha. Elu näib olevat tekkinud ürgookeanides, mis katsid Maad neli miljardit aastat tagasi. Pole aga teada, kuidas te just tekkis. Võib-olla viisid aatomite juhuslikud põrked selliste makromolekulide tekkeni, mis olid võimelised endid taastootma ja koonduma veelgi keerukamateks struktuurideks. Teame vaid seda, et kolm ja pool miljardit aastat tagasi ilmus ülikeerukas desoksüribonukleiinhappe (DNA) molekul. DNA on Maal kogu elu aluseks. Tal on keerdtrepiga sarnaneva kaksikspiraali ehk kaksikheeliksi struktuur. Selle avastasid 1953. aastal Cambridge'is Cavendishi laboratooriumis Francis Crick ja James Watson. Kaksikspiraali keermeid ühendavad omavahel aluste paarid, mis vastavad keerdtrepi astmetele. DNA sisaldab nelja alust. Need on adeniin, guaniin, tümiin ja tsütosiin. Nende järjestus keerdtrepi astmetes kannab geneetilist informatsiooni, mis võimaldab DNA-l koostada enda ümber organismi ja ennast taastekitada.
Elu näib olevat tekkinud ürgookeanides, mis katsid Maad neli miljardit aastat tagasi. Pole aga teada, kuidas te just tekkis. Võib-olla viisid aatomite juhuslikud põrked selliste makromolekulide tekkeni, mis olid võimelised endid taastootma ja koonduma veelgi keerukamateks struktuurideks. Teame vaid seda, et kolm ja pool miljardit aastat tagasi ilmus ülikeerukas desoksüribonukleiinhappe (DNA) molekul. DNA on Maal kogu elu aluseks. Tal on keerdtrepiga sarnaneva kaksikspiraali ehk kaksikheeliksi struktuur. Selle avastasid 1953. aastal Cambridge'is Cavendishi laboratooriumis Francis Crick ja James Watson. Kaksikspiraali keermeid ühendavad omavahel aluste paarid, mis vastavad keerdtrepi astmetele. DNA sisaldab nelja alust. Need on adeniin, guaniin, tümiin ja tsütosiin. Nende järjestus keerdtrepi astmetes kannab geneetilist informatsiooni, mis võimaldab DNA-l koostada enda ümber organismi ja ennast taastekitada.
Moodustub mingi kovalentse sidemega seotud paari A-H ja mingi teise aatomi (tavaliselt O, N, F) vahel: A- H….B. A on elektronegatiivne (elektrone tõmbav) aatom ja B-l on vaba elektronpaar. Vesinikside moodustub siis positiivse osalaenguga aatomi vabaksjäänud orbitaali (milleks on H, sest elektronegatiivne A on elektronpaari enda poole tõmmanud) ja mingi teise aatomi olemasoleva elektronpaari kaudu (B). Valgu sekundaarstruktuuri (üleval) ja DNA kaksikspiraali (all) stabiliseerivad vesiniksidemed. Tänu vesiniksidemetele on vesi vedelas olekus looduslikel temperatuuridel, samal ajal kui tema analoog H2S on gaasiline. Vesiniksidemete näidetena bioloogias võib tuua valgu sekundaarstruktuuri kujundavad vesiniksidemed ja DNA kaksikspiraali kujundavad vesiniksidemed (vt joonist). Vesinikside on tavaliselt lineaarse geomeetriaga. Vesiniksideme pikkus on 0.27-0.31 nm, väiksem kui AH ja B komponentide van der Waalsi raadiuste summa
Desoksünukleosiid-5'-trifosfaadid (dNTP) on substraati- deks DNA molekulide sünteesil. Nukleiinhapped = polünukleotiidid. Biopolümeerid, mille monomeersed ühikud nukleosiidmonofosfaadid on ühendatud 3' 5' fosfodiestersidemetega. DNA · Antiparalleelne kaksikheeliks · Aluspaarid: A -T ja G - C · Molekul lineaarne (eukarüootidel) või tsirkulaarne (prokarüootidel, eukarüootidel mitokondrites) · Kaksikspiraali diameeter ~ 2 nm (20 Å) · Pikkus 1,6×10 9 nm = 1,6×106 mm (E. coli) · Kompaktne ja tihedalt pakitud (E. coli raku pikkus ainult 2 mm) · Eukarüootne DNA on keritud ümber histoonvalkude, moodustades nukleosoome Lahtikeerdunud kaksik-heeliksi segment, mis näitab komplementaarsete N-aluste antiparalleelset orientatsiooni. RNA Molekul koosneb ühest vabakujulisest või osaliselt iseenda ümber spiraliseerunud polünukleotiidahelast Põhitüübid:
DNA paikneb rakutuumas kromosoomides. Erandiks on munarakud, kus osa DNA-st paikneb ka tsutoplasmas. DNA sisaldab adeniini, guaniini, tsutosiini ja tumiini (puudub uratsiil). E. Chargraff toestas1950.a, et puriin-ja purimidiinaluste suhe DNA-s on alati vordne: A+G=T+C ning adeniini hulk vordub tumiiniga (A=T) ja guaniini hulk tsutosiiniga (G=C). 1950-ndatel aastatel uuriti DNA struktuuri ja mitmed teadlaste toogrupid joudsid jareldusele, et DNA on biheeliksi kujuline (kujutab endast kaksikspiraali, mis on poordunud kellaosuti liikumise suunas) ning uksikute molekulide vahekaugus on konstantne (0,34 nm). DNA molekuli struktuuri desifreerisid 1953.a Watson ja Crick postuleerides jargmised pohimotted: 1) DNA on paremale (kellaosuti liikumise suunas) keerduv polunukleotiidahel, kus monomeerideks on nelja tuupi nukleotiidid (A,T,G,C); 2) DNA polumeerse ahela diameeter on ca 2 nm; 3) ahela poorde pikkus piki telge on 3,4 nm;
VIROLOOGIA ca. 850 koopiat oligoadenülaate (2-20 A jääki), mis on samuti sünteesitud viiruse transkriptaasi poolt. Oligonukleotiidide asukoht ja funktsioonid virionides on ebaselged (teada on see, et core- struktuuris neid ei leidu). 3.1.2. Genoom Reoviiruste genoomne dsRNA kujutab endast paremale keerduvat kaksikspiraali, milles ühe pöörde kohta tuleb 10 bp. Reoviiruste genoom koosneb kümnest lineaarsest dsRNA segmendist, mis suuruse järgi jagatakse kolme klassi: L, ca 3900 bp; M, ca 2250 bp; S, ca 1300 bp. Igas virionis paikneb täielik, 10-st individuaalsest genoomsest segmendist (L1, L2, L3, M1, M2, M3, S1, S2, S3, S4) koosnev komplekt. Igas genoomses dsRNA-s on: positiivse ahela 5'-otsas paikneb cap-1 struktuur;
pikkus on keskmiselt 1,4 Å (ongströmi, 1 Å = 10-10 meetrit). Sellest piirist väiksemate suurustega molekulaarbioloogia reeglina ei tegele. Suuremad makromolekulide kompleksid on kuni 300 Å läbimõõduga, mis on enamasti molekulaarbioogia ülemine piir. Suuremate struktuuridega tegeleb juba rakubioloogia. Järelikult on molekulaarbioloogia dimensioon ühest kuni mõnesaja ongströmini ehk 10-10 - 3·10-8 meetrit. Mõned näited: kaheahelaline DNA ja kaheahelaline RNA, biheeliksi (kaksikspiraali) diameeter - 20 Å keskmine 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
DNA paikneb rakutuumas kromosoomides. Erandiks on munarakud, kus osa DNA-st paikneb ka tsütoplasmas. DNA sisaldab adeniini, guaniini, tsütosiini ja tümiini (puudub uratsiil). E. Chargraff tõestas1950.a, et puriin- ja pürimidiinaluste suhe DNA-s on alati võrdne: A+G=T+C ning adeniini hulk võrdub tümiiniga (A=T) ja guaniini hulk tsütosiiniga (G=C). 1950. aastatel uurides DNA struktuuri jõudsid mitmed teadlaste töögrupid järeldusele, et DNA on biheeliksi kujuline (kujutab endast kaksikspiraali, mis on pöördunud kellaosuti liikumise suunas) ning üksikute molekulide vahekaugus on konstantne (0,34 nm). DNA molekuli struktuuri desifreerisid 1953.a inglise teadlased Watson ja Crick postuleerides järgmised põhimõtted: 1) DNA on paremale (kellaosuti liikumise suunas ) keerduv polünukleotiidahel, kus monomeerideks on nelja tüüpi nukleotiidid (A,T,G,C); 2) DNA polümeerse ahela diameeter on ca 2 nm; 3) ahela pöörde pikkus piki telge on 3,4 nm;
kuid mille väliskihil on endiselt paaritu elektron. Vee puhul reageerib H 2O+ ioonradikaal tavalise vee molekuliga, mille tulemusel moodustub väga agressiivne hüdroksiidradikaal: H2O+ + H2O → H3O+ + OH˙ Hüdroksiidradikaalil on üheksa elektroni, seega üks neist on paaritu. Hüdroksiidradikaal on väga aktiivne, ta võib läbida lühikesi vahemaid rakus ja kahjustada kriitilist märklauda. Usutakse, et vabad radikaalid võivad molekulini difundeeruda poole kaugemalt, kui on DNA kaksikspiraali läbimõõt. On kindalks tehtud, et ca 2/3 DNA kahjustusest imetaja rakkudes röntgenkiirguse toimel on põhjustatud vabadest radikaalidest. Tõendid, et asi nii on, pärinevad katsetest, kus kasutati vabade radikaalide püüdjaid, millega hõredalt ioniseeriva kiirguse bioloogiline toime vähenes kolmekordselt. Seega saab kaudset toimet vastupidiselt otsesele toimele mõjutada, kasutades radioprotektoreid või –sensibilisaatoreid.
kas populatsioonisised variandid on arvukad ehk siis väikesed, kas evolutsiooni kiiruse limiteerivaks faktoriks on kasulike mutatsioonide tekkekiirus, milline (kui suur) on loomuliku triivi osa - jne jne. Lisaks - terve rida suuri bioloogia probleeme, nagu seda on arengubioloogia, ei olnud pea üldse haaratud neodarvinismi süsteemi. Mõned autorid muide kutsuvadki seda post-moodsa sünteesi perioodi alles neodarvinismiks ja seostavad ta DNA kaksikspiraali avastamise ja edasise progressiga arusaamisest sellest, mismoel see pärilikkus ikka toimub, mis on geen ja millised on mutantide vormid molekulaarsel tasemel. Oluline on siin eelmise sünteesiga võrreldes asjaolu, et juhuslikule geneetilisele tiivile hakati pöörama palju suuremat tähelepanu - st. tema rolli evolutsiooni mõjutajana hakati pidama väga palju olulisemaks kui varemini. Laiendati ka loodusliku valiku mõistet - mitte ainult valik indiviidi tasemel
fosfoester side. Polükondensatsioonreaktsioon – nukleiinhapete süntees. Lämmastikalused on aromaatsed ühendid ja moodustavad vesiniksidemeid, mille abil teineteisega seonduvad – aluste paardumine. DNA struktuur Wilkins ja Franklin kasutades kristallograafia meetodeid, leidsid, et DNA-l esinevad fibrillid. J. Watson ja F. Crick esitasid 1953. a DNA ruumilise struktuuri mudeli. Koosneb 2 nukleiinhappe ahelast, mis moodustab kaksikspiraali läbimõõduga 20A. Suhkur-fosfaat selgroog on väljaspool ja lämmastikalused on heeliksi sees. Lämmastikalused paarduvad omavahel vesiniksidemetega. Paari moodustavad puriinide ja pürimidiinide vahel. A-T (2 vesiniksidet) ja G-C (3 vesiniksidet) – komplementaarsed paarid. Need on isosteerilised paarid (täidavad sama ruumiosa). Regulaarne ja ühtlase jämedusega kaksikspiraal. DNA kaksikheeliks teeb ühe täispöörde 34 A kohta. Aluspaaride vahe on 3,4 A. Ühe
annaabi.ee 
