Kromosoom Kokkupakitud DNA- Päriliku info Inimesel on kõikide molekul koos avaldamine ja keharakkude tuumas valkudega. edasiandmine. 46 kromosoomi, Kromosoome ehk Lahtipakitud sugurakkude tuumas pärilikkusainet koos kromosoomide pealt aga poole vähem, s.o valkudega nimetatakse sünteesitakse RNA- 23 kromosoomi. kromatiiniks. molekule, mis Iga kromosoom edastavad geneetilise moodustub ühest pikast info valgusünteesi DNA-ahelast. kohta. Teised RNA- molekulid reguleerivad muid olulisi rakus aset leidvaid protsesse. Enne raku jagunemist
Valgu molekule nimetatakse histoonideks. Kromosoomides asuvad geenid. Kromosoomis asuvad lineaarses järgnevuses ja kindla paiknevusega geenid ning mitmesugused mittegeensed nukleotiidijärjestused (lookused). Kromosoom sisaldab ühe DNA molekuli, sellega massivõrdses koguses aluselisi valke histoone, varieeruvas hulgas mittehistoonseid (happelisi) valke ja vähesel hulgal RNAd; seda kromosoomi koostisainete kompleksi nimetatakse kromatiiniks. Milliseid rakke ümbritseb rakukest? Bakterirakk, taimerakk(tselluloosist) ja seenerakk(kitiinist). Mis on plasmiid? Plasmiid- rõngas DNA molekul, mis aub bakterirakkudes. Plasmiidid sisisaldavad geene, mis on vajalikud bakteri kasvukeskkkona eripärast tulenevate ensüümide sünteesiks. need aitavad lagunadada ümbritsevas keskkonnas leiduvaid orgaanilisi aineid. See on vajalik bakteri toitumiseks, aga ka elutegevusele kahjulike ainete lagundamiseks või nende toime vältimiseks.
PÄRILIKKUSAINE ASUB TUUMAS Eeltuumsetel asub pärilikkusaine tsütoplasmas. Päristuumsete rakkudes ümbritseb tuuma tuumamembraan. Tuumamembraani ülesanneteks on lahutada üksteisest geenide avaldumise etapid ning kaitsta DNAd füüsiliste ja keemiliste mõjutuste eest. Tuumamembraanis on tuumapoorid. Tuumapoorid reguleerivad ainete liikumist tuuma ja tsütoplasma vahel. Kõiki rakutuumas paiknevaid kromosoome kokku nimetatakse kromatiiniks. Kromotiini kokkupakituse tase muutub rakutsükli käigus. Tuumas on ka üks või mitu tuumakest. Neis sünteesitakse ribosoomi-RNAd, samuti moodustuvad tuumakestes ribosoomid. Joonis 4 Rakutuuma ehitus
Kromosoom -- 1) eukarüootse organismi genoomi struktuurselt individuaalne element, niitjas nukleoproteiidne moodustis rakutuumas, milles asuvad lineaarses järgnevuses ja kindla paiknevusega geenid ning mitmesugused mittegeensed nuleotiidijärjestused. Kromosoom sisaldab ühe DNA molekuli, sellega massivõrdses koguses aluselisi valke -- histoone, varieeruvas hulgas mittehistoonseid valke ja vähesel hulgal RNAd; seda kromosoomi koostisainete kompleksi nim. kromatiiniks. Kromosoomid läbivad mitoosi ja meioosi eel ning ajal keerukaid reproduktsiooni, kondensatsiooni-dekondensatsiooni ja lahknemise protsesse. Mitoosi (ja meioosi) pro- ja metafaasis koosneb kromosoom kahest kromatiidist, mille ühendus katkeb viimasena tsentromeeri kohalt. Tsentromeer (e. primaarsoonis) jagab kromosoomi tavaliselt kaheks osaks (õlaks); mõnes kromosoomis esineb sekundaarsoonis, mis eraldab väikese (keraja) tipuosa, nn. satelliidi. Meioosi (ja
nukleoproteiidne organell, mis moodustub mitoosi- või meioosiprotsessiks. Kromosoomis asuvad lineaarses järgnevuses ja kindla paiknevusega geenid ning mitmesugused mittegeensed nukleotiidijärjestused (lookused). Kromosoom sisaldab ühe DNA molekuli, sellega massivõrdses koguses aluselisi valke - histoone, varieeruvas hulgas mittehistoonseid (happelisi) valke ja vähesel hulgal RNAd; seda kromosoomi koostisainete kompleksi nimetatakse kromatiiniks. Mikroskoopiliselt vaadeldavate kromosoomide erivormideks on lambihari- ja polüteensed kromosoomid. Sageli nimetatakse kromosoomiks ka prokarüootide ja rakuorganellide (mitokondrite, kloroplastide) genoomi (genofoori), mille moodustab üks rõngasjas DNA-molekul ning millel ei ole kromatiinset püsiühendust valkudega (histoonid puuduvad). Geen on kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt
Tsentrosoom koosneb kahest teineteise suhtes risti paiknevas silindrilisest tsentrioolist. Tsntrosoom osaleb raku jagunemisel. Tsentrosoom ainult loomarakkudes, koosneb kahest tsentrioolist, raku jagunemise käigus moodustub kääviniite ja aitab kromosoome lahku tõmmata. Kromatiin* Kromatiin on DNA ja sellega seondunud valkude kompleks, millest moodustuvad eukarüootide ehk päristuumsete kromosoomid. DNA pakkimine kromatiiniks on vajalik selleks, et see rakutuuma sisse mahuks. Mitoosi ajal toimub kromatiini kondenseerumine kromosoomideks, et tagada genoomi korrektset jaotumist tütarrakkude vahel. Samuti aitab kromatiin kaitsta DNA-d kahjustuste eest (näiteks UV- kiirgus, kemikaalid), kontrollida geeniekspressiooni ja replikatsiooni. Kromatiin esineb ainult eukarüootides
erinevaid aineid. Ehitus: ümar või ovaalne, piklikes rakkudes on piklik. Teda ümbritseb kahekordne tuumamebraan, milles on poorid. Tuum on täidetud tuumaplasma, milles asuvad DNA-, RNA- ja valgu molekulid. Tuumas asub kas üks või mitu tuumakest, kus toimub ribosoomi- RNA ja ribosoomide moodustamine. Kromosoom - on üks DNA molekul, mis on valkudega kokku pakitud, asub tuumas. Tema koostisainet nimetatakse kromatiiniks. DNA keerdub aina tihedamini ümber valkude ja moodustuvad kromosoomid. Kromosoonides asuvad geenid (DNA lõik, mis sisaldab infot ühe valgu või RNA-molekuli sünteesimiseks). Ülesanded: päriliku info avaldamine ja edasiandmine. Lahtipakitud kromosoonide pealt sünteesitakse RNA molekule, mis osalevad valgu sünteesis. Ehitus: moodustub ühest pikast DNA-ahelast. Igal liigil on kindel arv kromosoome, inimesel on 46, va sugurakkudes, kus on 23.
Nukleiinhapped 1. Nukleotiidid, nukleosiidid ja lämmastikalused 2. DNA ja RNA primaarstruktuur 3. DNA kõrgemat järku struktuur 4. RNA kõrgemat järku struktuur 5. DNA ja RNA hüdrolüüs 6. Nukleoproteiidsed kompleksid Nukleiinhapped Nukleiinhapped on molekulid,mille struktuuri kasutatakse geneetilise informatsiooni säilitamiseks DNA Informatsiooni "Master copy" rakkudes RNA Otseselt DNA informatsiooni vahendavad molekulid (mRNA), samuti selles protsessis abifunktsioone omavad rRNA, tRNA jt. Keemiliselt on DNA ja RNA sarnased heteropolümeerid põhiahel koosneb suhrujääkidest ja fosfaatidest suhkrujääkide küljes on Nglükosiidse sidemega lämmastikalused Nukleiinhapetes olevad suhkrud Riboos RNA Desoksüriboos DNA koosseisus koosseisus Lämmastikalused Lämmastikalused on kas puriini või pürimidiini derivaadid ...
*Valke kodeerivad alad moodustavad 1,5% kogu inimese genoomist. *Geenid asuvad kromosoomides. PÄRILIKKUSAINE ASUB TUUMAS *Eeltuumsetel asub pärilikkusaine tsütoplasmas. *Päristuumsete rakkudes ümbritseb tuuma tuumamembraan. See lahutab üksteisest geenide avaldumise etapid ja kaitseb DNAd füüsiliste ja keemiliste mõjutuste eest. *Tuumamembraanis on tuumapoorid, mis reguleerivad ainete liikumist tuuma ja tsütoplasma vahel. *Kõiki rakutuumas paiknevaid kromosoome kokku nim kromatiiniks ning selle kokkupakituse tase muutub rakutsükli käigus. *Tuumas on ka üks või mitu tuumakest. Neis sünteesitakse ribosoomi-RNAd, samuti moodustuvad seal ribosoomid. *Inimesel on rakus 46 kromosoomi v.a. sugurakkudes. *Peale tuuma sisaldavad väikesel hulgal DNAd ka mitokondrid ja taimede kloroplastid. DNA JA RNA SÜNTEES DNA replikatsioon protsess, mille käigus kopeeritakse DNA-molekul Transkriptsioon protsess, mille käigus DNAs paikneva info põhjal sünteesitakse RNA-ahel
mille diameeter on ~10 µm. Seega DNA peab olema kokku keerdunud ilma molekuli katkemiseta, aga samal ajal peab säiluma tema kättesaadavus replikatsioonile, geenide ekspressioonile ja mRNA sünteesile. Seega DNA struktuur peab olema dünaamiline. Mitootiliste kromosoomide struktuur on veel kompaktsem kui interfaasse kromosoomi struktuur. Kromosoomide struktuur tagatakse samuti nagu prokarüootides DNA seostumisega erinevate valkudega. Moodustunud nukleoproteiidset kompleksi nimetatakse kromatiiniks. Suurema osa DNAga seotud valkudest moodustavad histoonid. Histoonid on aluselise iseloomuga valgud (sisaldavad palju DNA fosforhappejääkidega seostuvaid positiivselt laetud aminohappeid - Arg, Lys), mis on jaotatud viide rühma H1, H2A, H2B, H3, H4. H2A, H2B, H3, H4 Histoonide aminohappeline koostis ja järjestus on väga sarnane kõigis eukarüootides, mis näitab, et kromatiini struktuur formeerus evolutsioonis väga varakult. H1 aminohappeline
makroioonide vahel esineb aga elektrostaatiline tõmbumine ja sellised molekulid omavad tendentsi agregeeruda (joonis 3.9b). Paljud valgud interakteeruvad tugevasti DNA-ga ja sellistele valkudele on iseloomulik tugeva positiivse laengu esinemine (joonis 3.9b). Näitena võib siin tuua kõrgemate organismide kromosoomide organisatsiooni. Negatiivselt laetud DNA on tugevalt assotsieerunud positiivselt laetud valkude histoonidega moodustades kompleksi, mida nimetatakse kromatiiniks. Mõningatel valkudel on kalduvus omavahel agregeeruda kui pH on võrdne nende pI-ga (joonis 3.10). Näiteks tavaline piimas esinev valk -laktoglobuliin on polüamfolüüt pI väärtusega 5,3. Kui pH on sellest väärtusest suurem või väiksem, siis omavad kõik molekulid kas summaarset negatiivset või positiivset laengut ja tõukuvad omavahel (joonis 3.10a,c). Seetõttu on selle valgu lahustuvus nii aluselises kui happelises keskkonnas väga kõrge (joonis 3.10d). Kui pH
naha pigmentatsioon, juuste värvus, vastupanu haigustele Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n)
naha pigmentatsioon, juuste värvus, vastupanu haigustele Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt – nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi – diploidne genoom (2n)
Nt E.coli kromosoom on 1000x lühemaks pakitud, moodustub 50-100 lingu. Üks ling on umbes 40k aluspaari. Üks negatiivne superspiralisatsioon iga 40 kaksikheeliksi täispöörde kohta- oluline pakkija. 46. Eukarüootsete kromosoomide koostis ja struktuur. Lisaks DNAle on valgud: histoonid ja mittehistoonsed, mis aitavad pakkida. DNA on kaksikahelas, keritud ümber histoonide nukleosoomideks, sealt edasi kromatiiniks 30nm fiibriks ja lingudena veel lühemaks. Üks kromosoom on 1 DNA molekul mitu kromosoomi, pluss kõiki kromosoomi komplekte on enamasti kaks. DNAs on palju korduvjärjestusi, suur osa DNAst ei ole kodeeriv. 47. Mis funktsioon on eukarüootsetes kromosoomides tsentromeeridel ja telomeeridel? Tsentromeer hoiab koos kahte kromatiidi kromosoomis, kinnituskoht on kinetohooridele (kääviniidid). Telomeerid:
Kromosoomid koosnevad DNA´st ja sellele kinnitunud valgumolekulidest. Valgu molekule nimetatakse histoonideks. Kromosoomides asuvad geenid. Kromosoomis asuvad lineaarses järgnevuses ja kindla paiknevusega geenid ning mitmesugused mittegeensed nukleotiidijärjestused (lookused). Kromosoom sisaldab ühe DNA molekuli massivõrdse koguse aluselisi valke histoone, varieeruvas hulgas mittehistoonseid (happelisi) valke ja vähesel hulgal RNAd. Seda kromosoomi koostisainete kompleksi nim. kromatiiniks. http://et.wikipedia.org/wiki/Kromosoom 13. Bakteriraku ehitus Kuna bakteritel puudub tuum on nad eeltuumsed e.prokarüoodid. Tuuma asemel on neil tuumapiirkond e.nukleoid. Bakteritel on ainult üks rõngakujuline kromosoom. Bakterirakk on kaetud kapsliga, mis kaitseb neid keskonna mõjude eest. Veel esineb bakterirakus DNA rõngasmolekul e. plasmiid. Bakterid paljunevad pooldudes.Vees elavatel bakteritel on gaasivakuoolid. Plasmiid on väike rõngas DNA
Kromosoomid koosnevad DNA´st ja sellele kinnitunud valgumolekulidest. Valgu molekule nimetatakse histoonideks. Kromosoomides asuvad geenid. Kromosoomis asuvad lineaarses järgnevuses ja kindla paiknevusega geenid ning mitmesugused mittegeensed nukleotiidijärjestused (lookused). Kromosoom sisaldab ühe DNA molekuli massivõrdse koguse aluselisi valke histoone, varieeruvas hulgas mittehistoonseid (happelisi) valke ja vähesel hulgal RNAd. Seda kromosoomi koostisainete kompleksi nim. kromatiiniks. http://et.wikipedia.org/wiki/Kromosoom 13. Bakteriraku ehitus Kuna bakteritel puudub tuum on nad eeltuumsed e.prokarüoodid. Tuuma asemel on neil tuumapiirkond e.nukleoid. Bakteritel on ainult üks rõngakujuline kromosoom. Bakterirakk on kaetud kapsliga, mis kaitseb neid keskonna mõjude eest. Veel esineb bakterirakus DNA rõngasmolekul e. plasmiid. Bakterid paljunevad pooldudes.Vees elavatel bakteritel on gaasivakuoolid. Plasmiid on väike rõngas DNA
Valgu molekule nimetatakse histoonideks. Kromosoomides asuvad geenid. Kromosoomis asuvad lineaarses järgnevuses ja kindla paiknevusega geenid ning mitmesugused mittegeensed nukleotiidijärjestused (lookused). Kromosoom sisaldab ühe DNA molekuli massivõrdse koguse aluselisi valke – histoone, varieeruvas hulgas mittehistoonseid (happelisi) valke ja vähesel hulgal RNAd. Seda kromosoomi koostisainete kompleksi nim. kromatiiniks. - Lineaarne kromosoom – replikatsiooni originid(DNA sünteesi alguspunkti), tsentromeer (tütarkromosoomide jagunemine), kaks telomeeri (kromosoomi tervikliku struktuuri säilitamine paljude jagunemiste käigus) - Kromatiin=DNA + valgud - Eukromatiin – lahtipaktud kromatiin(geenid ekspresseerunud) Heterokromatiin – kokkupakitud (geenid vaigistunud) Histoonid - Aluselised valgud
Valgu molekule nimetatakse histoonideks. Kromosoomides asuvad geenid. Kromosoomis asuvad lineaarses järgnevuses ja kindla paiknevusega geenid ning mitmesugused mittegeensed nukleotiidijärjestused (lookused). Kromosoom sisaldab ühe DNA molekuli massivõrdse koguse aluselisi valke histoone, varieeruvas hulgas mittehistoonseid (happelisi) valke ja vähesel hulgal RNAd. Seda kromosoomi koostisainete kompleksi nim. kromatiiniks. - Lineaarne kromosoom replikatsiooni originid(DNA sünteesi alguspunkti), tsentromeer (tütarkromosoomide jagunemine), kaks telomeeri (kromosoomi tervikliku struktuuri säilitamine paljude jagunemiste käigus) - Kromatiin=DNA + valgud - Eukromatiin lahtipaktud kromatiin(geenid ekspresseerunud) Heterokromatiin kokkupakitud (geenid vaigistunud) Histoonid - Aluselised valgud
DNA-le esineb ka mitokondriaalne ja kloroplastide DNA. Genoom on pakitud 23 paarilisse kromosoomi. Suure osa genoomist moodustavad kordusjärjestused. Genoom koosneb ühtest või mitmest Kromosoom on lineaarne. Pakitud tsirkulaarsest kromosomoomist. Ei ole kromatiiniks. pakitud kromatiiniks. Sisaldab 1000 - 6000 geeni. Sisaldab 25 000 geeni. Genotüüp on haploidne, st. genoom on Genotüüp on diploidne, st. genoom on esindatud ühe koopiana (iga viga, mis esindatud kahe koopiana. Geen on rakus kromosoomiga tekib, satub koheselt olemas kahe alleelina. loodusliku valiku alla). Pole histoone v.a. arhedes DNA kromatiin koosneb peamiselt histoonist. 12
paljude geenide ja keskkonna kombineeritud koostoimega. Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n). Mõnedes maksarakkudes on
ühemunakaksikutest on korraga mõlemad haiged peaaegu kõigil juhtudel. 27 6. Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n). Mõnedes
ühemunakaksikutest on korraga mõlemad haiged peaaegu kõigil juhtudel. 6. Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19. sajandi teisel poolel saksa tsütoloogi W. Waldeyeri poolt. Kasutades erinevaid värvimistehnoloogiaid on nad kõige paremini jälgitavad jagunevates rakkudes. Interfaasis ei ole individuaalsed kromosoomid eristatavad, difuusset materjali, mis värvub, nimetatakse kromatiiniks. Kromatiini erinevad regioonid värvuvad erinevalt nõrgemini eukromatiin ning tugevamini heterokromatiin, kus DNA kondensatsiooniaste on suurem. Kromosoomide arv Liigisiseselt on kõigil isenditel kromosoome kindel põhiarv n korduses. Tavaliselt on kordsusaste 2. Inimese kromosoomide põhiarv on 23: sugurakkudes on 23 kromosoomi (22 autosoomi + X või Y kromosoom) - haploidse genoom (n) ning somaatilistes rakkudes 46 kromosoomi diploidne genoom (2n). Mõnedes