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 bakteriaalne ribosoom, molekulmass 2,5 megadaltonit, dimensioonid 200x200x230 Å Rakubioloogia väiksemad uurimisobjektid on näiteks tuumapoorid, molekulmassiga 100 megadaltonit ja dimensioonidega 120x120x75 nm (1 nm = 10 Å). Teine osa molekulaarbioloogiast sarnaneb füsioloogiale ja tegeleb vastavalt molekulide funktsioonidega ja omavaheliste seostega. Nii nagu füsioloogiat ei saa mõista ilma anatoomiat tundmata, ei saa ka molekulide funktsioone uurida ilma nende struktuuri tundmata
Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? 52. DNA replikatsioon juhtivalt ja mahajäävalt ahelalt. 53. Võrrelge bakteri ja eukarüoodi kromosoomide replikatsiooni. Bakteritel algab ühest kohast korrast (oriC) ja liigub mõlemas suunas. Eukarüoodil algab mitmest kohast korraga. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? 55. Molekulaarbioloogia põhidogma translatsioon ja replikatsioon, geneetiline informatsioon liigub DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule. 56. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. 57. Mille poolest erineb transkriptsioni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? 58. Võrrelge prokarüootset ja eukarüootset transkriptsiooni initsiatsiooni. 59. Transkriptsiooni elongatsioon ja terminatsioon. 60
ruumilise struktuuri kindlakstegemist (DNA 3-ruumiline struktuur). Molekulaarbioloogia dimensioon – 1 A – 300 A (üle 500 – rakubioloogia, alla 1 - biofüüsika) 1 A (ongström) = 10 -10 m 1nm = 10 A 2-ahelalise DNA läbimõõt – 20 A kovalentne side – 1,5 A globulaarse valgu d – 50 A dsDNA (double stranded) d – 50 A ribosoomide, valgumolekulide d – 200-300 A DNA aluspaaride vahe – 3,4 A vesiniksideme pikkus – 3 A nukleosoom – 60x110x110 A bakteri ribosoom – 200x200x230 A tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60 A Molekulaarbioloogia põhidogma DNA↔ RNA →valk DNA sünteesitakse nii DNA kui RNA alusel! RNA-sõltuv DNA polümeraas – pöördtranskriptaas – revertaas – katalüüsib DNA sünteesi RNA matriitsilt, leiti algselt retroviirustelt. Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel. Ühte „head“ geeni võib ümbritseda
GENEETILINE KOOD, AMINOHAPETE AKTIVEERIMINE, VALGU SÜNTEES (TRANSLATSIOON) 1. a. Koodon = koodsõna mRNA ahela nukleotiidikolmikud ehk tripletid b. Antikoodon DNA ja tRNA ahela komplementaarsed nukleotiidikolmikud. c. Geneetilise koodi degeneratiivsus üks aminohape võib olla kodeeritud rohkem kui ühe koodoniga va. Trp ja Met. d. Geneetilise koodi kattumatus koodonisse kuuluvad nukleotiidid moodustavad komplekti, mida on translatsiooni staadiumis vaid üks kord. e. Ribosoom Molekulaarsed kompleksid, koosnevad mRNA-st ja valgust. Formeeruvad kahest subühikust: suurest ja väikesest
süntees. DNA dupleksi avamine toimub kas transkriptsiooni toimel või spetsiaalsete initsiaator valkude seondumise tulemusena. Ori regioonid on alati A-T rikkad. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? Põhiliseks DNA replikatsiooni läbiviivaks valguks on DNA polümeraas Pol III. V- kujuline, sisaldab 2 apoensüümi. Apoensüümi moodustavad subühikud a, e ja q. Epsilon subühik on vastutav DNA replikatsiooni täpsuse eest tal on 3'-5' eksonukleaasne aktiivsus, mis võimaldab valesti DNA ahelasse lülitatud nukleotiide kõrvaldada. On ka beeta-dimeerid, mis suurendavad polümeraasi kiirust u 37 korda klamber, mis ei lase DNA polümeraasil DNA-lt dissotseeruda. Ka on Pol I ja Pol II DNA reparatsioon, Pol I ka Okazaki fragmentide protsessimiseks. Ka on Pol IV ja V seotud vigaderohke DNA sünteesiga olukorras, kus DNA
(translatsioon). Samuti saab ka liikuda info RNA-lt DNA-e (pöördtranskriptaas). 56. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. tRNA – transfer, toimivad adapterina translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel. rRNA – ribosome, kuulub ribosoomi koostisesse ja osaleb valkude sünteesil mRNA – messenger, RNA, millelt toimub translatsioon snRNA – small nuclear, osalevad intronite splaissimisel 57. Mille poolest erineb transkriptsiooni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? RNA sünteesi alguseks ei ole vaja praimerit, selle asemel on initsiatsiooni paigad DNA-l, mida nimetatakse promootor järjestuseks, kuhu külge peab kinnituma promootorvalk. 58. Võrrelge prokarüootset ja eukarüootset transkriptsiooni initsiatsiooni. Mõlemal juhul on tarvis DNA ahelad eraldada (lokaalselt).
väikestesse RNA-valk kompleksidesse, mida nimetatakse snRNP-deks. Splaissing toimub etapiviisiliselt. Esmalt katkestatakse fosfodiesterside introni 5´-splaissingu saidis introni GU järjestusest 5´-suunas. Protsessis osaleb kogu splaissosoom. Splaissingu saiti seondub otseselt U1 snRNP. Fosfodiesterside moodustub introni 5´-otsa ja konserveerunud A nukleotiidi vahel introni 3´- otsa lähedal. Seejärel seondub U2 snRNP introni splaissingu 3´-saiti, kus konserveerunud A nukleotiid on ühenduses introni 5´-otsaga. Kompleksile lisanduvad ka teised snRNP-d, et moodustuks täielik splaissosoom ning seejärel lõigatakse intron 3´- splaissingusaidist välja (fosfodiestersideme lõhkumine) ja eksonite vahel moodustub fosfodiesterside. 62)mRNA molekulis asuva geneetilise infi muutmine- RNA editing. Geneetilist informatsiooni RNA molekulis võidakse muuta kahel viisil, lämmastikaluste asendamise teel ja lisades või deleteerides U nukleotiide.
Polaarne pili Faagid seonduvad pili külgedele A- valgu (antiretseptori) kaudu, kattevalk pole seondumiseks oluline. Faagi peremeesteringi määrab ära sobiva pili olemasolu raku pinnal. Seondumine pili struktuurile kutsub esile A-valgu lõikamise kaheks fragmendiks (15kDa ja 24kDa). RNA väljub kapsiidist (5’ ots ees) ja liigub piki pili raku suunas. Nagu kõikide positiivse polaarsusega RNA genoomsete viiruste puhul on leviviiruste esimeseks biosünteesiks nakatatud rakkude translatsioon, see toimub rakku sisenenud genoomselt RNA-lt. Prokarüootse translatsiooni initseerimine Initsiatsiooniks on vajalik: 30S ja 50S sübühikut mRNA fMet- tRNA GTP Initsiatsioonifaktorid IF1- blokeerib ribosoomi A-saidi, hoiab selle vabana ja võimaldab fMet-tRNA-l seonduda ainult P saiti. IF3- blokeerib E-saidi ja takistab ribosoomi subühikute omavahelist asotsiatsiooni. IF4- väike GTP-ase, mis seondub fMet- tRNAga ja aitab sellel seonduda 30S
TRANSLATSIOON e valgusüntees, toimub tsütoplasmas, ribosoomides. Aminohapetest sünteesitakse polüpeptiidahel. Protsessi viib läbi ribosoomikompleks, mis koosneb: · 30S subühikust (eukar: 40S) ja 50S subühikust (prokar: 60S); või vastavalt väike ja suur subühik · mRNA (sisaldab geneetilist koodi) · initsiaator-tRNA · initsiatsiooni- või elongatsioonifaktor (oleneb faasist). Protsessis on kolm faasi: initstiatsioon -> elongatsioon -> terminatsioon. Ribosoom läbib selle käigus valgusünteesi ribosoomi tsükli. Vastavalt faasidele toimub: funktsionaalse ribosoomi moodustumine -> aminohapete lisamine peptiidahelasse -> sünteesitud valgu vabastamine ribosoomist. Tegu on kahe-astmelise dekodeerimisprotsessiga: 1
Geeni ekspressioon: translatsioon ja geneetiline kood Geeni väljendus on valk; kui rakul on vaja valku, siis tuleb lugeda vastavat geneetilist koodi. 1. Translatsioon mRNAl oleva info konverteerimine a/h järjestuseks ehk polüpeptiidiks Geneetilise info lugemine kahe etapiline: 1. Transkriptsioon sünteesitakse DNA matriitsil üheahelaline RNA molekul DNA matriitsil Valk ehk proteiin: Suure mol.kaaluga, lämmastikku sisaldav orgaaniline ühend Sisaldab ühte või mitut polüpeptiidi. Polüpeptiidid koosnevad aminohapetest Aminohapped: Amino grupp (NH2)
Translatsiooni protsess toimub ribosoomides. mRNA molekulis on geneetiline kood, mis määrab valgu molekuli aminohapete järjekorra. Geneetiline kood seisneb kolmes järjestikulises nukleotiidis ehk ühes koodonis, millele vastab kindel aminohape. Geneetiline kood on looduses universaalne, st kehtib kõikide elusorganismid e valkude ülesehituses. Koodonite ja aminohapete seoseid kujutatakse koodipäikese abil. Ühele aminohappele võib vastata kuni 6 erinevat koodonit, kuid üks koodon vastab alati ühele kindlale aminohappele. Üks ja sama nukleotiid mRNA ahelas ei kuulu üheaegselt kõrvutiasetsev atesse koodonitesse. Esimeseks koodoniks mRNA molekulis on alati initsiaatorkoo don A-U-G (meteoniin). Viimaseks koodoniks on stopp- ehk nonsenskoodon (3 varianti), millele ei vasta ühtegi aminohapet. Translatsiooni terminatsioon Translatsiooni terminatsioon on protsess, mille kaigus lopuni sunteesitud polupeptiid ribosoomist vabaneb ning 70S ribosoom laguneb subühikuteks
4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Prokarüoot Eukarüoot 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.
91. Replikatsiooni alguspunkt ja replikatsioonisilm. DNA replikatsiooni initsiatsioon on limiteeritud spetsiifiliste initsiatsiooni regioonide - ori regioonide olemasoluga. Nimetus ori tuleneb inglisekeelsest terminist "origin of replication". Replikatsiooni initsiatsiooniks on vajalik DNA ahelate lokaalne lahtikeerdumine ning praimeri süntees. Erinevate DNA molekulide replikatsiooni puhul võib praimeriks olla kas DNA või RNA, samuti valguga seondunud nukleotiid. Praimeri sünteesib kas RNA polümeraas või primaas (ingl. k. primase). DNA dupleksi avamine võib toimuda kas transkriptsiooni toimel või spetsiifiliste initsiaatorvalkude seondumise tulemusena (DnaA oriC puhul, O oril puhul). Kuna DNA dupleksi avamine on lihtsam A- T rikastest regioonidest, on ori regioonid alati A-T rikkad. DNA ahelate lahtisulamise tulemusena ilmneb struktuur, mida nimetatakse replikatsiooni mulliks ehk silmaks (lokaalne denaturatsiooni ala). E
Nad aitavad vabastada RNA polümeraasi promootori küljest, selleks et viia transkriptsioon n.ö. pikendamise (ingl.k. elongation) etappi. Informatsiooni ülekande etappide võrdlus prokarüootide ja eukarüootide geeni struktuurist valkude struktuuriks. Prokarüootide ja eukarüootide mRNA struktuuri võrdlus. Prokarüootide DNA-s puuduvad intornid ja eksonid ning saadud mRNA-d ei pea töötlema vaid saab koheselt suunata translatsioon. Ühelt mRNA-lt on võimalik saada mikroobidelt mitmeid erinevaid valke. Eukarüootides DNA sisaldab eksoneid ja introneid ning saadud mRNA on vaja töödelda, intronid välja lõigata. Poly A 3´saba lisamine ja cap struktuuri lisamine 5´ Cap valgud on algselt seotud polümeraasi sabaga. Ainult täielikult defosforüleeritud RNA polümeraas II on võimeline alustama sünteesi. RNA splaissingu e. kokkupõime põhimõte. Pre-mRNA kokkupõime mehhanism. Splaissosoom
Sordiaretus pole teadus ja paljud teadlased sattusid isolatsiooni. 1948. aastal keelati NSVL-s geneetikaalased uuringud. 4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Eukarüootses rakus paikneb DNA raku tuumas. Transkriptsioon ja valgu süntees on teineteisest lahutatud – DNA asub raku tuumas ning sela toimub ka RNA süntees. Prokarüootses rakus pole tuumapiirkond membraaniga eraldatud ning transkriptsioon, ja ka translatsioon, toimub tsütoplasmas (toimuvad samaaegselt, puudub transport läbi tuumamembraani pooride nagu eukarüoodis). Prokarüoodis on DNA koondunud ühte regiooni, mida nimetatakse nukleoidiks. Eukarüoodis on tuum ümbritsetud membraaniga ja seal paikneb raku DNA ning toimub ka RNA süntees. Sünteesitud RNA molekulid transporditakse tsütoplasmasse läbi tuumapooride. Eukarüoodis paikneb geneetilist
Pärast veel mitmete valkude seondumist selle kompleksiga lisandub DNA polümeraas -primaasi kompleks, MCM kompleks fosforüleeritakse ja algab DNA süntees, mille käivitumisel osa valke lahkub kompleksist. TRANSKRIPTSIOON. 1. Geenide ekspressiooni regulatsioon bakterites. Bakteriaalse geeni struktuur. Ei sisalda introneid. Bakteriaalse RNA polümeraasi struktuur. Oligomeerne valk, mis koosneb , , ' ja subühikust. Bakteriaalse promootori elemendid. -35 regioon, subühik seotakse siin ja Pribnow box -10 juures, siin lahkevad DNA biheeliksi ahelad. Defineeri prokarüootne operon. Geneetilise ekspressiooni ühik, mis koosneb ühest või enamast geenist ning operaator- ja promootorjärjestusest, mis reguleerivad nende transkriptsiooni. Kirjelda geeni aktivatsiooni protsessi prokarüoodis trp või lac operoni näitel. Laktoosi seondumisel repressoriga lac operonil muutub repressor inaktiivseks ja transkriptsioon saab toimuda. Alternatiivsed sigma faktorid
Semikonservatiivne 14N isotoopi sisaldav kerge DNA ahel ja 15N isotoopi sisaldav raske DNA ahel. Ühelt toimub replikatsioon pidevalt, teiselt katkendlikult. Leidis kinnitust. 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism. Limiteeritud spetsiifiliste initsiatsiooni regioonide ori regioonide olemasoluga. Replikatsiooni initsiatsiooniks on vajalik DNA ahelate lokaalne lahtikeerdumine ning praimeri süntees. Praimeriks võib olla DNA või RNA, samuti valguga seondunud nukleotiid. Praimerit on vaja, et sünteesitaval polünukleotiidahelal oleks vaba 3'-OH ots, kuhu DNA polümeraas saab liita nukleotiide. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? Bakteril E.Coli on leitud 5 DNA polümeraasi(I,II,III,IV,V) I ja II osalevad DNA vigade parandusel III on põhiline DNA replikatsiooni ensüüm
mRNA-sid ja valke. Alternatiivne splaising võib toimuda samas raku tüübis vastuseks erinevatele keskkonna-ja raku arengut määravatele signaalidele. Post-translatoorsete modifikatsioonidega saab anda osadele valkudele erinevaid funktsioone (nii, et need näivad erinevate valkudena). 9. Missugusi geneetilise info vahetuse protsesse tähistavad a) transformatsioon, 2) transkriptsioon 3) translatsioon. · Transformatsioon geneetilise informatsiooni ülekandumine ühest rakust teise rakust isoleeritud DNA abil. Pärilik muutus raku omadustes. Võõras DNA satub raku koosseisu ja sellelt hakatakse geene eksprsesseerima. Eristatakse viirusliku päritoluga DNA lisandumist (transduktsioon), bakterite vahelist kontakti (konjugatsioon). Koekultuuris eukarüootsete rakkude transformatsiooni kutsutakse transfektsiooniks.
TULEMUS 2 terviklikku DNA Tekib 3 eri vormi RNA-d: molekuli, kuna tRNA, mRNA, rRNA replitseeruvad mõlemad ahelad ERINEVUSED Matriitsiks terve Matriitsiks lõik DNA-st molekul Tekib kolme eritüüpi Tekib 1 molekulide molekule vorm Transkribeerub ühe ahela Replitseeruvad lõik mõlemad ahelad Translatsioon RNA alusel valgu süntees ribosoomidel Vajalikud tingimused: ribosoomid, mRNA, tRNA, aminohapped, energiat (ATP,GTP), ensüümid aminohapete aktiveerimiseks, nende seostumiseks tRNA-ga ja peptiidahela sünteesiks mRNA primaarstruktuur määrab ära valgu primaarstruktuuri Koodipäike Initsiaatorkoodon - AUG mRNA-s (metioniin) Stoppkoodon - ei kodeeri aminohappeid: UAA, UAG, UGA Geneetiline kood - süsteem, mille abil nukleiinhapetes olev info viiakse üle valgule
Vajalikud timgimused: Ribosoomid mRNA, tRNA aminohapped energia(ATP) mRNA primarstruktuur määrab ära valgu primmarstruktuuri. Geneetiline kood on süsteem, mille abil nukleiinhapetes olev info viiaksee üle valgule. Tripletus- ühe koodoni koosseisu kuulub 3 nukleotiidi mRNA-s Sünonüümsus- ühte aminohapet võib määrata mitu koodonit. Universaalsus- on ühesugune kõigil elusorganismidel. Ühetähenduslikkus- teatud koodon määrab alati kindlat aminohapet. Kattumatus- vaadeldaval ajahetkel saab üks nukleotiid olla vaid ühe koodoni koosseisus. Koodon- mRNA-s Antikoodon- tRNA-s Initsiaatorkoodon- algab valkude süntees(AUG) Stoppkoodon- lõppeb valkude süntees(UAA;UAG;UGA) translatsiooni ehk valgusünteesi etapid: mRNA ühineb ribosoomiga ning mRNA initsiaatorkoodoniga(koodon AUG) seondub esimene tRNA molekul(antikoodon UAC ehk met).
Funktsioonid: transkriptsiooni/replikatsiooni domäänide definitsioon; ex. betaglobiini (LCR) SCS/SCS' mudeli süsteemid Drosophila Heat Shock Locus-s; reguleerib transkriptsiooni, kromatiini struktuuri, geeni ekspressiooni. Need elemendid moodustavad DNA pidepunkti kromatiini tellingute jaoks ja sobivad, selleks et oragniseerida kromatiin struktuurseteks domäänideks. 34. Eukarüootse mRNA molekuliga toimuvad muutusi pärast transkriptsiooni lõppu. Eukarüootides sünteesitakse mRNA tuumas, translatsioon toimub aga tsütoplasmas, seega on transkriptsioon ja translatsioon ruumiliselt lahutatud. Eukarüootne mRNA läbib reeglina enne tsütoplasmasse jõudmist "protsessingu", mille käigus primaarsest transkriptist eraldatakse intronid ja lisatakse 5' otsa cap struktuur ning 3' otsa lisatakse poly(A) järjestus. Peale protsessingut transporditakse küps mRNA läbi tuumapooride tsütoplasmasse. Nii "cap" kui polü(A) on lisaks mRNA stabiilsusele ja transpordile vajalikud ka mRNA
DNA- komplementaarsus RNA geneetiline kood VALK Geneetiline kood vastavus, kus mRNA kolm järjestikkust nukleotiidi määravad ühe aminohappe jäägi valgu molekulis. Koodon ühele aminohappe jäägile vastav mRNA molekuli nukleotiidi kolmik. Geneetilise koodi omadused: 1. Universaalne sarnane nii pro- kui eukarüoodides. 2. Sünonüümne ühele AH-le vastab mitu koodonit. 3. Ühe tähenduslikkus 1 koodon määrab ära ainult ühe kindla AH. 4. Mitte kattuvus ükski mRNA nukleotiid ei kuulu korraga samaaegselt kahte kõrvuti asetsevasse koodonisse. 5. Tripletsus ühe koodoni koosseisu kuulub 3 nukleotiidi mRNA-s. Initsiaatorkoodon Stoppkoodon valgu sünteesi piirkond Initsiaatorkoodon (AUG) määrab geneetilise info lugemise alguse, algab valgu süntees.
(replikatiivne DNA polümeraas). See koosneb erinevatest subühikutest (= multiensüümkompleks). Multienskompl on V-kujuline, sisaldab kahte apoensüümi. Apoensüümi moodustavad subühikud , ja . Polümeraasi õlad sünteesivad erinevaid ahelaid: vasakõlg sünteesiv juhtivahelat, paremlg Okazaki fragmentidena mahajäävat ahelat. Polümeraasne aktiivsus on Pol III subühikul. Replikatsiooni täpsuse eest vastutab subühik (tal on 3'5' eksonukleaarne aktiivsus, mis võimaldab valesti DNA ahelasse lülitatud nukleotiide kõrvaldada). 52. DNA replikatsioon juhtivalt ja mahajäävalt ahelalt. DNA ahelad on antiparalleelsed; süntees toimub mlemalt ahelalt korraga. Teise ahela puhul, mis pikeneb 3'5' suunas, toimub tegelikult samuti 5'3' suunaline süntees, kuid katkendlikult, lühikeste fragmentidena (= Okazaki fragm). Seda ahelat nim mahajäävaks ahelaks. MA on DNA replikat
Nukleiinhape- tekib kui nukleotiidid seostuvad omavahel fosfodiestersildadega. Nukleosoom- kromatiinaine struktuurelement, DNA on keerdnud ümber 8 histooni gloobuli. Superheeliksi struktuur kaitseb DNA-d DNAaaside eest ( topoisomeraasi toimel moodustub) Heterokormatiin- inaktiivne DNA, tsentromeeri ja telomeeri piirkond Eukromatiin-aktiivne DNA 2. DNA/RNA nukleotiidne koostis (tüüp/nimetus, komplementaarsus) A ja G puriinalused ja C,T, U pürimidiinalused DNA- fosfaatrühm, nukleotiid A=T ja GC, suhkur (desoksüriboos) ühe suhkru hüdroksüülgrupile, liitub teise suhkru fosfaargrupp, RNA- fosfaatrühm, nukleotiid A=U ja GC, suhkru (riboos) Komplementaarsus võimaldab geneetilist infot säilitada ja edasi kanda 3. DNA replikatsioon põhilised ensüümid, sünteesi suunad, põhimõte Eukormatiin replitseerub varases S-faasis ja heterokormatiin hilises S-faasis. Semikonservatiivne. Mõlemad ahelad matriitsiks, süntees vastavalt komplementaarsus printsiibile
GENEETIKA I KORDAMISKÜSIMUSED EKSAMIKS 1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. MEDITSIIN Geneetilised uuringud on alati olnud suures ulatuses seotud meditsiiniga ja nende eesmärgiks on olnud meditsiiniprobleemide lahendamine. Need uuringud on võimaldanud leida viise võitluses nakkushaigustega ning kindlaks teha geene, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Geneetikute töö tulemuseks on ka efektiivselt töötavad vaktsiinid. 1. Molekulaarne diagnostika ehk teha kindlaks geenid, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Molekulaarsete diagnostikameetoditega on võimalik tuvastada haigusi põhjustavaid mutantseid geene. See aitab leida optimaalseid ravivõimalusi. Nt alpaktonuuria on perekonniti päranduv, lisaks huntingtoni tõbi, tsüstiline fibroos. 2. Geeniteraapia rakendamine. Geeni defekt kompenseeritakse uue, funktsionaalse geeni rakku viimisega. Nt immuunpuudulikkuse ja tsüstilise fibroosi korral. Terve geen viiakse organismi lisaks de
Sünteesitakse rakutuumas DNA ühe ahela järgi. INFO TOIMETAMINE VALGU SÜNTEESI TOIMUMISKOHTA tRNA (transport RNA) - tegeleb rakus aminohapete transpordiga ribosoomi, kus geneetilise koodi alusel lülitatakse aminohape sünteesitavasse valguahelasse. AMINOHAPETE TOIMETAMINE VALGU SÜNTEESI TOIMUMISKOHTA Selle lülitamise koha tunneb ära tRNA antikoodon. Iga tRNA suudab siduda ainult üht kindlat aminohappet. rRNA ( ribosoomi RNA) - moodustab ribosoomide põhilise osa (ca 60% kaalust) ja sünteesib peptiidsidemeid aminohapete vahel. 7. Mis on replikatsioon, kuidas see toimub? Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. Toimub tuumas, tuumapiirkonnas, kloroplastides ja mitokondrites. Päristuumsetel rakkudel toimub see enne mitoosi ja meioosi. Matriitssüntees- st, et
promootoriks. DNA biheeliks keeratakse järk-järgult lahti ning sünteesitakse ühe ahela teatava lõiguga komplementaarne RNA molekul. RNA süntees lõpeb, kui ensüüm jõuab DNA nukleotiidse järjestuseni, mida nimetatakse terminaatoriks. Transkriptsiooni tulemusel saadakse mRNA, rRNA kui ka tRNA molekulid. 4. Ülesanne: DNA molekuli järgi RNA molekuli moodustamine. TG / C G T T A C C A T A G T A T T/ A DNA G C AA U G G U A U C A U AA RNA 5. Mis on translatsioon,kus toimub,lähteained,mis toimub, mis tekib? Translatsioon- ehk valgusüntees. Toimub raku tsütoplasmas asuvates ribosoomides. Protsessi toimumiseks on lisaks mRNA molekulidele vaja veel erinevaid tRNA molekule, aminohappeid, ensüüme ja energiaallikana ATP-d ja GTP-d. See algab mRNA ühinemisest ribosoomiga. Valgu süntees algab alati initsiaator koodonist. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimene tRNA molekul. tRNA-d toovad kohale aminohapped. Aminohappe määrab antikoodon-koodon vastavus
prokarüootsetele rakkudele. GENEETILINE KOOD - mRNA ahelas olevate nukleotiidikolmikute (triplettide) ja neile vastavate aminohapete loetelu. mRNA ahela nukleotiidikolmikud e tripletid = koodonide e koodsõnad. Koodonite üldarv 4^3 = 64, neist: 61 kodeerivad mingit aminohapet; 3 stopp-koodonid (UAA UAG UGA); 1 Met / start-koodon (AUG). ANTIKOODON(DNA) <-> KOODON(mRNA) <-> ANTIKOODON(tRNA). Geneetiline kood on: Universaalne vastavus koodon aminohape on sama peaaegu kõikides elusorganismides; Degenereerunud üks aminohape võib olla kodeeritud rohkem kui ühe koodoniga GCU = Ala GCU = Ala GCG = Ala; Kattumatu koodonisse kuuluvad nukleotiidid moodustavad komplekti, mida translatsiooni staadiumis vaid üks kord. TRANSLATSIOON - mRNA geneetilise sõnumi tõlkimine valgu aminohappeliseks järjestuseks. Staadiumid: A. Algatamine e initsiatsioon (initiation); B. Pikendamine e elongatsioon (elongation); C
olevat aminohapet on modifitseeritud. 24. DNA metüleerimine, selle mõju geeniekspressioonile. Alati takistab/aeglustab geeniekspressiooni. 25. RNA molekulide ruumiline struktuur rakus tRNA- ristikheina kujulised. Erinevatel RNAdel on erinevad struktuurid, kuna nad pakitakse erinevalt kokku. Erinevad komplementaarsed piirkonnad. Erinevad nukleotiidsed järjestused (va tRNA). 26. Molekulaarbioloogia põhidogma. Molekulaarbioloogia põhidogma - translatsioon ja replikatsioon, geneetiline informatsioon liigub DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule. 27. tRNAde struktuur ja funktsioon. Nagu teisedki RNA molekulid, on tRNA molekul polümeer, ning koosneb nukleotiididest adeniinist (A), guaniinist (G), tsütosiinist (C) ja uratsiilist (U), lisaks ka mõnest modifitseeritud nukleotiidist. tRNA molekulide sekundaarstruktuuri iseloomustatakse "ristikheinalehe" kujuga. tRNA
Promootorid on DNA järjestused, kuhu seonduvad RNA polümeraasid. Koosnevad reeglina ~40 bp piirkonnast, mis asub RNA sünteesi alguskohast 5'-suunas. Promootor sisaldab 2 konsensusjärjestust: (1) ,,-35 regioon" TTGACA konsensusjärjestus ja (2) Pribnow järjestus TATAAT konsensusjärjestus -10 juures. RNA ahela elongatsiooni katalüüsib põhipolümeraas, mitte sigma subühik. Polümeraasi täpsus on 1 viga 10000 aluse kohta. Elongatsiooni kiirus on 20-50 alust sekundis (aeglasem 3 vesiniksideme-rikastes piirkondades). Topoisomeraasid e güraasid eelnevad ja järgnevad polümeraasile, et leevendada despiraliseerumisest tingitud pingeid. Ahela terminatsioon. (1) ,,juuksenõela" mehhanism: G:C rikas piirkonda transkriptsioonil moodustub sisemise homoloogsusega RNA, mis moodustab sekundaarseid kaksikahelaid e. juuksenõela struktuure
Geeniteraapia---geneetiliste haiguste ravimeetod Geneetika---teadusharu, mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi Geneetiline kood---mRNA molekul 3 järjestikuse nukleotiidi vastavus ühele aminohappe jäägile valgu molekulis Genoom--- Liigiomases ühekordses kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal. Genotüüp--- Ühele isendile omased geenid ja nende erivormide kogum. Initsiaatorkoodon---mRNA nukleotiidide järjestus AUG, millest algab translatsioon Initsiaator tRNA-tRNA molekul, mis seostub initsiaalkoodoniga ja alustab valgusünteesi Kapsiid--- viiruse genoomi ümbritsev valguline kate Koodipäike- Selle abil saab valkudes aminohape järjestuse paika seada kui on teada DNA või RNA järjestus. NB! KASUTAMISEKS PEAB OLEMA EES mRNA!!! Kui pole, siis tuleb see leida. Koodon--- mRNA molekuli 3 järjestikust nukleotiidi mis vastavad ühele aminohappele valgu molekulis
terminatsioon. Transkriptsioon eukarüootidel: RNA polümeraasid eukarüoodi rakus; transkriptsiooni initsiatsioon eukarüootsetelt promootoritelt; RNA ahela elongatsion; transkriptsiooni terminatsioon. Eukarüootsete geenide struktuur: eksonid ja intronid; intronite kõrvaldamine splaissingu teel. mRNA molekulis asuva geneetilise informatsiooni muutmine RNA editing. 13. Translatsioon ja geneetiline kood. Polüpeptiidide struktuur. Translatsioon: ribosoomide ehitus; koodonid ja antikoodonid; tRNA molekulid; tRNA laadimine aminohappega; tRNA seondumise saidid ribosoomis. Translatsiooni protsessi erinevad etapid võrdlevalt prokarüootides ja eukarüootides: initsiatsioon; elongatsioon ja terminatsioon. Geneetiline kood ja selle omadused. Koodon ja antikoodon paardumine. Asendusmutatsioonid polüpeptiide kodeerivates geenides: nonsens- ja
Milliste regioonide baasil juuksenõelastruktuurid moodustuvad, sõltub sellest, kui palju on rakkudes trüptofaani. Operon kodeerib liiderpeptiidi, milles asuvad nn. kontrollkoodonid, antud juhul Trp koodonid. Trüptofaani defitsiidi korral peatub translatsioon kontrollkoodoni kohal ja liider-RNA-s paarduvad regioonid 2 ja 3. Regioonide 3 ja 4 omavaheline paardumine on takistatud. Selle tulemusena trp operoni transkriptsioon jätkub. 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
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
