On keharakkude uuenemine. On sugurakkude ja eoste uuenemine. Diploidne kromosoomistik. Haploidne kromosoomistik. Moodustub 2 uut rakku. Moodustub 4 uut rakku. Rakud on identsed. Rakud on kineetiliselt erinevad. Ei toimu kromosoomide Toimub kromosoomide ristsiire ristsiiret. (I Profaasis). Üks mitootiline jagunemine Kaks mitootilist jagunemist (profaas, metafaas, anafaas, (I profaas, I metafaas, I telofaas). anafaas, I telofaas; II profaas, II metafaas, II anafaas, II telofaas). Sugulise ja mittesugulise paljunemise võrdlus: Suguline Mittesuguline 2varianti Organism pärineb alati ühest ISEVILJASTUMINE- vanemast ühinevad sugurakud ühelt vanemalt(vihmauss),
• Probleemid meioosis Geeniekspressiooni kahjulikud muutused • Seda probleemi on suhteliselt vähe uuritud • Mõju on suhteliselt väike • See kahjulik külg pole saanud ka kinnitust ei taimedel ega ka loomadel Probleemid mitoosis • Polüploidsus on probleemiks normaalse mitoosi protsessi lõppemiseks • Suurem risk aneuploidsete rakkude tekkimisel • Esineb tundlikkust mitootilistes kromosomaalsetes eristatustes • Vähe on uuritud mitootilist stabiilsust polüploidsetes taimerakkudes Probleemid meioosis • Sarnaselt mitoosile on ka meioosil polüploidsus probleemiks normaalse protsessi lõppemiseks • Võivad tekkida aneuploidsed rakud (Kui palju, see sõltub liigist ja sellest kui suur on ploidsuse aste) • Võib tekkida neuploidsus mis on oluline, sest see võib vallandada epigeneetilist sündroomi ja genoomide ebastabiilsust Tulemus • Polüploidus mõjutab taimi nii
Toimub keharakkude jagunemisel Eoste ja sugurakkude moodustumisel Tekkiv rakk on diploidse kromosoomistikuga Tekkiv rakk on haploidse kromosoomistikuga Rakud on identse geneetilise materjaliga Rakud on geneetiliselt erinevad Ei toimu kromosoomide ristsiiret Toimub kromosoomide ristsiire Jagunemisel tekib 2 uut rakku Jagunemisel tekib 4 uut rakku Toimub 1 mitootiline jagunemine (neli faasi: Toimub 2 järjestikust mitootilist jagunemist pro-, meta-, ana- ja telofaas) vahepealse interfaasiga Mitoosi ja meioosi sarnasused: 1. Toimuvad päristuumsetes rakkudes 2. Mõlemi protsessi eel toimub interfaas 3. Mõlemil protsessil sarnased 4 faasi: pro-, meta-, ana- ja telofaas 6. Ovogenees ja spermatogenees tunnus Seemnerakkude e spermide areng e Munarakkude areng e
hiljuti, leitakse neid üha enam ja seostatakse HGT-ga (Kempken & Kuck, 1998) (joonis nr 2 tähistatud TY). Viimased uuringud on näidanud, et kuigi 20% kirjeldatud seentest on arvatud olevat mittesuguliselt ja klonaalselt paljunevad, esinevad ka neil rekombinatsioonid (Taylor et al., 1999). Selle üheks põhjuseks võiks pidada meiootilistele ehk sugulistele rekombinatsioonidele alternatiivseid mitootilisi ehk somaatilisi rekombinatsioone. Paraseksuaaltsüklis toimuvat mitootilist geenisiiret on põhjalikult uuritud seoses penitsilliini tootmisega. Pärast pintselhalliku Penicillium chrysogenum hüüfide liitmist nende haploidsed tuumad liituvad sagedusega 1 x 10–8 – 2 x 10-6. Nendes liitunud tuumades toimub mitootiline ristsiire sagedusega 1 x 10-3 – 2 x 10-2 iga tuumajagunemise kohta (Weber, 1993). Viimane arv võimaldab hinnata selle seene diploidina jagunemise võimet. Saades diploidseks, üks tuhandest kuni üks viiekümnest jaguneb rekombinantsena, oskamata
polüpeptiidahela aminohappeline järjestus ei muutu Kromosoom koosneb geenidest, mis koosneb lookustest. Kromosoomide interfaas: Kromosoomid despiraliseeruvad, kromatiinsustantsis, tuumakeõPresünteetiline RNA ja valsusüntees Süntees-DNA replikatsioon Postsünteetiline-mitoosi ettevalmistus Mitoos- informatsiooni jaotumine tütarrakkude vahel, kehaosade regeneratsioon. Profaas, metafaas, anafaas, telofaas Meioos- suguliselt paljunevad rakud, kaks mitootilist jagunemist, krossingover, jagunemiste vahel on interfaas, kus ei toimu DNA replikatsiooni Liikide ristimine- eri liikide ristandite saamine on haruldane ja võimalik vaid fülogeneetiliselt lähedasi liike. Eeldus mitte ainult kromosoomide arv ja struktuuri võrdlus, vaid ka suure osa geneetilise materjali sarnasus. Loeng 2 Sugukromosoomid ja sugupoole geneetiline determinatsioon Eristatakse kolme soo määramise tüüpi: 1)epigaamne-sugu määratakse pärast viljastamist. Soo arenemine
moodustised välja kasvavad. Vibur * tsütoskeleti üks osa, moodustuvad mikrotuubulitest (torujad, moodustavad spiraalse moodustise). *vibur koosneb 9 paarist ringjalt paiknevatest tuubulitest ja kümnes paar on keskel. * vibur kinnitub raku sisse basaalkeha abil, mille ehitus sarnaneb tsentrosoomi tsentriooliga. Tsentrosoom -koosneb kahest tsentrioolist, mis paiknevad teineteise suhtes risti ja mille ülesandeks on kääviniitide (Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tsütoplasmas olevad tuubulid lagunevad laiali ning agregeeruvad uuesti, moodustades kääviniidistiku.) moodustamine raku jagunemise ajal. See organell on omane vaid loomrakkudel. Tsentriool koosneb 27 mikrotuubulist, mis paiknevad 9 kolmikuna. RAKUTUUM Raku tuuma ümbritseb kahekihiline membraan, milles on poorid, mille kaudu toimub ainevahetus. Raku tuum on nähtav ainult interfaasi ajal. Interfaas- periood kahe mitoosi (e. raku jagunemise) vahel
Üle 60 000 Da molekulmassiga valk ei suuda aga ilma NLS-ta tuuma siseneda. Väikesed valgud ja ioonid läbivad NPC pidevalt avatud keskkanalit (9 nm). NLS-ga varustatud valgud aga põhjustavad keskkanali ajutist laienemist kuni 26 nm-ni. Tuuma impordi mehhanism erineb teistest membraantranspordi mehhanismidest mitmete asjade poolest, näit. NLS järjestust ei lõigata pärast tuuma sisenemist valgu küljest ära. Pōhjuseks see, et NLS-i läheb korduvalt tarvis. Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tuumamembraan lahustub ning tuumavalgud satuvad taas tsütoplasmasse. In vitro katsed on näidanud, et NLS üksi siiski ei ole piisav valgu tuuma transpordiks. Importiin on valk, mis tunneb ära NLS-i ning vahendab karüofiilse valgu seondumist tuuma poori valkudele. See valk koosneb kahest subühikust, mida tähistatakse ja . Esimene neist seostub vahetult NLS-ga, B-subühik aga aitab seostuda tuuma poori kompleksiga. Valkude eskport tuumast
Info NLS järjestuse jaoks on kodeeritud vastavas geenis. Eukarüootne rakk määrab oma geenide poolt mitte ainult valgu struktuuri, vaid ka koha, kus valk rakus peab paiknema. Tuuma impordi mehanism erineb teistest membraantranspordi mehanismidest mitmete asjade poolest, näit. NLS järjestust ei lõigata pärast tuuma sisenemist valgu küljest ära, pärast seda kui valk on tuuma transporditud. Põhjuseks see, et NLS-i läheb korduvalt tarvis. Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tuumamembraan lahustub ning tuumavalgud satuvad taas tsütoplasmasse. Kui tütarrakkudes formeerub uus tuumaümbris, siis on vaja tuumavalgud tsütoplasmast taas kokku korjata. Samuti kui valgu import tuuma, on ka mRNA, tRNA ja rRNA eksport läbi pooride. Isegi suhteliselt väikesed tRNA molekulid, mis tavaliselt on väiksemad kui 100 nukleotiidi, ei läbi poore diffusiooni teel. · Tuumake Paljude rakkude tuumades on nähtav suur moodustis, mida nim. tuumakeseks
Info NLS järjestuse jaoks on kodeeritud vastavas geenis. Eukarüootne rakk määrab oma geenide poolt mitte ainult valgu struktuuri, vaid ka koha, kus valk rakus peab paiknema. Tuuma impordi mehanism erineb teistest membraantranspordi mehanismidest mitmete asjade poolest, näit. NLS järjestust ei lõigata pärast tuuma sisenemist valgu küljest ära, pärast seda kui valk on tuuma transporditud. Põhjuseks see, et NLS-i läheb korduvalt tarvis. Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tuumamembraan lahustub ning tuumavalgud satuvad taas tsütoplasmasse. Kui tütarrakkudes formeerub uus tuumaümbris, siis on vaja tuumavalgud tsütoplasmast taas kokku korjata. Samuti kui valgu import tuuma, on ka mRNA, tRNA ja rRNA eksport läbi pooride. Isegi suhteliselt väikesed tRNA molekulid, mis tavaliselt on väiksemad kui 100 nukleotiidi, ei läbi poore diffusiooni teel. Tuumake Paljude rakkude tuumades on nähtav suur moodustis, mida nim. tuumakeseks
tuumapoore ilma mingi takistuseta. Üle 60 000 Da molekulmassiga valk ei suuda aga ilma NLS-ta tuuma siseneda. Väikesed valgud ja ioonid läbivad NPC pidevalt avatud keskkanalit (9 nm). NLS-ga varustatud valgud aga põhjustavad keskkanali ajutist laienemist kuni 26 nm-ni. NLS järjestust ei lõigata pärast tuuma sisenemist valgu küljest ära, pärast seda kui valk on tuuma transporditud. Phjuseks see, et NLS-i läheb korduvalt tarvis. Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tuumamembraan lahustub ning tuumavalgud satuvad taas tsütoplasmasse. Kui tütarrakkudes formeerub uus tuumaümbris, siis on vaja tuumavalgud tsütoplasmast taas kokku korjata. Importiin on valk, mis tunneb ära NLS-i. See valk koosneb kahest subühikust, mida tähistatakse a ja b . Esimene neist seostub vahetult NLS-ga, b -subühik aga aitab seostuda tuuma poori kompleksiga. Importiini mõlemad subühikud transporditakse kompleksis `laadungiga' tuuma, kus see
Üle 60 000 Da molekulmassiga valk ei suuda aga ilma NLS-ta tuuma siseneda. Väikesed valgud ja ioonid läbivad NPC pidevalt avatud keskkanalit (9 nm). NLS-ga varustatud valgud aga põhjustavad keskkanali ajutist laienemist kuni 26 nm-ni. NLS järjestust ei lõigata pärast tuuma sisenemist valgu küljest ära, pärast seda kui valk on tuuma transporditud. Phjuseks see, et NLS-i läheb korduvalt tarvis. Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tuumamembraan lahustub ning tuumavalgud satuvad taas tsütoplasmasse. Kui tütarrakkudes formeerub uus tuumaümbris, siis on vaja tuumavalgud tsütoplasmast taas kokku korjata. Importiin on valk, mis tunneb ära NLS-i. See valk koosneb kahest subühikust, mida tähistatakse a ja b . Esimene neist seostub vahetult NLS-ga, b -subühik aga aitab seostuda tuuma poori kompleksiga. Importiini mõlemad subühikud transporditakse kompleksis `laadungiga' tuuma, kus see
rakkudesse Hüperpolarisatsioonil avanevad Kin kanalid. 35. Põhjendage kuidas rakumembraani H+-ATPaas soodustab anioonide neeldumist rakkudesse Anioonide kotransport prootonitega. 36. Millised taime poolt sekreteeritavad ühendid on vajalikud mügarbakterite NOD geenide ekspresseerumiseks? Nimetage lisaks nende ühendite teisi funktsioone taimedes. Flavonoidid ehk aktiivsed signaalained. Mügarbakterid põhjustavad juure rakkudes mitootilist aktivatsioon rakud paljunevad ja diferentseeruvad ning moodustub juuremügar. Flavonoidid on olulised pigmendid taimedes, nad annavad kollase, punase, sinise värvuse õitele, et meelitada ligi tolmendavaid putukaid. Mõndadel flavonoididel on inhibeeriv aktiivsus organismide vastu, mis põhjustavad taimedel haigusi. Lisaks käituvad kui UV fitrid (kaitsevad taimi kahjuliku kiirguse eest). 36. Kirjutage õhulämmastiku assimileerimise üldvalem mügarbakterites
kromosoomi pikkuse säilitamiseks on vajalik pidev telomeersete järjestuste lisamine. Pikenemine toimub RNA-d sisaldava telomeraasi ehk telomeeri terminaalse transferaasi abil, mis lisab kordusi 3 ´otsale. Telomeraasi RNA molekulil on telomeerse DNA-ga lühike komplementaarne ala, mis täitab matriitsi rolli telomeersete järjestuste sünteesil. Kõrgematel organismidel hakkab telomeraas represseeruma kohe peale sündi. Nii hakkavad telomeerid lühenema ja see protsess kujutab endast mitootilist kella. Telomeraasi reaktiveerumine võib aga viia vähi tekkele. Telomeeri valke on kirjeldatud kümmekond. Neist osa seaondub vaid telomeerse DNA tipmisele osale, teised aga kogu telomeersele DNA-le. Telomeersed valgud moodustavad telomeerile nii-öelda kaitsva mütsi. Telomeeri valgud reguleerivad telomeeri pikkust, aitavad kaasa antud järjestuse pakkimisele ja vahendavad TTAGGG korduste kinnitumist tuuma maatriksile. Telomeeri kromatiini struktuur mõjutab
Follikulaarakud on ühenduses ootsüüdiga aukliiduste abil. Edasine meiootiline jagunemine (ootsüüdi küpsemine) toimub tsükliliselt suguhormoonide toimel. Igas tsüklis alustab küpsemist 3- 30 ootsüüti (inimesel), millest lõplikult küpseb ning ovuleeritakse vaid 1 (harva ka 2). Spermatogenees. Spermatogoonid tekivad samuti primaarsetest idurakkudest. Testistesse migratsioon varases embrüonaaleas. Suguküpsuse saabudes spermatogoonide kiiret mitootilist jagunemet, spermatogoonidest meiootilise jagunemisel tekkinud rakke nim. spermatotsüütideks. Pärast meioosi 2. jagunemist moodustuvad haploidsed spermatiidid, mis edasise diferentseerumise käigus e. spermiogeneesi moodustavad küpseid sperme. Spermatogeneesi erinevus oogeneesist: 1. Spermatogeneesi puhul alustavad pidevalt uued rakud meiootilist jagunemist. Oogeneesi puhul alustavad meioosi kindel hulk rakke ja see toimub juba embrüonaaleas (3-8 kuul). 2
Mõnede 9 kondüloomide eemaldamiseks võib kasutada külmutamist, põletamist või laserravi. Kui kondüloomid nimetatud raviviisidele ei allu, võib arst eemaldada need kirurgiliselt (hpv.ee 22.02.09) Genitaalkondüloomide koduseks raviks võib arst määrata järgmised peale määritavad preparaadid: · Padophyllotoxin toimeaine padofüllotoksiin takistab rakkude mitootilist jagunemist, lõhkudes sellega nakatunud kudet. Maksimaalne rakunekroos toimub 3-5 päeva pärast; · Imiquimod toimeaine imiquimod soodustab tsütotoksiinide produktsiooni, mis omavad antiviiruslikku aktiivsust. On olemas võimalus, et kondüloomid tulevad pärast ravi tagasi, kuna neid põhjustavad HPV tüübid on ikka organismis. (hpv.ee 22.02.09) Kuna ravi suure tõenäosusega ei garanteeri haigustekitajaist vabanemist, peavad nii patsient
Seeneraku tugikesta moodustavad kitiin ja erinevad beetaglükaanid. Bakteriraku tugifibrillid on peptidoglükaanist. Rakukesta funktsioonid: Mehhaaniline kaitse ( raku sees on kõrge osmootne rõhk.- 2-5<... atm. ) Väliskuju säilitamine ( kui raku kest eemaldada võtavad kõik rakud kera kuju ) Viburi toestamine liikumisel Kleepumine pinnale. ( Adhesiinid on seotud kestaga ) Retseptorsaidid faagidele. Rakukesta võib vaadelda ka kui algset mitootilist aparaati ning ainult turgori all olev rakk saab kasvada. Bakterid saab rakukesta ehituse järgi jagada nelja suurde rühma: o Mükoplasmad- rakukest puudub o G(+) bakterid- rakukest paks, homogeenne. (koosneb peamiselt peptidoglükaanist) o G(-) bakterid- rakukest mitmekihiline, rakukestas välismembraan (peptidoglükaani vähe) o Valgulise kestaga bakterid ( osad arhed ) o Pseudopeptidoglükaankest ( osad arhed ) o G(+) ja G(-) vahepealsed vormid ( Pectinatus; Deinococcus )
5. Membraanile kinnituvad basaalkeha abil viburid. Rakukest, selle ehitustüübid ja funktsioonid Erinevate rakkude kestas on kaks põhikomponenti: tugifibrillid ja maatriks. Bakteriraku kesta tugifibrillid on peptidoglükaanist. Rakukesta funktsioonid: 1. Mehhaaniline kaitse (raku sees kõrge osmootne rõhk!). 2. Väliskuju säilitamine. 3. Viburi toestamine liikumisel. 4. Adhesiinid on seotud kestaga. 5. Kinnitumiskohad faagidele. 6. Rakukesta võib vaadelda ka kui algset mitootilist aparaati ning ainult turgori all olev rakk saab kasvada! Peptidoglükaan, selle koostis ja paiknemine eri tüüpi rakukestades. Peptidoglükaan on heteropolüsahhariid, mis koosneb ahelatest, milles vahelduvad N- atsetüülmuraamhape (M) ja N-atsetüülglükoosamiin (G). Need 2 monomeeri on omavahel seotud -1,4-glükosiidsidemega. Peptidoglükaanvõrk on kas 1-3 kihiline (graamneg.) või 15-40 kihiline (graampos.). Sidemed peptidoglükaanvõrgustikus.
3. gramnegatiivsed bakterid - rakukest mitmekihiline, peptidoglükaani kestas vähe, rakukestas välismembraan 4. valgulise kestaga bakterid (osad arhed, Planctomycese rühm, klamüüdiad) Rakukesta funktsioonid: 1. Mehhaaniline kaitse (raku sees kõrge osmootne rõhk!). 2. Väliskuju säilitamine. 3. Viburi toestamine liikumisel. 4. Adhesiinid on seotud kestaga. 5. Kinnitumiskohad faagidele. 6. Rakukesta võib vaadelda ka kui algset mitootilist aparaati ning ainult turgori all olev rakk saab kasvada! 40. Peptidoglükaan, selle koostis ja paiknemine eri tüüpi rakukestades. Sidemed peptidoglükaanvõrgustikus. Peptidoglükaan on heteropolüsahhariid, mis koosneb ahelatest, milles vahelduvad N- atsetüülmuraamhape (M) ja N-atsetüülglükoosamiin (G). Need 2 monomeeri on omavahel seotud beeta-1,4-glükosiidsidemega. Peptidoglükaanvõrk on kas 1-3 kihiline (graamneg.) või 15-40 kihiline (graampos.).
k G Nimetage tsükliinidest sõltuvate kinaaside substraate rakutsüklis. CDK1 – üleminek G2 faasist mitoosifaasi CDK2 – üleminek S faasist G2 faasi CDK4 ja CDK6 – üleminek G1 faasist S faasi Mis on MPF (maturation promoting factor, sün mitose promoting factor), kuidas tekib, millest koosneb, kuidas laguneb. Tsükliin B-st ja tsükliinidest sõltuvast kinaasist koosnev heterodimeerne valk, mis stimuleerib mitootilist ja meiootilist rakutsüklit. MPF laguneb kui anafaasi soodustav kompleks (APC) märgistab tsükliin B ubikvitiiniga ning määrab valgu lagundamisele. Milline on valk p53 osa rakutsükli kontrollis, kuidas see realiseerub? P53 reguleerib rakutsüklit hulkraksetes organismides ja funktioneerib kui kasvaja supressor. - Aktiveerib DNA paranduse - Peatab rakutsükli G1 – S faasis kui DNA kahjustus - Indutseerib apoptoosi kui DNA-d pole võimalik parandada
k G 4. Nimetage tsükliinidest sõltuvate kinaaside substraate rakutsüklis. CDK1 üleminek G2 faasist mitoosifaasi CDK2 üleminek S faasist G2 faasi CDK4 ja CDK6 üleminek G1 faasist S faasi 5. Mis on MPF (maturation promoting factor, sün mitose promoting factor), kuidas tekib, millest koosneb, kuidas laguneb. Tsükliin B-st ja tsükliinidest sõltuvast kinaasist koosnev heterodimeerne valk, mis stimuleerib mitootilist ja meiootilist rakutsüklit. MPF laguneb kui anafaasi soodustav kompleks (APC) märgistab tsükliin B ubikvitiiniga ning määrab valgu lagundamisele. 6. Milline on valk p53 osa rakutsükli kontrollis, kuidas see realiseerub? P53 reguleerib rakutsüklit hulkraksetes organismides ja funktioneerib kui kasvaja supressor. - Aktiveerib DNA paranduse - Peatab rakutsükli G1 S faasis kui DNAs esineb kahjustus - Indutseerib apoptoosi kui DNA-d pole võimalik parandada 7
suurusest. Paljude taimede kiirgustundlikkus sõltub nende kormosoomise suurusest. 5. Esineb korrelatsioon rakkude esimese kiiritusjärgse jagunemise ajal ilmnevate kromosoomiaberratsioonide ja rakkude puuduliku võime vahel moodustada elujõulisi kolooniaid. Apoptoos ja mitootiline surm Apoptoos – programmeritud surm. Apoptoseeruvad peale kiiritust enamasti hematopoeetilised ja lümfoidrakud, enamuse kasvajarakkude puhul esineb võrdlselt nii apoptoosi kui mitootilist surma, mõnede kasvajatüüpide puhul on mitootiline rakusurm ainuke viis. Apoptoos peale kiiritust on p53-sõltuv protsess, bcl-2 on apoptoosi supressor. Mitootliline surm – rakud surevad katsel paljuneda, sest kromosoomid on kahjustatud, aluseks on asümmeetrilised kahjustused. Lihtsustatud skeem kromosoomikahjustuse ja rakkude surma omavahelisest sõltuvusest. Rakud, kus on tekkinud ditsentriline või ringkromosoom, kaotavad reproduktsioonivõime
Lehe alaküljel on eospesad (2n)- spoorne meioos eosed (n). Sammal ja sõnajalgtaimedel toimub elutsüklites sporofüüdi ja gametofüüdi staadiumi vahetumine (sporofüüt (2n), gametofüüt (n)). Eostega paljunemise bioloogiline eripära. Enamikel juhtudel, mida koolibioloogias õpetatakse. Enamikel juhtudel eelneb eoste moodustumisele suguline protsess ja eosed tekivad hoopiski meioosi tulemusel. Tõelisel eoste teke eeldab eoste mitootilist moodustumist, mis esineb vaid mõningatel hallikutel. Eosed on erilised üherakulised struktuurid. Eostes on vähe varuaineid ja allasurutud ainevahetus. Eosed on bioloogiliselt vastupidavad tänu paksudele kestadele. tavaliselt moodustub palju eoseid, mis levivad eriviisidel küllaltki hästi. Eostes esineb pärilik muutlikkus kahel tasandil a.) mutatiivne muutlikkus (kõigis eostes), b.) kombinatiivne muutlikkus (vaid meioosis tekkinud eostes). Suguline paljunemine.