Valkude splaising: pärast translatsiooni korraldatakse ümber peptiidijärjestusi, ka eemaldatakse.Valk valmib lõplikult (mäletatavasti on organismi valgud enamasti veel ka kõrgemat järku struktuuritasemena).Geenitehnoloogia meetodeid:1.rakkudesse võõrgeeni sisseviimine2.geeni avaldumiseefektiivsuse muutumine3.nn knock-out-meetod e geeninokaut4.kloonimine. neist 1. ja3. on kaks põhilist viisi Sama restriktaas tunneb ära sana järjestuse DNA eri molekulides. Ligaasi toimel ühinevad eri päritolu DNA lõigud omavahel kovalentse sidemegakokku Restiktaas lõikab plastiidi DNA lahti kindla järjestuse kohalt --> Sama restiknaasiga lõigatakse välja siirdavat geeni sisaldav DNA osa (nt inimese kromosoomist)-->plasmiis ja DNA osa segatakse kokku ehk nn. kleepuvad osad ühinevad-->DNA ühendatakse ligaasiga töötlemisel---> on tekkinud rekombinattiivne geenivektor
Restriktaas ,,lõikab" DNA otstega DNA lõigud. 3. Eri ahelad pooleks nii, et tekivad päritolu DNA lõigud viiakse ,,kleepuvate" otstega DNA lahuses kokku; lõigud ühinevad komplementaarsuse lõigud. 3. Eri päritolu DNA alusel; kleepuvate otste vahele lõigud viiakse lahuses kokku; tekivad vesiniksidemed. 4. lõigud ühinevad Ensüüm ligaasi abil komplementaarsuse alusel; ühendatakse eri päritolu DNA kleepuvate otste vahele tekivad lõigud omavahel kovalentsete sidemetega kokku tekib vesiniksidemed. 4. Ensüüm rekombinantne DNA molekul. ligaasi abil ühendatakse eri Plasmiidne päritolu DNA lõigud omavahel geenivektor(TAIM):1
Antikoodon on sobivas ruumilises struktuuris mRNA koodoniga paardumiseks. Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus. tRNA teine oluline piirkond, 3' ots, paikneb aktseptor-õla otsas. tRNA kolm viimast nukleotiidi on CCA järjestus, mis ribosoomis seondub valguahela peptiidsideme moodustumist katalüüsiva piirkonnaga. tRNA 3' otsa seotakse ka ensüüm aminoatsüül- tRNA ligaasi vahendusel estersidemega vastav aminohape. Olgugi, et paljudele aminohapetele vastab mitu erinevat tRNAd, vastab igale erinevale tRNAle vaid üks konkreetne aminoatsüül-tRNA ligaas. Aminoatsüül-tRNA ligaas tunneb tRNA ära vastavate tRNA identsuse elementide järgi, milleks on kindlad, erinevatele tRNA molekulidele ainuomased nukleotiidid antikoodoni lingus ja aktseptoorses õlas. Valgusünteesi käigus ribosoomis lahutatakse tRNA antikoodoni ja mRNA koodoni
ei tooda enam vastavat ainet. (nt tomat, kartul) Rekombinantse DNA loomise restriktaastehnika Rekombinantse DNA loomise restriktaastehnika Sama restriktaas tunneb ära sama järjestuse DNA eri molekulides Restriktaas "lõikab" DNA ahelad pooleks nii, et tekivad "kleepuvate" otstega DNA lõigud Eri päritolu DNA lõigud viiakse lahuses kokku; lõigud ühinevad komplementaarsuse alusel; kleepuvate otste vahele tekivad vesiniksidemed Ensüüm ligaasi abil ühendatakse eri päritolu DNA lõigud omavahel kovalentsete sidemetega kokku - tekib rekombinantne DNA molekul Geeninokaut 1. Geenivektor (vigane 5. Tekib kimäärne embrüo geen+marker) viiakse 6. See embrüo viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse. hiire emakasse 2. Vektor satub ristsiirdega 7. Sünnivad kimäärsed genoomi. hiired (neid hoitakse) 3
tömpide otstega DNA fragmendid. Oluline on konverteerida DNA otsad ühendatavateks. Omavahel ühendatavad on kaheahelalise DNA tömbid ja 5' või 3' üheahelalised komplementaarsed DNA otsad. Mittekomplementaarsed üheahelalised osad tömbistatakse ehk täidetakse (Vt. DNA märkimise loengust - Klenowi fragmendi ja T4 polümeraasiga). Kõigi kolme erinevat tüüpi otstega DNA molekulide ühendamiseks kasutatakse ligeerimist s.o. DNA fragmentide ühendamist ligaasi abil. Ligaas katalüüsib kovalentse sideme moodustumist 5'-fosfaat- ja 3'- hüdroksüülrühma vahel. Enamasti kasutatakse T4 DNA ligaasi. Optimaalsete tingimuste korral on inserdi kloonimisse efektiivsus keskmiselt 1:50 st. ühel juhul siseneb insert vektorisse ja 49-l juhul toimub lihtne vektori retsirkulariseerumine. Vektori retsirkularisatsiooni vältimiseks / vähendamiseks ja kloonimise efektiivsuse tõstmiseks on mitmeid võimalusi. 1. Kasutada vektori lineariseerimiseks
Energia tuleb ATPst. ATP hüdrolüüs põhjustab konformatsioonilisi muutusi helikaasis DNA primaas seob järgnevalt helikaasi, nii et moodustub primosoom Primaas sünteesib väikese, 1012 RNA, millele DNA polümeraas hakkab sünteesima juurde nukleotiide Polümeraas III lisab nukleotiide 5' 3' suunas mõlemal ahelal, alustades RNA praimerist RNA praimer hiljem eemaldatakse ja asendatakse DNA polümeraasiga. Vahemik siilitakse ligaasi poolt. Üheahelaine DNA stabiliseeritakse kogu protsessi vältel spetsiaalse valguga Replikatsiooni mudel E. coli Replikatsioon on juhtahelal pidev, vastasahelal katkendlik Replikatsiooni kahvlis despiraliseerumine ühesuunaline Ahelad on vastaspolaarsed, DNA polümeraas töötab aga vaid 5' 3' suunas See probleem on lahendatud eri ahelatel erinevalt. Juhtahel toimub 5' 3' suunas nii nagu liigub repl.
Eesmärk: Meid huvitava aplifitseeritud DNA järjestuse sisestamine vahevektorisse ehk paljundusplasmiidi. Materjalid: 1,25 µl pSTBlue-1 vektor Lineaarne vahevektor, kus on origin, (16ng/µl) antibiootikumide resistentsusgeen, lacZ üksus ja AccepTor kloneerimissait. 3,75 µl PCR produkt Sisaldab inserti 1 µl 10X ligeerimispuhvrit Loob sobiva keskkonna 0,5 µl T4 DNA ligaasi (5U/µl) Ligeerib inserdi ja vektori kokku 3,5 µl MQ lahusti Arvutused: Vektor: 16/1 = 20/x x = 1,25 µl PCR produkt: 150ng/10µl=15ng/µl PCR vektrori suhe peab olema 3:1. Ehk PCR võtame 3*1,25*3,7 µl 10x puhver: 10/10 = 1 Ligaas: 5U/ µl tahame saada 2,5U ehk võtame 0,5 µl 9
- kui sama restriktaasiga töödekda erinevat päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised(nn kleepuvad) otsad - kui need fragmendid lahuses kokku viia, siis otste paardumisel nad ühinevad - lõigatakse katki kahte moodi: 1. tekivad kleepuvad otsad-DNA ahelale jäävad ühe ahelalised otsad Kahe erineva DNA kokkupanemine toimub kleepuvate otste abil, ahelate seostumiseks läheb vaja ligaasi 2. tekivad tömbid otsad Geenide kohale viimine: 1. bakteri plasmiidiga 2. viirustega 3. Kui neile on soovitud geen lisatud nim teda geenivektoriks 4. kulla-või volframipüstoliga 5. taimedesseagrobakteriga 6. Kuidas aru saada,et tegu on geeni ülekandmisega ? - pannakse külge markergeen(helenduv), mida on võimalik UV kiirguses jälgida - kui enne stoppkoodonit on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP valk on valmis
abil Sünteesi tagajärjel tekivad viivisahelal lühikesed DNA fragmendid, mida nimetatakse Okazaki fragmentideks. Viivisahela sünteesimine DNA praimaas sünteesib DNA järjestuse pealt lühikese RNA praimeri DNA polümeraas jätkab DNA sünteesi - moodustub Okazaki fragment eesolev RNA praimer asendatakse DNA-ga Okazaki fragmentide katkekohad liidetakse DNA ligaasi abil Okazaki fragmentide sünteesiks on vajalik ensüüm- DNA praimaas, mis sünteesib nn. praimeri - lühikese RNA oligonukleotiidi. Praimaasi töö tulemusena moodustub DNA-RNA hübriidahel, kus uuesti sünteesitud RNA aluspaarid on seotud DNA aluspaaridega vesiniksideme kaudu. Praimaas jätab vaba 3’-OH otsa- see on edasiseks sünteesiks vajalik. DNA replikatsiooni protsess Replikatsioon saab alguse replikatsiooni alguspunktist. Helikaas harutab lahti kaheahelalise DNA
liita. DNA ühendamiseks piki suunas kasutatakse ensüüme nimega ligaas. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Geenid viiakse õigesse kohta kohale bakteri plasmiidiga või viirustega (geenivektoritega) või süstitakse otse viljastatud munarakku. 8. Genoomipank, pöördtranskriptaas, retroviirus. Õp lk 37 – 39. Genoomipank on bakterikloonides säilitatav inimese genoomi DNA- fragmentide kogum. nagu geenivektor, ainult peale ahelate ühinemist ligaasi toimel võtavad bakterid endasse plasmiide. Tekivad väikesed kolooniad, kolooniad eraldatakse kultuuriklaasidesse ja viiakse hoidlasse, mis moodustab DNA-panga. Pöördtranskriptaas- ensüüm, mis viib läbi pöördtranskriptsiooni (protsess, kus RNA järgi moodustatakse DNA). Retroviirus-RNA viirus 9. Transgeensed organismid, GMO (geneetiliselt muundatud organismid), positiivsed küljed ja ohud. Geenitehnoloogia rakendamine taimedel ja
metüleerib ära oma DNA ja kaitseb seega oma DNA-d lõhkumise eest. · Restriktaasid tunnevad ära teatud järjestusega nukleotiidi paarid (4-8)DNA-s · teada erinevaid restriktaase üle 3500 · vastavalt restriktaasi toimele lõigatakse DNA lahti kas lõikuvalt või tömbilt. Kahe DNA kleepuvate otste liitumine toimub komplementaarsus printsiipide alusel ja ahelate aheald liituvad omakorda ligaasi abil. Meie ja teiste loomade, seente ja taimede geenis on intronid( nukleotiidsed järjestused mis ei määravalgu ehitust) ja eksonid. (sisaldavad aminohapete järjekorra informatsiooni) · pärast transkriptsiooni lõigatakse intronid välja ja ainult kokkuliidetud eksonid moodustavad mRNA, mille alusel sünteesitakse valk. · Kui me tahame bakterisse geeni viia, siis peame selle mRNA alusel tegema DNA. - õnneks o avastatud
DNA ravimid:antiviraalsed kspiraali ahelat lõikavad ag:on ag.,Aktiveeruvad pärast mudel,antiparalleelsed suured fosforüleerimist rakus ja spiraalid ja glükoproteiinid,mis nikleotiidi komplimentaarsed)terts lõikavad DNA ahelat moodustumist.nt iaar(superstruktuur,mis ning takistavad DNA zidovudin. Ktkestab on võimeline ligaasi tekkinud DNA ahela edasise keerduma,ensümaatilin katkestuskohti kokku kasvu.Geenitehnoloog e protsess)Ravimid kleepimast,sest on ia:1.rekombinantsete DNA mahukad.nt. valkude ja peptiidide kaudu:Interkalaarsed bleomütsiin,mis tõmbab tootmine.2.Uute agendid,alküülivad DNA molekulist H valguliste agendid,ahelat aatomrid
enamasti varu- ja jääkaineid, on veemahutid. Võivad sisaldada ligimeelitavaid aineid aga ka jääkaineid mis peletavad loomi eemale. Lüsosoom, Golgi kompleks. 45. Restriktaasid. Omapärased ensüümid, mis lõikavad DNA kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt nii, et tekivad kleepuvate otstega DNA lõigud. Eri päristolu lõigud viiakse lahuses kokku ja nad ühinevad komplementaarsuse alusel, kleepuvate otste vahele tekivad vesiniksidemed. Ensüüm ligaasi abil ühendat eri päritolu lõigud kovalentsete sidemetega, tekib rekombinantne DNA molekul. Bakterid kaitsevad end sedasi viiruste eest. 46. DNA kloneerimise etapid. 1)DNA lõigatakse restriktaasi abil fragmentideks ja segatakse bakterite plasmiididega, mis on lahti lõigatud sama restriktaasiga 2)Iga plasmiid ühineb võõra fragmendiga. Ligaasi toimel ühinevad ahelate otsad 3)Bakterid võtavad rekombinantsed plasmiidid endasse, saadakse
Lammas Polly (ja Molly) oli esimene tuumkloonitud ning samal ajal ka transgeenne imetaja. Lammas Dolly oli esimene edukas tuumkloonitud imetaja. Mida nimetatakse geenivektoriks ja kuidas seda tehakse ? Geenivektor on siiratav geen ühendatud sellisesse DNA- või RNA-kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Plasmiidi ja DNAd töödeldakse sama restriktaasiga, et lõigata need katki samasuguse nukleotiidjärjestuse kohalt. Saadud DNA lõik liidetakse plasmiidiga ligaasi abil ning rekombinantne plasmiidne geenivektor on loodud. Mille poolest erineb embrüonaalkloonimine tuumkloonimisest ja mis tekitas tugeva eetilise vastuseisu tuumkloonimisele ? Embrüonaalkloonimine seisneb embrüote lõhestamises. See on loomuliku protsessi tehnoloogiline teisend ning kõik lõigustusrakud on võimelised arenema normaalseks tervikorganismiks. Tuumkloonimine seisneb somaatilise keharaku tuuma viimises munarakku, mille oma tuum on eemaldatud
translatsiooni) prokarüoodis Shine Dalgarno järjestuse blokaad valguliste regulaatoritega (repressorid), Shine Dalgarno järjestuse paardumine mRNA komplementaarse osaga. REPLIKATSIOON algab järjestusest, mida kutsutakse origin'iks, igas DNA-s on neid palju. DNA polümeraasid ei saa DNA-ahelat lahti keerata. Replikatsioonis üks ahel pikeneb järjest (juhtiv ahel) ja teine pannakse kokku juppidest (mahajääv ahel), mis ühendatakse DNA-ligaasi abil. Helikaas keerab biheeliksi lahti kasutades ATP energiat. Primaas teeb lühikese RNA praimeri, mis on komplementaarnte templeit DNA-ga ja seejärejl hakkab polümeraas seda pikendama moodustades lühikese 5'RNA-3'DNA tütarahela. Seejärel võtab polümeraas üle ja jätkab ahela pikendamist. · Helikaas keerab DNA biheeliksi lahti · DNA güraas e. topoisomeraas kompenseerib lahtikeerdumist (aitab struktuuri hoida)
37. 38. 39. 40. Kontrollgeeli pilt. Oodatav produkti pikkus – 700 aluspaari, pildil on näha, et umbes nii see ongi. 41. 42.Rekombinantse plasmiidi ligeerimine 43. Eesmärgiks on meie DNA järjestuse sisestamine vahevektorisse ehk tervikliku plasmiidi taasloomine. Väga tähtis segada vektor ja sisestav DNA omavahel sobivates kontsentratsioonides, iga molekuli vektori jaoks peaks olema segus kolm sisestava DNA molekuli. DNAde otsad seovad komplementaarselt kokku ligaasi abil. 44. Me kasutasime kloneerimiseks pSTBlue-1 vektorit (T-overhangidega), kuhu saab sisestada saadud DNA järjestuse (A-overhangidega inserdi 3’ otsades). Toimub A-T otste komplementaarne paardumine ning vektor ja DNA ligeeritakse. 45. 46. pSTBlue-1 vektor sisaldab replikatsiooni vajaliku origini, antibiootikumiresistentsuse geeni ning ka lacZ operooni, mis annab bakterile lisatoitumisallika, kuna kodeerib β-galaktosidaasi.
Selle alusel põhineb meie sini-valge selektsioon: bakterid lõhuvad galaktosidaasi – ei sisalda inserdi, ei lõhu – sidaldavad. Selle protsessi saab ka visualiseerida. Ligeerimiseks segasime kokku: 1,5 µl MQ vett 1 µl puhastatud PCR produkti – L-Desmo 1 µl plasmiidi, ehk pSTBlue-1 vektorit 1 µl T4 DNA ligaasi, mis on kauem aktiivne ja teeb ligeerismist täpsemalt 4 kraadi juures. 0,5 µl 10xligeerimis puhvrit Kuna töötasime väga väikese mahuga, siis segasin kõik reagendid pidevalt suspendeerides ja segasin segu otsikuga. Homogeniseerin segu ka 5 vortexi abil
pidevalt sünteesida. Mahajääv ahel sünteesitakse fragmentide kaupa. Algsele DNA ahelale liidetakse RNA praimer ning uut ahelat sünteesitakse vastupidiselt replikatsioonikahvli liikumise suunale. Praimer eemaldatakse (prokarüootides DNA polümeraas I poolt) ning RNA molekulid asendatakse DNA molekulidega. Toimub uue RNA praimeri liitumine ning järgmise fragmendi süntees. Neid lõike nimetatakse Okazaki fragmentideks ning need liidetakse DNA ligaasi poolt, et saada terviklik DNA ahel. Algsele DNA ahelale liidetakse RNA praimer ning uut ahelat sünteesitakse vastupidiselt replikatsioonikahvli liikumise suunale. RNA primer is erased by a special DNA repair enzyme (an RNAse H) that recognizes an RNA strand in an RNA/DNA helix and fragments it; this leaves gaps that are filed in by DNA polymerase and DNA ligase. Mahajääval ahelal on ahela väikese lõigu ühes otsas RNA praimer ja lõigu teises
4. Alla-regulatsioon esineb rakkude pikendatud ekspositsiooni jooksul agonistidele, ja võib olla vahendatud suurendatud degradeerimise ja retseptorite kahanenud sünteesi poolt. 50. Mehanismi, mille abil tuumsest pre-mRNAst kõrvaldatakse intronid. Intronite väljalõikamine võib toimuda kolme erineva mehhanismi alusel: (1) tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spetsiifiliselt ära tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. (2) Osade rRNA prekursorite puhul (paljudes madalamates eukaüootides, näit. Tetrahymena thermophila samuti ka rakuorganellides) kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust.
aastal. Need on omapärased ensüümid, mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Enamik restriktaase lõikab DNA mõlemat ahelat vastava järjestuse (4-8 nukleotiidipaari) eri otstest. Kui sama restriktaasiga töödelda erinevat päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised (nn. kleepuvad) otsad. Kui need fragmendid kokku viia, siis otste paardumisel nad ühinevad. Ensüüm ligaasi toimel ühinevad ahelate otsad ka kovalentsete sidemetega ja rekombinantsed molekulid ongi moodustunud. Geenitehnoloogiad võimaldavad otseselt muuta indiviidide pärilikke omadusi. Tähtsaimad rakendused selles valdkonnas on transgeensete organismide (nn. GMO) loomine ja geeniteraapia (geenravi) inimesel. Peale nende põhinevad geenitehnoloogilistel meetoditel nii sünnieelne kui ka sünnijärgne pärilike haiguste molekulaargeneetiline diagnostika ja inimeste (sh
sünteesib uut ahelat ainult 5'-3' suunas). Mahajääv ahel sünteesitakse fragmentide kaupa. Algsele DNA ahelale liidetakse RNA praimer ning uut ahelat sünteesitakse vastupidiselt replikatsioonikahvli liikumise suunale. Praimer eemaldatakse (prokarüootides DNA polümeraas I poolt) ning RNA molekulid asendatakse DNA molekulidega. Toimub uue RNA praimeri liitumine ning järgmise fragmendi süntees. Neid lõike nimetatakse Okazaki fragmentideks ning need liidetakse DNA ligaasi poolt, et saada terviklik DNA ahel.[9] Regulatsioon Eukarüoodid Eukarüootides on DNA replikatsioon kontrollitud rakutsükli poolt. Rakk läbib kasvamisel ja jagunemisel erinevad rakutsükli faasid, DNA replikatsioon leiab aset S faasis (sünteesi faas). Eukarüootse raku arenemist läbi rakutsükli mõjutavad rakutsükli kontrollpunktid. Kontrollpunktide läbimine on omakorda reguleeritud erinevate valkude, näiteks tsükliinide ja tsükliin-sõltuvate kinaaside interakstioonide poolt
Tsentrifuugi, et eemaldada kaanelt kondenseerunud veeaur ja seejärel sega lahuse ühtlustamiseks. (3) Ligeerimisreaktsiooniks pipeteeri järgmisi komponente sellises järjekorras (teostab iga üliõpilane): 3 l restrikteeritud genoomset DNA-d + 1 l Cfr42I restrikteeritud pBS SK+ plasmiidi (10 ng) (teostatud juhendaja poolt) + 1 l 5 x ligeerimispuhvrit kokku 6 l + 1 l (5 ühikut) T4 DNA ligaasi (jääl) Selleks, et toimuks konkatemeersete DNA struktuuride moodustumine, peab [DNA] > 5 ng/l. (4) Inkubeeri toatemperatuuril kuni 24 h. Reaktsiooni võib alustada ka madalamal temperatuuril (näiteks 15 oC). Inkubeerimisaegadel lahendada allpool toodud lisaülesanne, vt lisamaterjale ja kuula juhendaja näpunäiteid. 2 Lisaülesanded (teoreetilised): 1
RNA praimeritelt jätkab sünteesi DNA pol III. DNA topoisomeerid teevad DNA ahelatesse ajutisi katkeid ja SSB valgud seonduvad üksikahelalisele DNA'le, et sea stabiliseerida. RNA praimerid asendatakse hiljem DNA pol I poolt (lagundab selle 5'->3' eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib asemel DNA ahela 5'->3' polümeraasse aktiivsusega) ning DNA ahela jupid ühendatakse DNA ligaasi abil. 53. Võrrelge bakteri ja eukarüoodi kromosoomide replikatsiooni. Eukarüoot Prokarüoot Replikatsioon toimub ainult rakutsükli ühel etapil ja Replikatsioon algab vaid ühest ori'st ja toimub algab paljudest kohtadest korraga. pidevalt. Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on 2 erinevat Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on samad DNA polümeraasi polümeraasid
(3) Ligeerimisreaktsiooniks pipeteeri järgmisi komponente sellises järjekorras (teostab iga üliõpilane): Ligeerimine kahe nukleiinhape molekuli kokku kleepumine, kasutades fermenti DNA-ligaas. 3 l restrikteeritud genoomset DNA-d + 1 l Cfr42I restrikteeritud pBS SK+ plasmiidi (10 ng) (teostatud juhendaja poolt) + 1 l 5 x ligeerimispuhvrit kokku 6 l + 1 l (5 ühikut) T4 DNA ligaasi (jääl) Selleks, et toimuks konkatemeersete DNA struktuuride moodustumine, peab [DNA] > 5 ng/l. (4) Inkubeeri toatemperatuuril kuni 24 h. Reaktsiooni võib alustada ka madalamal temperatuuril (näiteks 15 oC). Inkubeerimisaegadel lahendada allpool toodud lisaülesanne, vt lisamaterjale ja kuula juhendaja näpunäiteid. 2 Lisaülesanded (teoreetilised): 1.1) Vaata Fermentase kataloogist, milline on Cfr42I jaoks kõige sobivam puhver (viie puhvri süsteemis)
lugemisraami, -galaktosidaasi ei ekspresseerita, eelkirjeldatud protsessi ei toimu ning kolooniad jäävad valged. See võimaldab vaatluse teel eristada kolooniaid, kus insert on plasmiidi sisenenud, ja kolooniaid, kus on vaid tühi plasmiid. e) Ligeerimisprotokoll: 1. Pipeteerida ligeerimissegu (kokku 5 l): 1 l puhastatud PCR produkti 1 l plasmiidi (9ng/ l) 0,5 l 10x ligeerimispuhvrit 0,5 l e. 5 ühikut T4 DNA ligaasi (5 U/l)(hoida jääl või külmakehas) 2 l Milli-Q vett 2. Homogeniseerida lahus pipeteerimise või vortexi teel (kasutasin pipeteerimist). 3. Vajadusel tsentriguugida segu põhja (kuna kogu ligeerimissegu pipeteerisin põhja ühte tilka kokku ning vortexit ei kasutanud, polnud vajadust tsentrifuugimiseks). 4. Ligeerida +4oC juures üleöö. 4. Transformeerimine a) Kompetentseteks nimetatakse rakke, mis on võimelised sisse võtma DNA-d.
Seega on erinevatel bakteriliikidel on restriktaaside äratundmisjärjestused erinevad. Kui on meil restriktaasi poolt läbi lõigatud DNA lõik katseklaasis ja lisada sinna teine DNA ja lisada ensüüm ligaas, mis uuesti moodustab fofodiestersidemed. Moodustub uus DNA molekul rekombinantne DNA. 22/10/09 Restriktaaside abil on niisiis võimalik DNA'd lahti lõigata ning DNA fragmente on katseklaasis võimalik ensüüm ligaasi abil kokku liita. Ligaas ei liida kokku kõikki molekule, seega pole see protsess 100%lise efektiivsusega. Kui sobiv molekul tekib, siis peab olema võimalus selle paljundamiseks. Bakteri rakkudes esinevad kromosoomi kõrval veel ühed DNA molekulid, mille suurus on oluliselt väiksem kui kromosoomil plasmiidid. Plasmiidid on bakteritel olemas enamasti siis, kui ta kasvab suhteliselt mittesoodsates tingimustes, kus võivad sattuda erinevate toksiinide mõju alla vms
o (Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus.) o tRNA teine oluline piirkond, 3' ots, paikneb aktseptor-õla otsas. tRNA kolm viimast nukleotiidi on CCA järjestus, mis seondub valguahela peptiidsideme moodustumist katalüüsiva piirkonnaga. tRNA 3' otsa seotakse ka (ensüüm aminoatsüül-tRNA ligaasi vahendusel estersidemega) vastav aminohape. 15. Aminohapete lühiiseloomustus. sisaldavad funktsionaalsete rühmadena amino- (-NH2) ja karboksüülrühma (- COOH) ning aminohappespetsiifilist kõrvalahelat. Aminohapped on kõikide valkude struktuurseteks ühikuteks (monomeerideks). (20st „standardsest“ aminohappest 9 on inimesele „asendamatud“, mis tähendab, et neid ei saa inimkeha muudest ainetest endale ise sünteesida ja
Eukarüootsetel geenidel on olemas intronid ehk mittekodeerivad alad. Sellest tulenevalt on tarvis eukarüootide RNA’d muuta enne valgu sünteesi. RNA-st lõigatakse mittekodeerivad alad välja. Seda protsessi nimetatakse splaissinguks. 61. Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. 1. tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spetsiifiliselt ära tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. 2. Osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. Kofaktorina on vaja vaba 3´-OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3
Replikatsiooni alguspunktis moodustub 2 replikatsioonikahvlit, mille alusel toimub edasi mõlemasuunaline DNA replikatsioon. DNA ahelad on antiparalleelsed. Teise ahela puhul, mis pikeneb 3’ 5’ suunas, toimub tegelikult samuti 5' 3' suunaline süntees, kuid katkendlikult, lühikeste fragmentidena, mida nimetatakse Okazaki fragmentideks. Juhtiva ahela süntees saab olla pidev, teise ahela süntees on aga katkendlik. Okazaki fragmendid seotakse üksteisega DNA ligaasi toimel. DNA polümeraas on võimeline ainult olemasolevat nukleiinhappe ahelat pikendama, vajades seetõttu sünteesi alustamiseks praimerit. DNA liiderahela sünteesil on vaba 3’OH otsaga praimerit vaja vaid üks kord, sünteesi alustamiseks. Iga viivisahela lõigu sünteesiks on vaja praimerit. Okazaki fragmentide sünteesi initsiatsiooniks on vaja valkkompleksi, mida nimetatakse praimosoomiks (DNA helikaas + primaas). DNA praimeriks on
tsütoplasmasse (splaissing). Prokarüoodil geenid on koos, transkripteeritakse korraga - operon 61. Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. Alternatiivne splaissing lõigatakse välja ka osa eksoneid, tekivad erinevate osadega valgud · tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse splaissingu endonukleaas ja eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil · osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt · rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kaheetapiliselt ribonukleoproteiin-partiklites splaissoomides. Toimub estersidemete tekitamise põhjal ning introni eemaldamise kaudu. 62. mRNA molekulis asuva geneetilise informatsiooni muutmine RNA editing. · Lämmastikaluste asendamine, peamiselt taimede mitokondrites
Eukarüootse RNA transkriptsioonijärgne modifikatsioon. Eukarüootsetes geenides paiknevad kodeerivate alade vahel mittekodeerivad alad, mida nimetatakse introniteks. 61)Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. Intronite väljalõikamine võib toimuda kolme erineva mehhanismi alusel: 1) tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spetsiifiliselt ära tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. 2) Osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Kofaktorina on vaja vaba 3´-OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub
Antikoodon on sobivas ruumilises struktuuris mRNA koodoniga paardumiseks. Antikoodoni järel paiknevad nn. hüpermodifitseeritud nukleotiidid, mis pole võimelised aluspaare moodustama, nii on tagatud translatsiooni täpsus. tRNA teine oluline piirkond, 3' ots, paikneb aktseptor-õla otsas. tRNA kolm viimast nukleotiidi on CCA järjestus, mis ribosoomis seondub valguahela peptiidsideme moodustumist katalüüsiva piirkonnaga. tRNA 3' otsa seotakse ka ensüüm aminoatsüül-tRNA ligaasi vahendusel estersidemega vastav aminohape. Olgugi, et paljudele aminohapetele vastab mitu erinevat tRNAd, vastab igale erinevale tRNAle vaid üks konkreetne aminoatsüül-tRNA ligaas. Aminoatsüül-tRNA ligaas tunneb tRNA ära vastavate tRNA identsuse elementide järgi, milleks on kindlad, erinevatele tRNA molekulidele ainuomased nukleotiidid antikoodoni lingus ja aktseptoorses õlas. Valgusünteesi käigus ribosoomis lahutatakse tRNA antikoodoni ja mRNA koodoni paardumisel aminohape tRNAst ja
Rekombinantse DNA metoodika alused. Rekombinantseks DNA-ks nim. DNA molekuli, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA fragmendid. Metoodika 1.Sama restriktaas (restriktsiooniesüüm) tunneb ära sama järjestuse DNA erimolekulides. 2.Restriktaas „lõikab“ DNA ahelad pooleks nii,et tekivad „kleepuvate“ otstega DNA lõigud. 3.Eri päritolu DNA lõigud viiakse lahuses kokku; ühinevad komplementaarsuse alusel; „kleepuvate“ otste vahele tekivad vesiniksidemed. 4. Ensüüm ligaasi abil ühendatakse eri päritolu DNA lõigud omavahel kovalentsete sidemetega kokku- tekib rekombinantne DNA molekul. Restriktaasid. Restriktaasid on ensüümid, mia lõigavad katki DNA´d. On järjestusspetsiifilised ristriktaasid ja need restriktaasid, mis lõigavd DNA ahelat suvalistes kohtades. Restriktaasidel on omadus lôigata DNA topeltahel läbi kindlas piirkonnas (lôikepiirkond- ingl. k. cleavage site), mille määrab ära antud piirkonna DNA nukleiinhappeline-järjestus
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 segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spersiifiliselt ära tRNA tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. 2) Osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Kofaktorina on vaja vaba 3´-OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub
Intronite sisaldus ja pikkus varieerub geeniti. Intronite pikkus võib varieeruda 50st nukleotiidist tuhandeteni. Prokarüootidel puuduvad intronid ja histoonid. 61. Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. Intronite väljalõikamine võib toimuda kolme erineva mehhanismi alusel: 1) tRNA prekursorite puhul teeb katkeid RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. 2) Osade rRNA prekursorite ouhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt RNA molekuli enda poolt. Reaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. 3) Rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kaheetapiliselt ribonukleoproteiin-partiklites – splaissosoomides. Splaissosoomid sisaldavad snRNA molekule ja üle 40 erineva valgu. snRNAd ei ole tuumas vabalt, vaid kuuluvad väikestesse RNA-valk
Süntees toimub 3’-5’ suunas (fragmendid sünteesitakse 5’ - 3’ suunas). 18. Kuidas sünteesitakse liiderahel ja viivisahel Liiderahela sünteesimine - katkematult 1 praimeriga Viivisahela sünteesimine - DNA praimaas sünteesib DNA järjestuse pealt lühikese RNA praimeri. - DNA polümeraas jätkab DNA sünteesi- moodustub Okazaki fragment. - Eesolev RNA praimer asendatakse DNA-ga. - Okazaki fragmentide katkekohad liidetakse DNA ligaasi abil. 19. Mis on Okazaki fragment ja millest ta koosneb? Okazaki fragmendid on lühikesed DNA fragmendid, mis tekivad sünteesi tagajärjel viivisahelal. Koosneb RNA praimerist ning järgnevast DNA polünukleotiidist. Need lõigud liidetakse DNA ligaasi poolt ja saadakse teine DNA ahel. 20. Milline ülesanne on DNA praimaas ensüümil? Mida teeb replikatsioonis DNA ligaas? DNA praimaas sünteesib DNA järjestuse pealt lühikese RNA praimeri, et sünteesida viivisahelat
polü-A järjestus polüA saba, mis on 20-200 nukleotiidi pikk. 61. Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. Selleks, et splaissitud mRNA kodeeriks funktsionaalset valku, peab splaissingu protsess toimuma väga täpselt. Intronite väljalõikamine võib toimuda kolme erineva mehhanismi alusel: (1) tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spetsiifiliselt ära tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. (2) Osade rRNA prekursorite puhul (paljudes madalamates eukaüootides, näit. Tetrahymena thermophila, samuti karakuorganellides) kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust.
lahtikeerdumine ning praimeri süntees. DNA helikaas keerab lahti DNA kaksikahela ja DNA primaas sünteesib praimeri. RNA praimeritelt jätkab sünteesi DNA polümeraas III. DNA topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi katkeid, et soodustada DNA ahelate lahtikeeramist. Üksikahelalist DNA-d stabiliseerivad sellele seonduvad SSB (single strand binding protein) valgud. RNA praimerid asendatakse hiljem DNA-ga DNA polümeraas I poolt ning DNA ahelad ühendatakse fosfodiestersidemete kaudu DNA ligaasi poolt. DNA polümeraas I lagundab RNA praimeri 5' 3' eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib asemele DNA ahela 5' 3' polümeraasse aktiivsusega.Praimerit on vaja selleks, et sünteesitaval polünukleotiidahelal oleks vaba 3'-OH ots, kuhu DNA polümeraas saab liita nukleotiide. Praimeri sünteesib kas RNA polümeraas või primaas. RNA praimerid asendatakse hiljem DNA-ga DNA polümeraas I poolt ning
DNA polümeraasid ei saa DNA-ahelat lahti keerata. Replikatsioonis üks ahel pikeneb järjest (juhtiv ahel) ja teine pannakse kokku juppidest (mahajääv ahel), mis ühendatakse DNA-ligaasi abil. Helikaas keerab biheeliksi lahti kasutades ATP energiat. Primaas teeb lühikese RNA praimeri, mis on komplementaarnte templeit DNA-ga ja seejärejl hakkab polümeraas seda pikendama moodustades lühikese 5'RNA-3'DNA tütarahela
DNA helikaas keerab lahti DNA kaksikahela ja DNA primaas sünteesib praimeri. RNA praimeritelt jätkab sünteesi DNA polümeraas III. DNA topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi katkeid, et soodustada DNA ahelate lahtikeeramist. Üksikahelalist DNA-d stabiliseerivad sellele seonduvad SSB (single strand binding protein) valgud. RNA praimerid asendatakse hiljem DNA-ga DNA polümeraas I poolt ning DNA ahelad ühendatakse fosfodiestersidemete kaudu DNA ligaasi poolt. DNA polümeraas I lagundab RNA praimeri 5'® 3' eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib asemele DNA ahela 5'® 3' polümeraasse aktiivsusega. 97. DNA güraas. Topoisomeraas II, mis osaleb DNA replikatsioonil. Seostub üheahelalise DNA-ga. Põhjustab ajutisi kaksikahelalisi katkemisi. Jääb DNA otstega kovalentselt seotuks ning hiljem taastab fosfodiestersidemed. Tetrameerne valk. Kõrvaldab superspiralisatsiooni- 2 spiraali korraga. Vajab ATP energiat
DNA topoisomeraasid- keerab DNA ahela replikatsiooniks lahti DNA liider- ja viivisahela sünteesi erinevus. DNA polümeraasi liikumise suund. Okazaki fragmentide olemus ja funktsioon- Kuna viivisahela suund on 3´5´ suunaga,siis DNA polümeraas ei saa sinna koheselt uut ahelt sünteesida. DNA praimaas sünteesib RNA praimeri 5´3´ suunaga,sinna kinnitub DNA polümeraas ja sünteesib Okazaki fragmendi. Sünteesitud RNA praimer lagundatakse eksonukleaaside poolt ja Okazaki fragmendid seotakse ligaasi poolt. DNA liider- ja viivisahela sünteesi alustamine. Prereplikatiivses kompleksis asuvate alguspunkti äratundva kompleksi ja helikaaside fosforüülimine kui replikatsiooni algatamise eeltingimus eukarüootides. Raku G1 faasis tekib prereplikatiivne kompleks replikatsiooni origin punkti.See tagab selle, et igat replikatsiooni alguspunkti aktiveeritakse ainult üks kord rakutsükli jooksul. Uut kompleksi ei saa enne tekkida, kui rakk on uusti G1 faasis ja origin recognition complex
(DNA polümeraas sünteesib uut ahelat ainult 5’-3’ suunas). Mahajääv ahel sünteesitakse fragmentide kaupa. Algsele DNA ahelale liidetakse RNA praimer ning uut ahelat sünteesitakse vastupidiselt replikatsioonikahvli liikumise suunale. Praimer eemaldatakse ning RNA molekulid asendatakse DNA molekulidega. Toimub uue RNA praimeri liitumine ning järgmise fragmendi süntees. Neid lõike nimetatakse Okazaki fragmentideks ning need liidetakse DNA ligaasi poolt, et saada terviklik DNA ahel. 4 Eukarüootides on DNA replikatsioon kontrollitud rakutsükli poolt. Rakk läbib kasvamisel ja jagunemisel erinevad rakutsükli faasid, DNA replikatsioon leiab aset S faasis (sünteesi faas). Eukarüootse raku arenemist läbi rakutsükli mõjutavad rakutsükli kontrollpunktid. Enamikul bakteritel ei ole ranget rakutsüklit ning nad kopeerivad enda DNAd pidevalt
replikatsiooni kahvlis ja toimub lahtikeerdumine. Energia tuleb ATPst. ATP hüdrolüüs põhjustab konformatsioonilisi muutusi helikaasis. DNA primaas seob järgnevalt helikaasi, nii et moodustub primosoom. Primaas sünteesib väikese, 10-12 RNA, millele DNA polümeraas hakkab sünteesima juurde nukleotiide. Polümeraas III lisab nukleotiide 5' 3' suunas mõlemal ahelal, alustades RNA praimerist. RNA praimer hiljem eemaldatakse ja asendatakse DNA polümeraasiga. Vahemik säilitakse ligaasi poolt. Üheahelaine DNA stabiliseeritakse kogu protsessi vältel spetsiaalse valguga. Kui replikatsioonikahvel kogu aeg avaneb, siis ühe DNA ahela süntees on pidev ehk toimub kogu aeg. Teisel juhul läheb ta kahvlist eemale ja on teistpidi (süntees toimub väikeste fragmentidega, mis omavahel pandakse kokku). Ahelate peal DNA süntees ongi erinev oma mehhanismilt. Igale fragmendile sünteesitakse alati juurde oma väike RNA (et süntees saaks toimuda)
Geenitehnoloogia Geenitehnoloogia seisneb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises in vitro ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri- kromosoomi, plasmiidi või viirusesse. Rekombinantseks DNA-ks nimetatakse DNA molekuli, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA-fragmendid. Restrikaasid on testriktsiooniensüümid- need on omapärased ensüümid, mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Ensüüm ligaasi toimel ühinevad ahelate otsad kovalentsete sidemetega ja rekombinantsed molekulid ongi moodustunud. Kleepuvate otste kasutamine Kahe erineva DNA töötlemisel tekivad identsed „otsad“. Komplementaarsuse alusel paadudes saab need kokku kleepida. Kleepimiseks on vajalikud ensüümid- ligaas. Transgeensed organismid Ehk GMO-d (geneetiliselt muundatud organismid). Transgeensed- organismi on viidud teise liigi geene, mis avalduvad ja päranduvad järglastele
ATP energiat. DNA helikaas keerab lahti DNA kaksikahela ja DNA primaas sünteesib praimeri. RNA praimeritelt jätkab sünteesi DNA polümeraas III. DNA topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi katkeid, et soodustada DNA ahelate lahtikeeramist. Üksikahelalist DNA-d stabiliseerivad sellele seonduvad SSB (single strand binding protein) valgud. RNA praimerid asendatakse hiljem DNA-ga DNA polümeraas I poolt ning DNA ahelad ühendatakse fosfodiestersidemete kaudu DNA ligaasi poolt. DNA polümeraas I lagundab RNA praimeri 5' 3' eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib asemele DNA ahela 5' 3' polümeraasse aktiivsusega. DNA süntees Okazaki fragmentidena avastati 1960-ndatel aastatel Reiji ja Tuneko Okazaki poolt. Nad pulss-märkisid kasvavaid E. coli rakke väga lühikese aja vältel (15 sekundit) radioaktiivse 3H-tümidiiniga (pulse-labeling experiments). Seejärel eraldasid nad märgitud DNA, denatureerisid selle ja lahutasid
ATP energiat. DNA helikaas keerab lahti DNA kaksikahela ja DNA primaas sünteesib praimeri. RNA praimeritelt jätkab sünteesi DNA polümeraas III. DNA topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi katkeid, et soodustada DNA ahelate lahtikeeramist. Üksikahelalist DNA-d stabiliseerivad sellele seonduvad SSB (single strand binding protein) valgud. RNA praimerid asendatakse hiljem DNA-ga DNA polümeraas I poolt ning DNA ahelad ühendatakse fosfodiestersidemete kaudu DNA ligaasi poolt. DNA polümeraas I lagundab RNA praimeri 5' 3' eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib asemele DNA ahela 5' 3' polümeraasse aktiivsusega. DNA süntees Okazaki fragmentidena avastati 1960-ndatel aastatel Reiji ja Tuneko Okazaki poolt. Nad pulss-märkisid kasvavaid E. coli rakke väga lühikese aja vältel (15 sekundit) radioaktiivse 3H-tümidiiniga (pulse-labeling experiments). Seejärel eraldasid nad märgitud DNA, denatureerisid selle ja lahutasid
23S + 15 S RNA (suur subühik). Ribosoomi massist prokarüootidel 2/3 RNA. Eukarüootidel on suhteliselt rohkem valke (umbes pooleks), aga ka RNA on suurem. Põhjus, miks ta koosneb kahest subühikust on see, et mRNA käib kahe subühiku vahelt läbi. valgu biosünteesi etapid (lühidalt): osalevad valgulised faktorid, ATP, GTP. vajame ribosoome, AH seotakse spetsiifilise tRNA molekuliga ensüümide - aminoatsüül-tRNA süntetaasi (ARS) või aminoatsüül- tRNA ligaasi (ARL) – vahendusel. 1. preribosomaalne etapp: aminoatsüül-tRNA süntees (aa-tRNA) 2. ribosomaalne etapp: (ribosoomides) mRNAs pakinev koodon seatakse vastavusse tRNA sisalduva antikoodoniga koodon – koosneb kolmest järjestikusest nukleotiidist ribosoom sünteesib AH vahele peptiidsideme (tRNA küljes AH-d). Kasvav peptiidahel on sünteesi käigus kovalentselt seotud tRNA-ga. Geen - pärilikkuse ühik, DNA lõik (nukleotiidsed järjestused, järjekord määrab info), mis