informatsiooni, mis DNA-st kopeeriti. Tsüto- lõpetavat ehk stoppkoodonit. Initsiaator- plasmas viiakse see informatsioon vastavusse koodoniks on alati mRNA nukleotiidne kolmest järjestikusest nukleotiidist koosneva järjestus AUG (DNA vastav koodon on TAC), koodoniga. Koodoniks nimetatakse ühele ami- millele vastab aminohape metioniin(Met). nohappele vastavat mRNA nukleotiidi- Valgusünteesi lõpetavaid koodoneid on kolm: kolmikut. DNA neli erinevat nukleotiidi võivad UGA, UAA ja UAG. Neile ei vasta ükski kombineeruda 64 erinevaks koodoniks. Igale aminohape. Tsütoplasmasse sattunud mRNA kinnitub mRNA-s sisalduva informatsiooni tõlkimiseks esiotsaga ribosoomile, mis ,,liugleb" piki vajatakse tRNA molekule. tRNA ühes otsas on mRNA-d, kuni jõuab initsiaatorkoodonini. koodon ja teises otsas sellele koodonile vastav 7.3 Valgusüntees
Translatsiooni terminatsioon Translatsiooni terminatsioon on protsess, mille kaigus lopuni sunteesitud polupeptiid ribosoomist vabaneb ning 70S ribosoom laguneb subühikuteks. Ka terminatsioonil osalevad valgulised faktorid, mis stimuleerivad polupeptiidi ulekannet tRNA-lt veele ja subuhikute dissotsiatsiooni. Polupeptiidahela elongatsioon termineerub, kui ribosoomi A-saiti satub uks kolmest terminatsioonikoodonist, UAA, UAG voi UGA. Stop-koodoneid tunnevad ara terminatsioonifaktorid RF-1 ja RF-2. RF-1 tunneb ara UAA ja UAG terminatsioonikoodoneid ning RF-2 UAA ja UGA terminatsioonikoodoneid. RF3 kompleksis GDPga kataluusib RF-1 ja RF-2 vabanemist ribosoomilt. Eukaruootides on ainult uks RF (eRF), mis tunneb ara koiki kolme terminatsioonikoodonit. A-saiti sisenenud RF muudab peptiduultransferaasi aktiivsust, nii et peptiduultransferaas lisab polupeptiidahela viimase aminohappe
- Ribosoomi siseneb kolmas tRNA jne. - Translatsioon lõppeb kui ribosoom jõuab üheni kolmest stoppkoodonist · Tulemus: esmases struktuuris lihtvalk Geneetiline kood on seaduspärasuste süsteem mille abil nukleotiidi järjestuses olev info viiakse üle aminohappeliseks järjestuseks. Omadused: · Sünonüümsus koodi kombinatsioone on rohkem kui aminohappeid · Universaalsus geneetiline kood on looduses üldlevinud · Järjepidavus koodoneid loetakse järjest · Kattumatus ühe lugemiskorra ajal loetakse kõiki nukleotiide üks kord Eritähenduslikud koodonid: · Initsiaatorkoodonid: päristuumsetes AUG, eeltuumsetes GUG · Stoppkoodonid UGA,UAG,UAA
DNA ahelas vastab uratsiilile tümiin (T). Nukleotiidide kolmikuid e. triplette mRNAs nimetatakse koodoniteks, mis moodustavad geneetilise koodi põhialuse. Igale koodonile mRNAs vastab mingi konkreetne aminohape proteiiniahelas või juhis valgusünteesi alustamiseks või lõpetamiseks. Ühtekokku on olemas 43 = 64 erinevat koodonit. Kuna kodeeritavaid aminohappeid on ainult 20, siis on paljud koodonid "sünonüümsed", st. ühele aminohappele võib vastata mitu erinevat koodonit. Milliseid koodoneid genoomis eelistatakse, sõltub aga konkreetsest organismist endast. Otsene seos on aga aminohappele vastavate koodonite hulga ja selle aminohappe esinemissageduse vahel valkudes. Geneetilise koodi päike Koodi lahtimõtestamine toimub valgusünteesis koodonite kaupa. Initsiaatorkoodoniks on alati mRNA nukleotiidne järjestus AUG (Met), mis määrab ära ka järgnevate nukleotiidide jaotumise koodonitesse. Stoppkoodoniteks on kas UGA, UAA või UAG ja neile ei vasta ükski aminohape.
lõikavad DNA lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad- ,,kleepuvad otsad" o Selliste otstega DNA juppe on komplementaarsuse tõttu võimalik liita o Erinevate DNA-de liitmisel saadakse rekombinantne DNA · Kuidas aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? o Üle viidavale geenile on markergeen külge pandud · Näiteks kasutatakse GFP (helenduv) geeni markerina o Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp-koodoneid, on sisetatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui tka GFP-valk on valmis. · Nii saab üle viidud geeni avaldumist organismis kindlaks teha · Helenduv kärss · GM-bakterid toiduainetetööstuses o Ensüümid o Maitsetugevdajad o Magustajad o Värvuse parandamiseks o Paksendajad o Säilitusained o Happesuse regulaatorid · GM-bakterid meditsiinis o Insuliin o Kasvuhormoonid o Vaktsiinid
suuremat vabadust paardumisel nimetatakse "wobble" reegliks (wobble - ingl. k. võnkuma, võbisema). Vastavalt "wobble" reeglile võib koodoni kolmandas positsioonis toimuda G-C ja G-U paardumine võrdse eduga st. nii kooodoni kolmandas positsioonis kui antikoodoni esimeses positsioonis olev G võib paarduda C või U'ga. Seega suudab tRNA, mille antikoodoni 1. positsioonis on G dekodeerida (ribosoomide abil transleerida e. lülitada koodonile vastav aminohape valguahelasse) koodoneid, mille kaks esimest tähte on samad ja kolmandaks on pürimidiin (C või U), teine tRNA, mille antikoodoni esimene täht on U suudab dekodeerida koodoneid, mille kolmandas positsioonis on puriin (G või A). Siit järeldub, et iga tRNA suudab dekodeerida kahte koodonit juhul kui tema antikoodoni esimeses positsioonis on G või U. Tõepoolest, enamusel tRNA'dest ongi esimeses positsioonis kas G või U. "Wobble" reegel võimaldab organismidel
Seda vastavust nimetatakse geneetiliseks koodiks. Ühele aminohappele vastavat mRNA molekuli nukletiidikolmikut nimetatakse koodoniks. ,,Koodipäikese" abil saab leida koodonite ja aminohapete vahelised vastavused. Algus- ehk initsiaatorkoodoniks on alati mRNA nukleotiidne järjestus AUG, millele vastab aminohape metioniin(Met). Seega algab kõigi valkude süntees alati metioniinikoodonist. Valgusünteesi lõppu tähistavaid koodoneid on kolm: UGA, UAA ja UAG. Kui translatsioon jõuab ühe nimetatud koodonini, siis valgusüntees lõpeb ja seetõttu nimetatakse neid stoppkoodoniteks. tRNA molekuli kolmenukleotiidne järjestus, mis seostub valgusünteesi käigus mRNA koodoniga nimetatakse antikoodoniks.
Selliste otstega DNA juppe on komplemen-taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita.Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA SLAID 6: RESTRIKTAASIDE JOONIS eelmisele slaidile sarnane seletus joonise põhjal SLAID 7: KUIDAS GEENID KOHALE VIIA? SLAID 8:KUIDAS ARU SAADA KAS GEEN ON ÜLE KANDUNUD? 1)Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduv-GFP) 2)Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp-koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP-valk on valmis. 3)Nii saab iga valgu translatsiooni toimumist organismis uurida. SLAID 9: Erinevaid meetodeid on tegelikult ligi 15, aga räägin põgusalt enim kasutatavatest. Loomadel: Embrüonaalsete tüvirakkude meetod: DNA paljastamine, rakkude süstimine teiste rakkude blastotsüsti, embrüosiirdamine, järglaste DNA uurimine N:hiired
aminohapet. See elu seisukohalt väga oluline sõnastik on enamuses organismides sama nn. universaalne geneetiline kood (UGK). Erandeid käsitleme allpool eraldi. Koodi universaalsust kasutatakse elu monofüleetilise päritolu argumendina, kuigi rangelt võttes näitab see ainult UGK monofüleetilist päritolu. Küsimus, kas saab rääkida elust ilma geneetilise koodita, jääb molekulaarbioloogia kursusest väjapoole. Nukleotiididest moodustunud sõnu on rohkem kui aminohappeid, seega on osa koodoneid sünonüümsed st. neil on sama tähendus ja nad kodeerivad samu aminohappeid. Lisaks aminohappeid kodeerivatele koodonitele on UGK's ka kolm stop koodonit, millele ei vasta ühtegi aminohapet, aga mida kasutatakse valgusünteesi lõpetamisel nagu punkti lause lõpus. Stop koodoneid e. terminaatoreid tunnevad ära terminatsioonifaktorid, mis osalevad valgusünteesi lõpetamisel (vt. valgusünteesi terminatsioon). Stop koodoneid on kutsutud ka nonsens koodoniteks, aga see ei ole
Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Kuidas geenid kohale viia? Bakteri plasmiidiga Viirustega Kui neile on soovitud geen lisatud, nime- tame teda geenivektoriks. 3. Kullapüstoliga 4. Taimedesse Agrobakteriga Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduvGFP) Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp- koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFPvalk on valmis. Nii saab iga valgu translatsiooni toimumist organismis uurida. Miks bakterirakus ei hakka inimese geen kohe tööle? Meie ja teiste loomade, seente ja taimede geenis on intronid ja eksonid. Pärast transkriptsiooni lõigatakse intronid välja ja ainult kokkuliidetud eksonid moodustavad mRNA , mille alusel sünteesitakse valk.
plasmiid Kuidas geenid kohale viia? 1. Bakteri plasmiidiga 2. Viirustega Kui neile on soovitud geen lisatud, nime- tame teda geenivektoriks. 3. Kullapüstoliga 4. Taimedesse Agrobakteriga Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduv-GFP) Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp- koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP-valk on valmis. Nii saab iga valgu translatsiooni toimumist organismis uurida. Miks bakterirakus ei hakka inimese geen kohe tööle? Meie ja teiste loomade, seente ja taimede geenis on intronid ja eksonid. Pärast transkriptsiooni lõigatakse intronid välja ja ainult kokkuliidetud eksonid moodustavad mRNA , mille alusel sünteesitakse valk.
Ribosoomid skanneerivad mRNAd kuni start-koodonini (tavaliselt AUG) tRNA molekuli komplementaarse antikodooni ning metioniini aminohappega siseneb ribosoomi P-alasse ning seondub mRNAle. 5. Geneetiline kood ja antikodoon Geneetiline kood Geneetilise koodi määravad mRNA kodoonid ja neile vastavad aminohapped Kood on universalne Kuna ühte aminohapet määrab mitu koodonit, ei ole proteiini struktuuri pealt võimalik mRNA täpseid koodoneid tuletada Antikoodon tRNA molekulis olev kolmest nukleotiidist koosnev spetsiifiline järjestus, mis valgu biosünteesis võib mRNA komplementaarse koodoniga moodustada aluspaare 6. Võttes aluseks DNA järjestuse 3’-ATGCAGTAG-5’, milline on komplementaartne mRNA järjestus ja tRNA antikoodonjärjestus? (TACGTCATC) mRNA järjestus: AUGCAGUAG tRNA antikoodonjärjestus: UACGUCAUC 7. Geneetiline rekombinatsioon – konjugatsioon,
Vastavalt faasidele toimub: funktsionaalse ribosoomi moodustumine -> aminohapete lisamine peptiidahelasse -> sünteesitud valgu vabastamine ribosoomist. Tegu on kahe-astmelise dekodeerimisprotsessiga: 1. preribosomaalne etapp -> aminoatsüül-tRNA süntees 2. ribosomaalne etapp -> koodon-antikoodon translatsioon ja peptidsideme süntees ribosoomil. Avatud lugemisraam e valkukodeeriv järjestus - nukleiinhappe järjestus, mis sisaldab järjestikuseid aminohappeid kodeerivaid koodoneid ja mis algab initsiaator-koodoniga ning lõpeb stop-koodoniga. Initsiaator-koodonile eelneb ribosoomi sidumispiirkond RBS (ribosomebinding site) ehk Shine- Dalgarno järjestus. BAKTERIAALNE INITSIATSIOON: · IF1 ja IF 3 koos ribosoomi väikese subühikuga ja fMet-tRNAi seondub mRNAle-RBSile, 70S initsiatsioonikompleks saavutatakse kui IF2 vahendatud GTP hüdrolüüsi energia arvelt viiakse kokku väike ja suur alaühik.
Kuidas geenid kohale viia? 1. Bakteri plasmiidiga 2. Viirustega Kui neile on soovitud geen lisatud, nime- tame teda geenivektoriks. 3. Kullapüstoliga 4. Taimedesse Agrobakteriga Viirusvektor viib soovitud geeni rakku Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? Üle viidavale geenile on markergeen külge pandud. Näiteks kasutatakse GFP (helenduv) geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp-koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP-valk on valmis. Nii saab üle viidud geeni avaldumist organismis kindlaks teha: vaatad ja näed, et helendub! Fluorestseeruv valk GFP on saadud meduusist. O.Shimura eraldas esimesena Nobeli preemia 2008 Plasmiid, mis sisaldab GFP-geeni ja antibiootikumiresistentsust määravat geeni Inimese kasvajat põhjustavale geenile on lisatud GFP- geen. See on viidud hiire rakkudesse ning
In vitro. kasutatakse mingit UAG supressor tRNA-d, mille viimased 2 nukleotiidi puudu on (xxxcca-->xxxc). Sellele lisatakse mingi kunstlik CA(3’O) (aminohape?) ja tulemuseks ongi kunstlik aa-tRNA ja siis tuleb see lisada lihtsalt valkudesse. 2 In vivo: geneetilise koodi muutumine toimub väikeste genoomide puhul, kui kõiki koodoneid ei kasutata. Kasutamata koodonitele saab määrata uue funktsiooni ilma et see valgusünteesi häiriks) Rakuvaba valgusünteesi rakendused. Valgud, mida on raske ekspresseerida in vivo (tsütotoksilised, ebastabiilsed). Valkude märkimine stabiilsete või radioaktiivsete isotoopidega, spin märke või fotoaktiveeritava rühmaga. Geneetilise koodi laiendamine. In vitro evolutsioonilised lähenemised. Valgusünteesi uurimine rakkudes
protsessimise: · mRNA 5'-ots blokeeritakse "mütsiga" (cap) · mRNA 3'-otsa lisatakse polü-A saba (poly-A tail) · Pre-mRNA molekul sisaldab nii kodeerivaid eksonjärjestusi kui mittekodeerivaid intronjärjestusi: · Intronid lõigatakse välja ja eksonite otsad ühendatakse splaisingu teel (splicing) Translatsiooni alustamise koodon on tavaliselt AUG: · Kodeerib metioniini · Translatsiooni lõpetamise koodoneid on kolm: UAA, UAG ja UGA Alguspunkti otsimist nimetatakse scanning. 15. Kirjeldage nii üksikasjalikult kui suudate informatsiooni edastamist närvisüsteemis. V: Neuronil on puhkeseisundis membraanipotentsiaal. St, et membraan on elektriliselt laetud ja selle tasakaalu kontrollib Na-K pump. Neuroni ärritamine kutsub esile muutuse ioonide läbilaskmises. Muutunud iooniline tasakaal saadab elektrisignaali mööda aksoneid teistesse neuronitesse
Seega koosneb geneetilise koodi sõnastik 64'st kolmetähelisest sõnast, millele vastavad 20 erinevat aminohapet. See elu seisukohalt väga oluline sõnastik on enamuses organismides sama nn. universaalne geneetiline kood (UGK). Koodi universaalsust kasutatakse elu monofüleetilise päritolu argumendina, kuigi rangelt võttes näitab see ainult UGK monofüleetilist päritolu. Nukleotiididest moodustunud sõnu on rohkem kui aminohappeid, seega on osa koodoneid sünonüümsed st. neil on sma tähendus ja nad kodeerivad samu aminohappeid. Lisaks aminohappeid kodeerivatele koodonitele on UGK's ka kolm stop koodonit, millele ei vasta ühtegi aminohapet, aga mida kasutatakse valgusünteesi lõpetamisel nagu punkti lause lõpus. Stop koodoneid e. terminaatoreid tunnevad ära terminatsioonifaktorid, mis osalevad valgusünteesi lõpetamisel. Stop koodoneid on kutsutud ka nonsens koodoniteks, aga see ei ole täpne termin,
1 TTÜ | MIHKEL HEINMAA | SÜGIS MMIX 01/09/10 Rakkudes on tRNA'd mis on aminoatsüleeritud ehk mille küljes on aminohappejäägid ja rRNA'd ja mRNA'd. Kuna mRNA on pikk ja seal on palju koodoneid, siis pmst võime kujutleda sellist situatsiooni kus mRNA koodonitega interakteeruvad mitu tRNA antikoodonit. Kuna koodonid on erinevad, siis järelikult on ka erinevad tRNA'd ja nende küljes ka erinevad aminohappejäägid. Tekib olukord, kus meil on samaaegselt mRNA'ga seotud kaks tRNA'd, mõlema küljes on aminohappejäägid. Kui need tRNA'd on füüsiliselt lähedal selles kompleksis (koodonid asetsevad kõrvuti), siis ka need aminohappejäägid paiknevad üksteisele küllaltki lähedal
Ribosoom liigub mRNA molekulil kolme nukleotiidi võrra edasi mRNA 3´-otsa suunas ning A-sait jääb vabaks, seondumaks järgmise aminoatsüül-tRNA molekuliga. Translokatsioonil osaleb elongatsioonifaktor EF-G ja protsess tarbib jällegi GTP energiat. 68. Kirjeldage translatsiooni terminatsiooniprotsessi. Polüpeptiidahela elongatsioon termineerub, kui ribosoomi A-saiti satub üks kolmest terminatsioonikoodonist, UAA, UAG või UGA. Stop-koodoneid tunnevad ära terminatsioonifaktorid, milleks on valgud tähistusega RF (release factor. A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasi aktiivsust, nii et peptidüültransferaas lisab polüpeptiidahela viimase aminohappe karboksüülrühmale vee molekuli. Selle tulemusena vabaneb valmis polüpeptiidahel P-saidis asuvalt tRNA molekulilt ning vaba tRNA liigub ribosoomi E-saiti.
DNA ahelas vastab uratsiilile tümiin (T). Nukleotiidide kolmikuid e. triplette mRNAs nimetatakse koodoniteks, mis moodustavad geneetilise koodi põhialuse. Igale koodonile mRNAs vastab mingi konkreetne aminohape proteiiniahelas või juhis valgusünteesi alustamiseks või lõpetamiseks. Ühtekokku on olemas 43 = 64 erinevat koodonit. Kuna kodeeritavaid aminohappeid on ainult 20, siis on paljud koodonid "sünonüümsed", st. ühele aminohappele võib vastata mitu erinevat koodonit. Milliseid koodoneid genoomis eelistatakse, sõltub aga konkreetsest organismist endast. Otsene seos on aga aminohappele vastavate koodonite hulga ja selle aminohappe esinemissageduse vahel valkudes. Mõnele koodonile (UGA, UUA ja UAG) ei vasta ühtegi aminohapet, mistõttu neid mõnikord nimetetakse ka nonsensskoodoniteks. See nimetus ei ole aga päris õige, kuna nimetatud koodonid toimivad märgina valgusünteesi lõpetamiseks, umbes nagu punkt lause lõpus.
G saab paarduda nii U kui C-ga. G-U paardumiseks vajalik struktuurne vabadus on olemas koodon-antikoodon paardumisel 3. positsioonis (vastab antikoodoni 1. tähele). Wobble reegel – koodoni kolmanda positsiooni suurem vabadus paardumisel. Võib esineda GU ja UG paarid). Võimaldab tRNA-d kokku hoida (va Metioniin ja Trüptofaan) st tRNA-d kulub vähem ja valgusüntees toimub kiiremini. 61 AH koodoni kodeerimiseks ja alla 40 tRNA! tRNA-sid on rohkem kui AH-sid, aga vähem kui koodoneid. Neid pole lihtsalt nii palju vaja. tRNA suudab dekodeerida (ribosoomide abil transleerida) kahte koodonit juhul, kui tema antikoodoni 1. kohal on G või U. Kui tRNA 1. kohal on G, siis kodeerib koodonit, mille 2 tähte on samad ja 3. pürimidiin (C või U) Kui tRNA 1. kohal on U, siis kodeerib koodonit, mille 3. on puriin (A või G). valelugemine – koodonit transleeritakse valesti. Sarnased AH paiknevad kooditabelis lähestikku. Juhuslikud vead ei muuda
ei ole enam aminohappega seotud, liigub E-saiti. Ribosoom liigub mRNA molekulil kolme nukleotiidi võrra edasi mRNA 3´-otsa suunas ning A-sait jääb vabaks, seondumaks järgmise aminoatsüül-tRNA molekuliga. Translokatsioonil osaleb elongatsioonifaktor EF-G ja protsess tarbib jällegi GTP energiat. 68)Kirjeldage translatsiooni terminatsiooniprotsessi. *A-saiti peab sattuma üks terminatsioonikoodon.(uaa,uag,uga) *stop-koodoneid tunnevad ära terminatsioonifaktorid milleks on valgud tähistusega RF 1)A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasiaktiivsust,nii et see lisab polüpeptiidahela viimase karboksüülrühmale vee molekuli 2)selle tulemusena vabaneb valminud polüpeptiidahel ning vaba tRNA liigub ribosoomi E-saiti. 3)nüüd on ribosoomi subühikud valmis ühinema uue polüpeptiidahela sünteesiks. 69)Geneetiline kood ja selle omadused. Põhimõte selgitati välja 1960-ndatel. Omadused:1
nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. Transkriptsioonil saasakse mRNA, tRNA ja rRNA molekulid. mRNA struktuur prokarüootidel ja eukarüootidel. Bakteriaalne mRNA on reeglina polütsistroonne, st. üks mRNA kodeerib mitut valku. Valku kodeerivat järjestust nii mRNA’l kui DNA’l nimetatakse ka avatud lugemisraamiks, lühend ORF (open reading frame). Avatud lugemisraam on nukleiinhappe järjestus, mis sisaldab järjestikuseid aminohappeid kodeerivaid koodoneid ja mis algab initsiaator- koodoniga ning lõpeb stop-koodoniga. mRNA’d sisaldavad lisaks kodeerivale järjestusele (ORF’le) ka speisserjärjestusi. Enne (5’ poolselt) ORF’i asub liiderjärjestus ja peale viimast ORF’i on treilerjärjestus. Erinevate lugemisraamide vahel asuvad inter- tsistroonsed speisserid. Initsiatsiooniprotsessi käigus otsib ribosoom üles ORF’i alguskoha st. initsiaator-koodoni, mis on enamasti AUG. Bakteriaalsetel mRNA’del
G-C rikast juuksenõelastruktuuri ning sellest 3' suunas jääb mitu U-d. Terminatsioon toimub pärast U- de lülitumist. Juuksenõela moodustumine viib RNA:DNA hübriidi lahutamisele U-rikkast järjestusest. rU::dA RNA-DNA hübriid võib olla piisavalt ebastabiilne, et RNA vabaneks transkriptsioonikompleksist. Sellised terminaatorsignaalid paiknevad sageli operonide lõpus mittetransleeritavates järjestustes pärast stop koodoneid (näiteks trp operoni lõpus). Mittetransleeritavate RNA-de (rRNA ja tRNA) transkriptsiooni peatumist või termineerumist soodustavad nendele molekulidele iseloomulikud sekundaarstruktuurid. Selleks, et vastavaid geene siiski transkribeeritaks, vajatakse spetsiaalseid antiterminatsiooni faktoreid nagu näiteks Nus valk (N-utilization, kirjeldatud esmalt faag lambda puhul) ja ribosoomi valk S10. Transkriptsiooni attenuatsioon
nii positiivse kui ka negatiivse ahela 3'-otsad on polüadenüleerimata ja blokeerimata. Reoviiruse prototüüp-tüve (T3D) genoom on täielikult sekveneeritud ja koosneb kokku 23,549 bp-st (individuaalsete segmentide pikkused on 3916 ja 1196 bp vahel). Enamus segmente on monotsistroonsed ja sisaldavad ühte pikka lugemisraami (365-1289 koodonit), kaks segmenti on bitsistroonsed: segment on S1, mille mRNA-lt ekspresseeritakse alternatiivseid AUG koodoneid kasutades kahte valku (kattuvad lugemisraamid, mis asuvad erinevates faasides); segment M3 kodeerib kahte C-koterminaalset valku (nende AUG koodonid asuvad samas lugemisraamis). Seega kodeerib reoviiruse genoom kokku 12 valku, millest 8 on struktuursed (1, 2, 3, µ1, µ2, 1, 2 ja 3) ning neli mittestruktuursed (µNS, µNSC, NS ja 1s) valgud. 7
vabaks, seondumaks järgmise aminoatsüül-tRNA molekuliga. Translokatsioonil osaleb elongatsioonifaktor EF-G ja protsess tarbib jällegi GTP energiat Polüpeptiidahela elongatsioon toimub kiiresti. Bakteris E. coli kulub eelpoolkirjeldatud kolme etapi läbimiseks 0,05 sekundit. Seega kulub 300 aminohappe pikkuse polüpeptiidi sünteesiks ligikaudu 15 sekundit. 68. Kirjeldage translatsiooni terminatsiooniprotsessi. *A-saiti peab sattuma üks terminatsioonikoodon.(uaa,uag,uga) *stop-koodoneid tunnevad ära terminatsioonifaktorid milleks on valgud tähistusega RF 1)A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasiaktiivsust, nii et see lisab polüpeptiidahela viimase karboksüülrühmale vee molekuli 2)selle tulemusena vabaneb valminud polüpeptiidahel ning vaba tRNA liigub ribosoomi E-saiti. 3)nüüd on ribosoomi subühikud valmis ühinema uue polüpeptiidahela sünteesiks Translatsiooni terminatsiooniprotsess lõppeb mRNA vabanemisega ribosoomilt ja ribosoomi jaotumisega kaheks
Struktuurid sarnased, kuna liituvad ribosoomi samasse saiti- erinevused antikoodoni ja aktseptorõla osas (ka teised nukleotiidid võivad olla erinevad) 5. Mittestandartne paardumine (Wobble base pairing), milleks vajalik? Uridiin-Guaniin; Adenosiin-Inosiin; Tsütidiin-Inosiin; Uridiin-Inosiin Vajalik selleks, et erinevaid koodoneid on 64 (aminohapetele 61) ja siis pole nii palju erinevaid tRNA-sid vaja. Põhilised ensüümid, mis peavad tRNA molekuli identifitseerima on aminoatsüül-tRNA süntetaasid e. ligaasid (ARL või ARS või ka Ala- RS, Phe-RS).tRNA identsuse elemendid- tRNA struktuuri elemendid,
130. Koodoni ja antikoodoni paardumine. Suund, spetsiifilisus, ebaspetsiifilisus. koodon/antikoodoni paardumisel loogastusasend (wobble): alus antikoodon 5' = alus koodon 3' G U voi C; C G; A U; U A voi G; A, U voi C Koodoni 1 tähe ja antikoodoni 3. tähe paardumine spetsiifiline. Koodoni 3. tähe ja antikoodoni 1. tähe paardumine ebaspetsiifiline. 131. Geneetilise koodi omadused. - Tripletne (3 nukl-di mRNA-s) - Mittekattuv (kattuvad geenid on harvad erandid) - Komavaba (koodoneid loetakse translatsioonil järjestikku) - Degenereerunud (v.a. 2, ulejaanud aminohapped määratud rohkem kui uhe koodoniga). - Kood järjestatud (sama aminohapet maaravad erinevad koodonid erinevad tavaliselt vaid uhe nukleotiidi poolest) - Esinevad algus ja lôppkoodonid - Geneetiline kood on peaaegu universaalne. 132. Raaminihkemutatsioonid. Supressormutatsioonid. Raaminihkemutatsioonid toimuvad kui DNA ahelasse lisandub üksik nukleotiidipaar + mutatsioon e
ribosoomi suuremal subühikul sait ribosoomil on tRNAde sidumiskohad, ribosoomi subühikute vahele jääv põhiline aktiivtsenter. 11. Ribosoomi tsükkel selle läbib ribosoom translatsiooni kolme etapi (initsiatsioon, elongatsioon ja terminatsioon) käigus. Valku kodeerivat järjestust nii mRNAl kui DNAl nim. avatud lugemisraamiks (ORF). Avatud lugemisraam nukleiinhappe järjestus, mis sisaldab järjestikuseid aminohappeid kodeerivaid koodoneid ja mis algab initsiaatorkoodoniga ning lõppeb stoppkoodoniga. 12. RBS (Shine Dalgarno järjestus, Kozaki järjestus), bakteriaalne mRNA on polütsistroonne. Bakterites eelneb initsiaatorkoodonile ribosoomi sidumispiirkond (RBS) ehk Shine Dalgarno järjestus, mis aitab ribosoomi väikesel subühikul õigesti positsioneeruda. Kozaki järjestus eukarüoodis spetsiifilised järjestused AUG ümber, mis kergendavad äratundmist. 13
Polüpeptiidahela elongatsioon toimub kiiresti. Bakteris E. coli kulub eelpoolkirjeldatud kolme etapi läbimiseks 0,05 sekundit. Seega kulub 300 aminohappe pikkuse polüpeptiidi sünteesiks ligikaudu 15 sekundit. 68. Kirjeldage translatsiooni terminatsiooniprotsessi. Translatsioon termineerub, kui terminatsioonifaktorid tunnevad A-saidis ära stop koodonid Polüpeptiidahela elongatsioon termineerub, kui ribosoomi A-saiti satub üks kolmest terminatsioonikoodonist, UAA, UAG või UGA. Stop-koodoneid tunnevad ära terminatsioonifaktorid, milleks on valgud tähistusega RF (release factor). Bakteris E. coli on kaks RF-i: RF-1 tunneb ära UAA ja UAG terminatsioonikoodoneid ning RF-2 UAA ja UGA terminatsioonikoodoneid. Eukarüootides on ainult üks RF (eRF), mis tunneb ära kõiki terminatsioonikoodoneid. A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasi aktiivsust, nii et peptidüültransferaas lisab polüpeptiidahela viimase aminohappe karboksüülrühmale vee molekuli
Seega erinevad valgud teineteisest aminohapete kombinatsioonide ja nende järjestuse poolest polüpeptiidahelates. Informatsioon, mis on vajalik teatud aminohappelise järjestusega polüpeptiidahela sünteesimiseks on salvestatud koodi kujul DNA molekulis. Selleks koodiks on aga DNA ahela teatud fragmendi nukleotiidide järjestus. Igat aminohapet kodeerib 3 nukleotiidi nukleotiidi triplett, e. koodon. Neljast nukleotiidist on võimalik moodustada 4*4*4 = 64 erinevat kombinatsiooni. Seega on koodoneid rohkem kui 20 aminohappe jaoks tarvis. Selgunud ongi, et mitu koodonit võivad kodeerida ühte ja sama aminohapet, kusjuures määravad on koodoni kaks esimest nukleotiidi. Teiseks: kolmele koodonile ei vasta mitte ükski aminohape ja nad talitlevad DNA ahelas kui peatavad koodonid (ingl. k. stop triplets), mis annavad signaali polüpeptiidahela sünteesi lõpetamiseks. Metioniini koodon seevastu talitleb kui signaal sünteesi alustamiseks
Mittekattuv (ükski mRNA nukleotiid ei kuulu samaaegselt kahte kõrvuti asetsevasse koodonisse). Pidev. 36 Transaltsiooni protsess Iga mRNA molekul on varustatud nii translatsiooni algus- kui ka lõppkoodoniga. Algus- ehk initsiaatorkoodoniks on alati mRNA nukleotiidne järjestus AUG. Initsiaatorkoodon määrab ära nö lugemisraami.Valgusünteesi lõppu tähistavaid koodoneid on kolm: UGA, UAA, UAG. Neile ei vasta ükski aminohape. Kui translatsioon jõuab üheni nendest, siis valgusüntees lõpeb ja st nimetatakse neid stoppkoodoniteks. Translatsioon algab mRNA ühinemisest ribosoomiga. Translatsioon toimub nii eel- kui päristuumsetes rakkudes. Aga need erinevad omavahel. Koodon- mRNA. Antikoodon-tRNA. Valgusünteesi etapid. 1.mRNA ühineb ribosoomiga. 2. mRNA initsiaatorkoodoniga (AUG) seondub esimene tRNA molekul (antikoodoniga UAC) 3
Kui aga rakus on piisavalt trüptofaani, peatub ribosoom alles liiderpeptiidi kodeeriva mRNA lõpus, regioonide 2 ja 3 omavaheline paardumine on takistatud ja omavahel saavad paarduda regioonid 3 ja 4, termineerides transkriptsiooni. Sarnane regulatsioon toimub ka teiste aminohapete biosünteesi operonide transkriptsioonil. Juhul, kui operon kodeerib rohkem kui ühe aminohappe biosünteesi, sisaldavad vastavate operonide liiderpeptiidi kodeerivad järjestused kõigi nende aminohapete koodoneid. Näiteks ilvGDMEA kodeerib isoleutsiini, valiini ja leutsiini biosünteesi ning sel juhul on liiderpeptiidi kodeerivas järjestuses kontrollkoodoniteks Ile, Val ja Leu. Aminoatsüül tRNA süntetaasid Aminohapete nälja korral tõuseb rakkudes aminoatsüül tRNA süntetaaside hulk. See võimaldab efektiivsemalt kasutada veel olemasolevaid aminohapete ressursse enne, kui vastavad biosünteesirajad on uuesti tööle lülitatud.
molekuliga. Translokatsioonil osaleb elongatsioonifaktor EF-G ja protsess tarbib jällegi GTP energiat. Polüpeptiidahela elongatsioon toimub kiiresti. Bakteris E. coli kulub eelpoolkirjeldatud kolme etapi läbimiseks 0,05 sekundit. Seega kulub 300 aminohappe pikkuse polüpeptiidi sünteesiks ligikaudu 15 sekundit. Translatsiooni terminatsioon Polüpeptiidahela elongatsioon termineerub, kui ribosoomi A-saiti satub üks kolmest terminatsioonikoodonist, UAA, UAG või UGA. Stop-koodoneid tunnevad ära terminatsioonifaktorid, milleks on valgud tähistusega RF (release factor). Bakteris E. coli on kaks RF-i: RF-1 tunneb ära UAA ja UAG terminatsioonikoodoneid ning RF-2 UAA ja UGA terminatsioonikoodoneid. Eukarüootides on ainult üks RF (eRF), mis tunneb ära kõiki terminatsioonikoodoneid. A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasi aktiivsust, nii et peptidüültransferaas lisab polüpeptiidahela viimase aminohappe karboksüülrühmale vee molekuli
molekuliga. Translokatsioonil osaleb elongatsioonifaktor EF-G ja protsess tarbib jällegi GTP energiat. Polüpeptiidahela elongatsioon toimub kiiresti. Bakteris E. coli kulub eelpoolkirjeldatud kolme etapi läbimiseks 0,05 sekundit. Seega kulub 300 aminohappe pikkuse polüpeptiidi sünteesiks ligikaudu 15 sekundit. Translatsiooni terminatsioon Polüpeptiidahela elongatsioon termineerub, kui ribosoomi A-saiti satub üks kolmest terminatsioonikoodonist, UAA, UAG või UGA. Stop-koodoneid tunnevad ära terminatsioonifaktorid, milleks on valgud tähistusega RF (release factor). Bakteris E. coli on kaks RF-i: RF-1 tunneb ära UAA ja UAG terminatsioonikoodoneid ning RF-2 UAA ja UGA terminatsioonikoodoneid. Eukarüootides on ainult üks RF (eRF), mis tunneb ära kõiki terminatsioonikoodoneid. A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasi aktiivsust, nii et peptidüültransferaas lisab polüpeptiidahela viimase aminohappe karboksüülrühmale vee molekuli
annaabi.ee 
