1. lacZ kodeerib galaktosidaasi 2. lacY kodeerib laktoosi permeaasi 3. lacA kodeerib transatsetülaasi E. coli lac operoni translatsioon metsikul ja mutantsel tüvel 2. Regulatoorsete järjestuste mutatsioonid ja selle mõju ekspressioonile: Jacob ja Monod uurisid, kuidas indutseerib laktoos lac operon valkude moodustamist (laktoos keskkonnas ja laktoos puudub): Eeldasid, et peaks olema operonis kodeerivatest järjestustest üleval pool kaks regulatoorset piirkonda, seepärast kaks erinevat mutanti: 1. Mutatsioonid lac operaator järjestuses (lacO) 1. Mutation lac repressor järjestustes(lacI) Mutatsioonid operaatoris (lacO): Kasutasid diploidset E. coli tüve, milles lac operoni geenid norm. Promootoritega olid plasmiidil (F') . F' lacO+ lacZ lacY+ permeaas (ainult laktoosi
värviline produkt) või uuritavate polüpeptiidide vastaste antikehade abil. Ka inimese ensüümide puhul on kirjeldatud ulatuslik polümorfism. Näiteks 24-st oksüdoreduktaaside lookusest on 7 polümorfsed, transferaaside 29-st lookusest aga 10 (vt. Tabel 28.2). Valkude analüüs geelelektroforeesil ei võimalda tuvastada kõiki mutatsioone. Mõnede alleelide puhul võivad mutatsioonid olla toimunud hoopis väljapool polüpeptiidi kodeerivat ala, näiteks intronis, promootoralas või kodeerivatest järjestustest tahapoole jäävates alades. Samuti võib mutatsioon kodeerivas järjestuses muuta ainult koodoni viimast nukleotiidi, kuid mõlemal juhul kodeerivad koodonid sama aminohapet (näiteks UUA ja UUG kodeerivad mõlemad leutsiini); või siis toimub ühe aminohappe asendumine teisega, millel on eelmisega võrreldes sama laeng (näiteks valiini asendumine alaniiniga). Muutusi DNA järjestuses kirjeldab näiteks restriktsioonifragmentide pikkuse polümorfism RFLP (restriction
Jaguneb kaheks: Rho-sõltumatu ja rho-sõltuv terminats. Rho-sõltuv terminats toimub ainult rho-proteiini olemasolu korral, mittesõltuva terminats toimumiseks pole rho-d vaja. 59. Võrrelge eukarüootsete ja prokarüootsete geenide struktuuri. Eukarüootse RNA transkriptsioonijärgne modifikatsioon. Enamasti paiknevad kodeerivate alade (= eksonid) vahel mittekodeerivad alad (= intronid), st eukarüootsed geenid moodustuvad katkendlikest kodeerivatest järjestustest. Prokarüootsed geenid koosnevad pidevatest kodeerivatest järjestustest. Eukarüootses rakus toimub primaarse transkripti (pre-RNA) protsessimine transleeritavaks mRNA molekuliks. Intronid eemaldatakse splaissingu teel. 60. Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. On olemas 3 erinevat mehhanismi: 1) tRNA prekursorite puhul teeb katked TNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneis sisaldavad RNA
materjali loodusliku valiku jaoks populatsioonides, tekivad rekombinantsed isendid (geenivahetuse tagajärel) 15. Mis on eukarüoot? Eukarüoodid ehk päristuumsed (Eukaryota) on organismid, kelle rakud on päristuumset (eukarüootset) tüüpi. Eukarüoodid on oma nime saanud selle järgi, et neil asub geneetiline informatsioon (kromosoomidena) rakutuumas, mis on membraaniga ümbritsetud organell. Eukarüootsed geenid on katkendliku struktuuriga. Nad koosnevad eksonidest kodeerivatest lõikudest ja intronidest nende vahele jäävatest mittekodeerivatest lõikudest. 16. Mis on DNA ja millest ta koosneb? DNA ehk desoksüribonukleiinhape on enamikus elusorganismides pärilikku informatsiooni säilitav aine, keemiliselt desoksüriboosist, lämmastikalustest ja fosforhappejääkidest koosnev polümeer. Puhas DNA on happeline, toatemperatuuril tahke, suhteliselt pehme, värvitu või õrnalt violetja varjundiga, vees hästi lahustuv polümeer
Genoomi suurus DNA hulk haploidses eukarüootses kromosoomis (C väärtus) on 107- 1011bp. Inimese genoom on keskmise suurusega 3x109bp. Kuigi tavaliselt kompleksemate organismide genoom on suurem, see seaduspärasus alati ei kehti. Näiteks kahepaiksete genoom on ~50x suurem kui inimesel. Seda nim C-paradoksiks. Geen on defineeritud kui DNA (viirustes ka RNA) nukleotiidide järjestus mis on vajalik 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
Pre-mRNA koosneb eksonitest ja intronitest, kust lõpuks lõigatakse intronid välja ning mRNA lüheneb pea poole võrra. Geneetiline kood Geneetiline kood on kolmest nukleotiidist koosneb järjestus mRNA polünukleotiidahelas, mis kodeerib ühte aminohapet. Geneetiline kood on kattumatu. Aluste järjestust loetakse fikseeritud lähtepunktist ning see on pidev. Kood on degeneratiivne ehk enamikel juhtudel võib aminohape olla määratud ükskõik millisega teda kodeerivatest triplettidest. Iseärasused: · Kõik koodonid omavad tähendust. 61 vastavad aminohapete, ülejäänud 3 on nonsenss või stoppkoodon. · Koodonid on ühetähenduslikud ehk vastavad ainult ühele aminohappele. · Koodonid on degenereerunud kõiki aminohappeid peale Trp ja Met kodeerivad mitu koodonit. · Geneetiline kood on universaalne ehk sarnane kõikides organismides. · Kui koodoni 2. alus on pürimidiin, siis vastab ta mittepolaarsele aminohappele.
polüpeptiidide vastaste antikehade abil. Ka inimese ensüümide puhul on kirjeldatud ulatuslik polümorfism. Näiteks 24-st oksüdoreduktaaside lookusest on 7 polümorfsed, transferaaside 29-st lookusest aga 10 (vt. Tabel 28.2). Valkude analüüs geelelektroforeesil ei võimalda tuvastada kõiki mutatsioone. Mõnede alleelide puhul võivad mutatsioonid olla toimunud hoopis väljapool polüpeptiidi kodeerivat ala, näiteks intronis, promootoralas või kodeerivatest järjestustest tahapoole jäävates alades. Samuti võib mutatsioon kodeerivas järjestuses muuta ainult koodoni viimast nukleotiidi, kuid mõlemal juhul kodeerivad koodonid sama aminohapet (näiteks UUA ja UUG kodeerivad mõlemad leutsiini); või siis toimub ühe aminohappe asendumine teisega, millel on eelmisega võrreldes sama laeng (näiteks valiini asendumine alaniiniga). Muutusi DNA järjestuses kirjeldab näiteks restriktsioonifragmentide pikkuse polümorfism
Nii on tekkinud mitokondrid ja plastiidid. Ajapikku on liikunud mitokondrite ja plastiidide geenid peremeesraku genoomi. Tsütoplasmas tehakse valmis valgud ja seejärel transporditakse mitokondrisse. Esineb sagedasti prokarüootidel (arhed ja bakterid) 10. Millised on mittekodeeriva DNA olulisemad grupid inimesel? intronid mittekodeerivad järjestused kodeerivate (eksonite) vahel, splaissimisel kõrvaldatakse nad premRNA-st .pseudogeenid mittefunktsionaalsed koopiad kodeerivatest geenidest, pseudogeene on 1%. inaktiivsed transponeeruvad elemendid LINE, SINE, Alu, Sva 11. Mis on C-paradoks ja kuidas seda põhjendatakse? Kui prokarüootidel on genoomi suurus ja geenide arv hästi kooskõlas, siis eukarüootidel ei ole. Eukarüoodid võlgnevad oma genoomi suuruse mittekodeeruvale DNA-le (just transposoonidele). Genoomi suurus on oluliselt seotud mittekodeerivate geenide olemasoluga, kusjuures mittekodeerivat DNA-d on eukarüootidel rohkem kui prokarüootidel
kaugused sentimorganites (cM), nimetatakse geneetiliseks kaardiks. Liitelised geenid-- 22.Geenide lokalisatsioon ,lookused,kromosoomide geneetilised kaardid . · Geneetiline lokalisatsioon - Klassikalise geneetika reeglite järgi peaks iga valku- kodeeriv DNA segment olema haploidses tuumas ühekordselt. Tegelikult on aga taimede ja loomade erinevate geenide kloneerimine näidanud, et vaid 25-50% valku-kodeerivatest geenidest on hulkraksete organismide genoomis esindatud üksikuna; ülejäänud on duplitseerunud. Duplitseerunud geenid kodeerivad mitteidentseid sugulasvalke (näiteks beeta-globiinid, tubuliinid). Duplitseerunud geenid pole enamasti identsed, vaid koosnevad väga sarnastest järjestustest, mis kodeerivad sarnaseid valke. Mõned geeniperekonnad võivad aga sisaldada sadu liikmeid (näiteks immunoglobuliinid, transplantatsiooni antigeenid). Lisaks