RNA geenid ja nende klassid- momendil üle 3000 RNA geeni, arv on arvatavasti tugevalt allahinnatud. snoRNA, snRNA, miRNA, rRNA, tRNA, AntisenseRNA. rRNA geenid-Inimesel umbes 700-800 rRNA geeni(16S ja 23S ribosomaalse rRNA ja 28S, 5.8S, 5S ning 18S tsütoplasmaatilise rRNA geeni), mis on organiseeritud 44 kb pikkuste tandeemsete klastritena. 28S, 5.8S ja18S rRNA geenid sünteesitakse ühe transkriptsiooniühikuna, mis koosneb viiest klastrist. Igas klastris on 20-30 tandemkordust (kromosoomide 13, 14, 15, 21 ja 22 p õlgades). 5SrRNA paikneb 1q41-42. Samuti tandeemselt organiseeritud. Vähemalt 200-300 geeni
7. Eukarüootse geeni definitsioon ja struktuur (ka joonisena)? Geen on genoomsete järjestuste ühendus, mis kodeerib potensiaalselt kattuvate ning funktsionaalselt seotud produktide komplekti . geen on dna funktsionaalne ühik. Eukarüoodi geen pole pidev, vaid koosneb eksonitest ja intronitest. 8. Geenide klassifikatsioon eukarüoodil? Struktuurgeenid sisaldavad infot kas ainult RNA või RNA ja valgu ehituse kohta. mRNA, tRNA, rRNA, snRNA (small nuclear RNA) , miRNA, piRNA jt. Struktuurgeen on geen, mis kodeerib iga RNA või valku, mis ei ole regulatoorne faktor (nt. regulaatorvalk). Regulaatorgeenid kontrollivad struktuurgeenide aktiivsust ja avaldumist. a) geen, millelt sünteesitakse repressorit, mis läbi interaktsiooni operaatorgeeniga lülitab välja struktuurgeenide aktiivsuse. b) iga geen, mille produkt mõjutab teiste geenide aktiivsust 9. Mida tead miRNA kohta? miRNA väikesed (19-24 nukleotiidi) üheahelalised RNA
ahelalt ja vabastab vast-sünteesitud RNA, kui kohtab terminatsiooni signaali. 6. Terminatsiooni signaal tuleb DNAlt , selle tulemusel moodustub RNA juuksenõela struktuur, mis destabiliseerib polümeraasi hoidmist RNA küljest. RNA polümeraasid eukarüootide rakkudes RNA polümeraas I transkribeerib 5,8S, 18S ja 28S rRNA geene RNA polümeraas II transkribeerib kõiki valke kodeerivaid geene, aga lisaks ka snoRNA, miRNA, siRNA, lncRNA ja enamust snRNA geene RNA polümeraas III transkribeerib tRNA, 5S rRNA, mõnesid snRNA ja teiste väikeste RNA-de geene * Nimeta rakkude poolt toodetavad RNA-d ja nende funktsioon. Informatsiooni-mRNA kannab informatsiooni valgujärjestuse kohta ribosoomi, mis on valgusünteesi masinavärgiks rakus. mRNA on kodeeritud niimoodi, et järjestikused kolm nukleotiidi (koodon) vastavad ühele aminohappele.
rRNA – osaleb translatsioonil, moodustades mikrokeskkonna katalüütiliseks reaktsiooniks. tRNA – osaleb translatsioonil, transpordib aminohappeid ribosoomidesse tmRNA – transfer messenger RNA, päästab stoppama jäänud ribosoomid snRNA – small nuclear RNA ehk U-RNAd, paiknevad tuumas Cajal kehades, osalevad splaissimisel snoRNA – small tuumakese RNA, modifitseerivad teisi RNAsid miRNA – mikro RNA, osaleb geeniregulatsioonis siRNA – small interfering RNA, osaleb geeniregulatsioonis piRNA – piwi-interacting RNA, peamiseks funktsiooniks on transopsoonide kaitse SRP RNA – signaali äratundmis kompleksi RNA komponent. Funktsiooniks ko-translatsiooniline translokatsioon ja post-translatsiooniline transport. IncRNA – pikk mittekodeeriv RNA, reguleerib geenide transkriptsiooni
34. Mis on RNA editing? Mis ensüümid katalüüsivad protsessi RNA editing? Kuidas nimetatud regulatsioonivorm muudab valku? Too näiteid. a. RNA järjestuse redigeerimine. Protsess, mille tagajärjel muudetakse pre-mRNA järjestust. ApoB geen mis kodeerib kahte alternatiivset seerumvalku apoB100 ja apoB48. Uus nukleotiid, uus aminohape, tekib teistsugune valk. 35. RNA-sõltuv vaigistamine. siRNA, miRNA. RISC kompleks. a. siRNA ja miRNA multivalkompleks, mis sisaldab üheahelalist lühikest (~25 aluspaari) RNAd ning lõikab märklaud mRNA ahela katki, mis on kompelmentaarne üksikahelalisele siRNAle valgukompleksis. Seondumine kutsub esile RNA molekuli lagundamise. Takistab translatsiooni. b. siRNA väikeinferents RNA, kaheahelaline. c. miRNA seostub mRNA 3' UTR-le represseerib geeni ekspressiooni. 36. Nonsense-mRNA vahendatud lagundamine(NMD). a
• Tekivad aktiivse transkriptsiooni keskused Genoomne DNA on tuumas tihedalt pakitud nukleosoomidesse Epigeneetika reguleerib geenide ekspressiooni MicroRNA MicroRNA-d reguleerivad geenide ekspressiooni • MicroRNA (miRNA) molekulid on väikesed üheahelalised RNA molekulid, mis võivad seonduda mRNA- ga ja neid inhibeerida. • miRNA geenid transkribeeritakse RNA molekuliks, mis moodustavad nõelapea struktuure. • Võivad lagundada mRNA-d või blokeerida nende translatsiooni. MicroRNA inhibeerivad geenide ekspressiooni
o DNA metülatsioon DNA metülatsioon on biokeemiline protsess, mis on olulise tähtsusega kõrgemate organismide normaalses arengus. See hõlmab metüülrühma lisamist tsütosiini pürimidiini 5' süsiniku või adeniini puriini kuuenda lämmastiku külge. Raku jagunemisel võib selline DNA modifikatsioon edasi kanduda. o RNA-ga seonduv vaigistamine (miRNA-d ja sRNA-d jt) o Histoonide modifikatsioon o Ema munarakuga kaasatulevad geeniproduktid, mis käivitavad loote arengu esimesed etapid Geenide vermimine „Vanemlik mälu“ Mendeli seadused Johann Gregor Mendel. Õpetus pärilikkusest ja muutlikkusest o Mis on pärilikkus? o Mis on muutlikkus? Inimene o Füüsiline osa (suurus, koostis, areng) o Vaimne osa (hing, käitumine, õppimine)
aktiveerib eksonite 3 ja 4 splaisingu. Sellise reguleeritud splaisingute kaskaadi tulemusena sünteesitakse puuviljakärbse emas-ja isas-embrüotes erinevad DSX valke. Need represseerivad vastassooliseks seksuaalseks diferentseerumiseks vajalike geenide ekspressiooni. DSX isas-vorm represseerib naissooliseks diferentseerumiseks vajalike geenide ekspressiooni ja vastupidi. 44. RNA-sõltuv vaigistamine on loomupäraselt lühiaegne (transient). miRNA (ehk microRNA) on RNA tüüp, mis on seotud geenide aktiivsuse reguleerimisega. Tema omadused: mRNA molekuliga ühinevad komplementaarselt; ei vaja vahendajaks regulaatorvalku; väiksed. siRNA väikene interferents RNA, siRNA ahelad, mis on 21-23 bp pikad, hübridiseeruvad üksteisega nii, et 3'otsmised 2 nukleotiidi on üksikahelalised. siRNAde tekkeks on vaja Dicer kompleksi ribonukleaasset aktiivsust. Sellest järeldati, et miRNAde ja siRNAde vahendatud protsessid on väga sarnased
Samas vaid need kompleksid, mis sisaldavad apoB-100 valke, osalevad kolesterooli transpordis teistesse keharakkudesse. Kahe apoB tüübi rakutüüpspetsiifiline ekspression on apoB pre-mRNA editing'i tagajärg. Nukleotiid positsioonis 6666, s.o C konverteeritakse deamiinimise tagajärjel U-ks. See muutus, mis toimub vaid soole rakkudes, muudab CAA koodoni UAA poolt kodeeritud Stop koodoniks ning lõpeb poole lühema valgu apoB-48 sünteesiga. 51. RNA-sõltuv vaigistamine. siRNA, miRNA. RISC kompleks. MikroRNAd (miRNAd) avastati nematoodi C. elegans geenide lin-4 ja let-7 mutatsioonide analüüsil, kus selgus, et lin-4 ja let-7 ei kodeeri valke, vaid RNAsid, mis on vaid 21 ja 22 bp pikad ning seostuvad märklaud-mRNAde 3' UTRidele. Selle interaktsiooni tulemusena nad represseerivad märklaudgeenide ekspressiooni. Arengu käigus lin-4 miRNA ekspressioon väheneb, let-7 miRNA ekspressioon on samuti arenguliselt reguleeritud. Tänaseks on leitud nematoodil ca
Imetajateln ntks apoB mRNA, mis kodeerib kahte alternatiivset seerumivalku apoB-100, mida ekspresseerivad maksarakud, ja apoB48, mida ekspresseerib sooleepiteel. C nukleotiid positsioonis 6666 konverteeritakse deaminiinimise tagajärjel U-ks. See muutus toimub ainult soole rakkudes ja CAA koodon muutub UAA-ks (stop koodon), sellest ka poole lühem valk. Nukleotiidide lisandumist või deletsiooni katalüüsib editosoom, deamineerimist deaimanaasid. 44. RNA-sõltuv vaigistamine. siRNA, miRNA. RISC kompleks. RNA interferents indutseerib mRNAde lagundamist. Vaigistamiseks kasutatav kaksikahelaline RNA protsessitakse esmalt väikesteks interferent RNAdeks (siRNA). Lühikesed siRNA ahelad hübridiseeruvad üksteisega nii, et 3' otsmised 2 nukleotiidi on üksikahelalised. Dicer lõikab kaksikahelaise RNA sellest struktuurist välja. miRNA on siRNAga üldiselt sarnane, nad on umbes 70bp prekursor RNA produktid.
1. Transkriptsioon võib toimuda mõlemalt ahelalt, aga erinevas suunas. 2. Osad bakterite geenid transkribeeritakse ühelt DNA ahelalt, teised teiselt ahelalt. 3. Transkriptsiooni suund on määratud promootor piirkonnaga iga geeni alguses. 39. Eukarüootide RNA polümeraasid. RNA polümeraas I – transkribeerib 5, 8S, 18S ja 28S rRNA geene RNA polümeraas II – transkribeerib kõiki valke kodeerivaid geene, aga lisaks ka snoRNA, miRNA, siRNA, lncRNA ja enamust snRNA geene RNA polümeraas III – transkribeerib tRNA, 5S rRNA, mõnesid snRNA ja teiste väikeste RNA-de geene Polümeraasid IV ja V — spetsiifilised taimerakkudele, kus nad sünteesivad suurema osa siRNA-dest 40. Eukarüootse geeni struktuur: promootorala, transkribeeritav ala jne 41. Üldiste transkriptsioonifaktorite
Mutatsioonide madal 10 korda sagedus sagedasem RNA RNA Ribonukleiinhape RNA Üheahelaline nukleiinhape, mille arvelt toimub valgusüntees RNA vs DNA RNA Tüüp Suhteline kogus funktsioon (%) rRNA 80 struktuurne tRNA 15 Aminohapete transport mRNA 5 Informatsiooni ülekanne snRNA, snoRNA, miRNA mRNA (messenger RNA) mRNA RNA ahel, mis kannab DNA-lt kodeeritud geneetilist informatsiooni ribosoomidesse ning mille pealt toimub valgusüntees mRNA (struktuur) tRNA (transfer RNA) tRNA RNA, mis vastutab aminohapete transpordi eest ribosoomidesse Iga tRNA kannab enda 3` otsas üht kindlat aminohapet Enamiku aminohapete eest vastutab enam kui üks tRNA tRNA (struktuur) rRNA
pärilikkusel kaduda. Eukromatiin- lõdvalt pakitud , aktiivse transkrip. ala. Heterokromatiin- tugevalt pakitud, transkr. ei toimu. Operon- erinevaid valke kodeerivad alad. Speiser- geenide vaheline ala. Prokarüoodi geenis puuduvad.Operaator- negatiivne geenireg piirkond (bakteris). Repressor- DNAd siduv valk mis represeerib transkriptsiooni.cDNA- complementary DNA- küpsest mRNAst (RNA sõltuvast DNA polumeraasi abil ) sünteesitud DNA. Enhansereid vaja transkriptsiooniks. microRNAs (miRNA) üheahelalised RNA molekulid 21-23 nukleotiidi pikad. Reguleerivad geeniekspressiooni. miRNAd kodeerib geen mis on transkribeeritud DNAlt kuid ei ole transleeritud valguks ( mittekodeeriv DNA)Mediaatori funkts: (valgukompleks 50 erinevast valgust). Tähtis koaktovaator, Transkriptsiooni kontroll PolI ja II kaudu, transkriptsiooni aktiveerimine. Aitab edastada signaale PolII-te ja transleerida aktiivsuse tõstmiseksKromosoom-pärilikkuse salvestaja, geenide materiaalne
nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. Protsess toimub rakutuumas interfaasi ajal. Seda viib läbi ensüüm RNA-polümeraas, mis peab transkriptsiooni alustamiseks seostuma vastava geeni algusosaga. DNA nukleotiidset järjestust, millega ensüüm sünteesi alustamiseks ühinema peab, nimetatakse promootoriks. 2. Mis vahe on miRNA ja siRNA vahel. miRNA micoRNA, on lühikesed, keskmiselt 22 nukleotiidi pikad ribonukleiinhapped (RNA), mis esinevad eukarüootsetes rakkudes. MiRNAd on posttranskriptsioonilised regulaatorid, mis seonduvad messenger RNA (mRNA) transkriptide komplementaarsetele järjestustele. Tavaliselt on selle tagajärjeks translatsiooniline repressioon või märklaud-mRNA degradatsioon ja geeni vaigistamine. siRNA - väike interfeeriv RNA, osaleb transkriptisoonijärgses geenide vaigistamises. Is a class of
vastasahela lõpus samas positsioonis suhkrujäägil vaba 5’-OH rühm. 8. RNA ehitus, tüübid, ülesanded, leidumine rakus. Leidumine rakus: tuumas, tuumakeses, üksikute molekulidena tsütoplasmas Tüübid ja ül.: tRNA- transpordi RNA molekulid mis toovad mRNA-lt saadud info põhjal ribosoomi õiged aminohapped rRNA- ribosoomi RNA mRNA- informatsiooni RNA- kopeerivad, toovad gen. Info rakutuumast valkude sünteesi kohta miRNA – väikesed üheahelalised RNA molekulid, mis on pöördkomplementaarsed mingilt geenilt tekkinud mRNA järjestusega, Mõjutavad geeniekspressiooni translatsiooni tasemel - seondudes mRNA molekulile, põhjustavad mRNA translatsiooni represseerimist, miRNA võib olla seondunud mitme erineva mRNA-ga, sest seondumisel ei pea RNAd olema täielikult homoloogsed NB! miRNA on endogeense päritoluga, s.t., et organism sünteesib seda ise 9. DNA replikatsioon, selle käik, ensüümid, kõik muu.
box’ile. • “capping” on struktuur maatriks RNA 5’-otsas. • Poly(A) on suure hulga adenosiinmonofosfaadi jääkide kinnitamise protsess primaatse mRNA 3’-otsa külge. • Splaising on protsess, mille käigus lõigatakse rakutuumas asuvast RNA molekulist välja intronjärjestused ning allesjäänud otsad ühendatakse. • RNAi on süsteem elavates rakkudes, mis osaleb geeniaktiivsuste määramisel. • miRNA on mikroRNA, üheahelaline RNA molekul 21-23 nukleotiidi pikkune. Peamine funktsioon: geeni regulaator. • siRNA on silencingRNA – 2ahelalilised RNA molekulid, 20-25 nukleotiidi pikkused. • RNA editing - RNA järjestuse redigeerimine. Protsess, mille tagajärjel muudetakse pre-mRNA järjestust. ApoB geen mis kodeerib kahte alternatiivset seerumvalku apoB100 ja apoB48. Uus nukleotiid, uus aminohape, tekib teistsugune valk. Osata joonistada:
säilitamine, abi uuringu disainimisel, abi standardsete protokollidega, logistika, juurdepääs ja kättesaadavus. 46. Näide geneetilise haiguse kohta, mis võib olla põhjustatud valgu ebanormaalsest agregatsioonist? Ebanormaalne valgu agregatsioon iseloomustab väga paljusid neurodegeneratiivseid haiguseid, nagu nt Alzheimeri tõbi ja Parkinsoni tõbi. Alzheimeri tõve puhul toimub hüperfosforüleeritud tau valkude agregeerumine. 47. MicroRNAs (miRNA) ja väiksed splaisosoomi RNAd (snRNA). miRNA-del on oma geenid ning nad reguleerivad geeni ekspressiooni ning on olulised arenguprotsesside regulatsioonil. miRNAdel on osaline komplementaarsus mRNA 3’UTRs, tagajärjeks on translatsiooniline repressioon või märklaud mRNA degradatsioon ja geeni vaigistamine. Küps miRNA on osa aktiivsest RISC kompleksist, mis sisaldavad ka Argonaut valke. Kui miRNA on seondunud märklaud-mRNAga, toimub mRNA lõikamine Argonaut valgu
valdavalt emapoolne, ka isapoolne (vähemalt 40 näidet), Kloroplastide DNA (cpDNA) on tsirkulaarne 30-200 kb. Esineb editing (toimetamine). Geeniproduktid seotud kas fotosünteesi või geeniekspressiooniga. Genoom väga geenitihe, lühikeste speiseritega. 13. RNA geenid ja nende klassid. Momendil üle 3000 RNA geeni, arv on arvatavasti tugevalt allahinnatud: >1500 Antisense RNA, ~500 tRNA, ~250 5S rRNA, ~175 5.8S rRNA, ~175 18S rRNA, ~175 28S rRNA, ~200 miRNA, ~100 snRNA ja ~200 snoRNA geeni. rRNA geenid: Inimesel umbes 700-800 rRNA geeni (16S ja 23S ribosomaalse rRNA ja 28S, 5.8S, 5S ning 18S tsütoplasmaatilise rRNA geeni), mis on organiseeritud 44 kb pikkuste tandeemsete klastritena. 28S, 5.8S ja 18S rRNA geenid sünteesitakse ühe transkriptsiooniühikuna, mis koosneb viiest klastrist. Igas klastris on 20-30 tandemkordust (kromosoomide 13, 14, 15, 21 ja 22 p õlgades), 5S rRNA paikneb 1q41-42. Samuti tandeemselt organiseeritud. Vähemalt
Toimivad adapteritena mRNA koodonite ja aminohapete vahel. rRNA – ribosoomi RNA (ribosomal RNA). Ribosoomi struktuuri osad, ka funktsionaalse tähtsusega. hnRNA – heterogeenne tuuma RNA (heterogenous nuclear RNA) on esmane (primaarne) transkript ja sisaldab introneid ega ole kodeeriv. Protsessitakse mRNA-ks tsütoplasmas. snRNA - väike tuuma RNA (small nuclear RNA). Osalevad splaissosoomide töös. Toimib tuumas. miRNA – mikro RNA (microRNA). Väikesed, 20-25 nt. Reguleerivad geenide avaldumist. Transkriptsiooni viib läbi RNA polümeraas RNA polümeraas liigub DNA molekulil 5’-˃3’ suunas, harutades samal ajal lahti DNA molekuli. Polümeraasi sünteesi kiirus on ca 20 nukleotiidi sekundis. Mutatsioonide kontroll oluliselt halvem replikatsioonisünteesist. RNA sünteesi saab indutseerida ilma praimerita. Eukarüootses rakus on kolm RNA polümeraasi, mis transkribeerivad erinevaid geene.
signaaljärjestuste alusel: rakutuuma NLS signaal, mitokondrisse N-ter 15 30 am happeline järjestus, mis võtab membraanides heeliksi kuju, tsütoplasmasse (ER-i) SRP (signaali äratundmise kompleks). VI valkude splaising ehk lõikamine ja valgu erinevate osade kombineerimine Mõisted 11: Eksosoom - on väikesed, lipiidse kaksikmembraaniga vesiikulid. Rakud sekreteerivad neid väliskeskkonda. Palju eksosoome on veres ja imetajate piimas. Neis sisalduvad miRNA osalevad vastsündinute immuunsuse tekitamisel. Nonsense mediated decay toimub kõikides eukarüootsetes rakkudes. Selle mehhanismi kasutamisega lagundatakse: Enneaegsete stop-koodonitega mRNAd. Upstream ORF asub mRNA 5´UTR (mitte-transleeritavas) regioonis. Liiga pikk 3´UTR (RNA polümeraas on ülesünteesinud mRNA-d). mRNAd, kus kasutatakse korraga erinevates lugemisraamides valgusünteesi initsiaatorkoodoneid Eukromatiin - dekondenseerub interfaasi tuumas
paneb translatsiooni seisma kui signaali ära tunneb, viib ribosoomi kasvava peptiidiga ER-i juurde, kompleks eemaldub ning ribosoom laseb kasvava peptiidi otse ER-i. RNAi RNAi üldiseloomustus : komponendid, mehhanism, tagajärjed RNA interferents on süsteem elavates rakkudes, mis osaleb geeniaktiivsuste määramisel. RNA interferentsiks on olulised kaks tüüpi väikeseid RNA molekule: mikroRNA (miRNA) ja väike interfereeriv RNA (siRNA). Väikesed RNA-d võivad seonduda teistele RNA-dele, tõstes või alandades nende aktiivsust (nt seondudes mRNA-le, takistavad nad sellest toimuva translatsiooni. RNA interferentsil on oluline roll rakkude kaitses parasiitsete geenide vastu, organismi arengu suunamises ja geeniekspressioonis üldiselt. Dicer ja Argonaute : nende valkude funktsioon, olulisemad domeenid ja toimemehhanism
Kõrgenenud DNA kontsentratsioon seerumis viitab vähi olemasolule (peamiselt metastaatilisele vähile) või siis autoimmuunsete haiguste ning sepsise esinemisele.[10] DNA biomarkerite allikaks võib olla seerum, kude, röga, sülg, seljaajuvedelik ja kasvajarakud, mis tsirkuleerivad veres, seljaajus või esinevad rinnapiimas. [5] RNAl põhinevad vähi biomarkerid[muuda | redigeeri lähteteksti] RNA biomarkerite hulka kuuluvad mRNAd, regulatoorsed RNAd (näiteks miRNA), mille ekspressioon on vähi korral muutunud.[10] MiRNAd on väikesed mittekodeeritavad RNAd. Nende ekspressioonitaseme muutusi on leitud väga paljude vähitüüpide korral (näiteks leukeemia, rinnavähk, eesnäärmevähk, soolevähk, maksavähk, kopsuvähk ja kõhunäärmeväh k). RNA biomarkerite roll vähkkasvajate uurimisel laieneb kiiresti, eriti olulised on metastaaside tekkega seotud RNA biomarkerid. On juba küllalt uuritud ja tõestatud seda, et
Selle vältimiseks kaksikahelaline RNA molekul lõigatakse DCL poolt väikesteks siRNA molekulideks, mis seonduvad Argonaut (AGO) valguga, et vaigistada viiruse replikatsiooni. Taimedel võib tekkida viiruste vastu resistentsus Mutant taimedel puudub siRNA molekul ja nad on viirustele vastuvõtlikumad siRNA sihtmärgiks on heterokromatiin, transposoonid, viirused jt patogeenid miRNA- vahendatud mRNA lõikamine ja translatsiooni takistamine. Reguleerivad taimedes arengut ja füsioloogilisi protsesse Arenenud siRNAdest Põhjustavad mRNA osadeks lõikamise ja takistavad translatsiooni (RNA vaigistamise fenomeni avastamiseks tehti katseid petuuniatega.) Sir. David Baulcombe Väikeste RNA molekulide rakendus: Nt allergeenide eemaldamine maapählitest Väike RNA molekul, mis on homoloogne viiruse RNA-ga on olemas nii inokuleeritud lehtedes kui ka
nukleotiidse järjestuse piirkondi polüpeptiidahelate aminohappeliseks järjestuseks rRNA-d - Ribosoomi RNA-d, moodustavad ribosoomide põhistruktuuri ja katalüüsivad valgusünteesi tRNA-d - Transport RNA-d, transpordivad aminohappeid ribosoomi, kus need lülitatakse polüpepdiidahelasse snRNA-d - Väiksed tuuma RNA-d, osalevad paljudes tuumas toimuvates protsessides, k.a. pre-mRNA splaissing snoRNA-d - Väiksed tuumakese RNA-d, mis aitavad töödelda ja keemiliselt muuta rRNA-sid miRNA-d - MikroRNA-d, reguleerivad geeniekspressiooni blokeerides spetsiifiliste mRNA- de translatsiooni ja põhjustavad nende lagundamist siRNA-d - Väiksed segavad RNA-d, lülitavad välja geeniekspressiooni juhtides mRNA-de lagundamist ja moodustades kompaktse kromatiini struktuuri piRNA-d - Piwi-ga seostuvad RNA-d, seostuvad piwi valkudega ja kaitsevad sugurakke transposoonsete elementide eest lncRNA-d - Pikad mittekodeerivad RNA-d, paljud neist toimivad kui tellingud; nad
25. Millised erinevad RNAd on olemas. Nimeta vähemalt 4. ● mRNA – informatsiooni RNA (messenger RNA). Peamine RNA molekul, mis transleeritakse valguks. ● tRNA – transpordi RNA (transfer RNA). Madalmolekulaarsed RNA-d, mis on vajalikud translatsiooni läbiviimiseks. Toimivad adapteritena mRNA koodonite ja aminohapete vahel. ● rRNA – ribosoomi RNA (ribosomal RNA). Ribosoomi struktuuri osad, ka funktsionaalse tähtsusega. ● miRNA – mikro RNA (microRNA). Väikesed, 20-25 nt. Reguleerivad geenide avaldumist (mõjutab mRNA aktiivsust ja stabiilsust) 26. Kirjelda RNA protsessingu kolme peamist osa Esineb eukarüootides. ● mRNA esmase transkripti 5’-otsa müts (cap), tagurpidi RNA 7-metüülguanosiin-5’-müts. Side on 5’-5’ fosfaatside. Lisatakse elongatsioonil. Funktsioon on kaitsta lagundamise eest (ribonukleaasid), olla signaalmolekul transpordil
RIG-I ja akronüümid immunoloogilistes tekstides RIG-I(retinoic-acid-inducible protein ) retseptorite (tsütosoolsed RNA helikaasid) käivitatud signaalirajad Taimede immuunsüsteemi elemente PAMPS- Pathogen-associated molecular pattern LRR- leucine-rich repeat (leutsiini rikaste kordustega retseptorid) R genes (resistentsuse geenid) RNA interference Lihtsamad keemilised mediaatorid ja signaalnolekulid (salitsüül hape,jasmon hape, etüleen.....) Immuunreaktsioonid taimedel miRNA ssRNA molekule mõnest tuhandest kuni 40,000 molekulini raku kohta Leitud kõigis metazoa liikides, 0.5-1% geenidest siRNA märklauaks on geenid, millest on ise pärit miRNA reguleerib erinevaid geene 100 erinevat mRNA molekuli võib olla reguleeritud ühe miRNA poolt 3. loeng Immuunsüsteemi rakud ja koed Primaarsed lümfoidsed organid – spetsiifilised immuunsussüsteemi organid – alates kõhrkaladest. Sekundaarsed lümfoidsed organid – seotud lümfotsüütide küpsemisega.
Western Blot - Testib valgu olemasolu Valgu proovid eraldatakse transgeensetest taimedest, denatureeritakse ja kantakse membraanile. Prooviks on antikehad, mis tunnevad ära eesmärk valgu. siRNA - RNA vaigistamine (RNA silencing) on mitme etapiline protsess, misläbi kaksikahelaline RNA (dsRNA) töödeldakse valgu Dicer poolt nii, et tekivad lühikesed RNA dupleksid. Need väikesed RNAd järgnevalt seonduvad valguperekonnaga Argonaute. Tulemuseks on geeni vaigistamine. siRNA ja miRNA loomisel Dicer või Dicerisarnased (DCL) valgud lõikavad pikad dsRNA (kaksikahelaline RNA) või tagasivolditud (linguvõi juuksenõela-kujuline) RNA väikesteks ~ 21 25 nt fragmentideks siRNA-d kaitsevad genoomi: · Löövad tagasi sissetungivad viirused · Vaigistavad ,,hälvik-transkripte · Vaigistavad transposoone ja korduselemente siRNAd samuti hoiavad mõnede geenide epigeneetiliselt vaigistatud staatust.
Olulise tähtsusega on sellised modifikatsioonid rakulise elutegevuse regulatsioonis, geeniekspressioonis, DNA replikatsioonis ja rekombinatsiooniprotsesside toimumises Epigeneetlise regeultasiooni all mõeldakse: DNA metülatsiooni DNA hüdroksümetulatsiooni DNA atsetüleerimist histoonide modifitseerimist kromatiini remodellerimist RNA metülatsiooni siRNA, miRNA, shRNA regulatsiooni 13. Krossingover krossingover e. ristsiire (ingl. Crossing over)- Protsess, mille käigus kromosoomid vahetavad geneetilist materjali DNA-molekulide katkemiste ja taasühinemiste kaudu meioosis. Vt. rekombinatsioon; ristsiire. 14. Geenide aheldus Füüsiline aheldus Geneetiline aheldus 15. Alleelide vastastikuse toime tüübid Dominantsus/retsessiivsus Intermediaarsus Kodomineerimine 16
Eksportiinid transpordivad tuumast välja valke, mis sisaldavad tuumaekspordisignaali. 7. Post-transkriptsioonilise regulatsiooni mehanismid, mis toimivad tsütoplasmas mikroRNAd ja tsütoplasmaatiline polüadenüülimine. RNA-sõltuv vaigistamine lühikesed RNAd seostuvad märklaud-mRNAde 3' UTRidele, mille tulemusena represseerivad märklaudgeenide ekspressiooni. siRNA small interfering RNA paardub märklaud-mRNA 3' otsaga täiesti komplementaarselt, miRNA mikroRNA puhul on ka üksikuid mittepaardunud nukleotiide. RNA interferents indutseerib mRNAde lagundamist. Dicer on valk, mis lõikab kaksikahelalise RNA prekursor RNA stem-struktuuridest välja. RISC kompleks RNA-indutseeritud vaigistav kompleks multivalkkompleks, mis sisaldab vaid üht RNA ahelat. Seal protsessitakse kaksikahelalisi siRNAsid ja miRNAsid edasi. RISC lõikab märklaud-mRNA, mis on täpselt komplementaarne vastavale üksikahelalisele siRNAle, ahela katki
In situ hübridisatsiooni kasutatakse, et leida kindlad nukleiinhapete järjestuste asukohad koes või kromosoomis. See on hädavajalik samm geenide organisatsiooni, regulatsiooni ja funktsiooni mõistmises. Fluorestseeruvat DNA in situ hübridisatsiooni (FISH) saab kasutada haiguste diagnostikas kromosoomide terviklikkuse kindlakstegemisel. RNA ISH-d kasutatakse erinevate RNA-de (mRNA-d, lncRNA-d ja miRNA-d) mõõtmiseks ja lokaliseerimiseks kudede sektsioonides, rakkudes ja ringlevates kasvajarakkudes. --- Tänu DNA, RNA molekulide vôimele siduda vabasid NH- id on vôimalik tetaud NH- järjestusega vabade märgistatud DNA-fragmentide abil avastada komplementaarse järjestusega lôike uuritavas DNA vôi RNA molekulis. NH hübridiseerimine pôhineb denatureerunud DNA ja RNA renatureerumise fenomenil, mis seisneb selles, et teatud tingimustel denatureeritud NH ahelad on
Seega on telomeraas vastutav telomeeride uuenemise eest. RNA sünteesi põhietapid Pre-initsiatsioon Initsiatsioon Promootori vabastamine Elongatsioon Terminatsioon RNA-de tüübid. • mRNA-d - messenger RNA-d e. käskjalg RNA-d • rRNA-d - ribosomaalsed RNA-d • tRNA - transport RNA-d • snRNA-d - väiksed tuuma RNA-d • snoRNA-d - väikesed tuumakese RNA-d • Erinevad mittekodeerivad RNA-d: mikroRNA-d e. miRNA-d (üheahelalised) siRNA-d - väiksed segavad RNA-d (kaheahelalised) piRNA-d - Piwi segavad RNA-d (tansposoonide vaigistajad sugurakkudes) Tsütoplasma võrgustik (TV) Tsütoplasmavõrgustik e. endoplasmaatiline retiikulum (ER) on ühekordse membraaniga ümbritsetud terviklik kompartment, mis on iseloomulik kõigile eukarüootidele. ER-i membraan moodustab üle poole kogu raku membraanistikust ja on barjääriks luumeni ja tsütosooli vahel, ta
lüliatud. RNA-d: - stabiilsed. preRNA → translatsioon → valk pretRNA → translatsioon → valk presnRNA → protsessimine → mRNA → translatsioon → valk - labiilsed. premRNA → protsessimine → mRNA → translatsioon → valk Labiilne RNA tuleb alati uuesti sünteesida. Stabiilne funktsioneerib mitmes rakupõlvkonnas. snRNA – palju erinevad RNA klasse, mõjutavad info ülekannet, väikese tuuma RNA, premRNA protsessing Labiilne RNA: mRNA ja mõned teised, miRNA (microRNA, seotud geenide vaigistamisega), siRNA (small interferingRNA) RNA sünteesitakse eelastena (preRNA). premRNA protsessingul muutub info oluliselt. Nt. ADAR – inimese KNS ensüüm, mis muudab A nukleotiide I-ks (Inosiin on deamineeritud A – NH2 reageerib H2O-ga). I paardub nagu G. Toimub RNA editing – primaarstruktuuri tasemel tehakse valgustruktuuris muutusi. DNA järjestuse võrdlemine: võrreldakse neljast nukleotiidist koosnevaid järjestusi. Järjestuse homoloogia alusel
DNA järjestuse analüüs viitab sellele, et 4 Hox geenide klastrit (A, B, C, D) on tekkinud algse klastri neljakordistumise tulemusena 500-600 MAT. Kõigil Metazoad'el on iseloomulikeks järgmised transkriptsioonifaktorite perekonnad, mis olid arvatavasti hulkraksete ühisel eellasel juba olemas: Fox, Hox, Sox ja T-box perekonnad. 24. Kuidas on miRNAde juurdetulek evolutsioonis mõjutanud mitmekesistumist ja selle avaldumist? Läbi geoloogilise aja on miRNA-sid üha juurde tulnud. Vähemaks pole jäänud. Suurem jagu on neist valgugeenide intronites. Neid on ka ainuõõssetel ning taimedel. Kui miRNAd on olulised arengu kanaliseerijana - arengu variatsiooni stabiliseerijana. Mittetransleeritavad mikroRNAd reguleerivad väga paljusid rakuprotsesse läbi tranlatsiooni inhibeerimise või vastava mRNA lagundamise. On esitatud hüpoteese, et nad täpsustavad translatsiooni ja seega vähendavad evolutsioonilist plastilisust.
annaabi.ee 
