Homoloogsed geenid on need, mis on omavahel sarnased. Enamasti on nad evolutsiooni käigus tekkinud ühest ja samast eellasgeenist • Kui homoloogsed geenid on sama liigi sees, siis neid nimetatakse paraloogseteks geenideks • Kui homoloogsed geenid on erinevates liikides, siis neid nimetatakse ortoloogseteks geenideks Geeni struktuur Eukarüootse geeni osad on - promootor (ja enhaanser) - ekson(id) - intron(id) - 5’ mittetransleeritav osa (5’ UTR) - 3’ mittetransleeritav osa (3’ UTR) Eksonid ja Intronid Eksonid on geenis olevad järjestused, mis moodustavad lõpliku mRNA molekuli. Intronid on vahepealsed järjestused, mis lõigatakse välja kui algne primaarne transkript (premRN, ka hnRNA) protsessitakse mRNA-ks. Inimgenoomi olulisemad parameetrid Inimese suurim geen on düstrofiin (DMD) Katab genoomist ca 2
asuvad ER membraanidel Võrreldes enamiku taimeviirustega on TMV infektsioon väga kiire: o Nakatatud lehes 6 – 96 tundi; o Süsteemne infektsioon on detekteeritav 5 – 7 päeva pärast nakatumist. TMV akumuleerub nakatatud taimes väga kõrges kontsentratsioonis (kuni 10% raku kuivainest) kuid ei tapa reegline nakatunud rakke. TMV genoomi mittekodeerivad alad TMV genoom on 6395 nukleotiidi pikk ja sisaldab: 5’- mittetransleeritav liider (Ω-liider): on 70 b mittetransleeritav ala, mida iseloomustab G- jääkide puudumine. Ω-liider ei oma sekundaarstruktuuri ja toimib translatsioonilise enhanserina (“cap”). Ω-liider osaleb ka TMV genoomi replikatsioonis. Subgenoomsed promooterid asuvad sgRNA-de transpkriptsioonisaitidest ülapool. o MP sgRNa sünteesitakse infektsioonifaasis ja suhteliselt vähesel hulgal.
a) valgu polüpeptiidi sünteesiks b) RNA molekulide (nagu tRNA ja rRNA) sünteesiks Eukarüootse genoomi geenid on sagedasti ümbritsetud mittekodeerivate aladega. Eukarüootse geeni osad on: - promootor - määrab, kui palju tehakse transkriptsiooni (ja enhaanser - peab tulema promootori juurde, et valk hakkaks tööle) - ekson(id) - moodustavad lõpliku mRNA molekuli - kodeeritav osa. - intron(id) - mittekodeeritav osa - 5’ mittetransleeritav osa (5’ UTR) - 3’ mittetransleeritav osa (3’ UTR) - terminaatorala 42. Nimeta geeni ekspressiooni regulatsiooni tasemeid Eukarüootide geeni ekspressiooni reguleeritakse 3 tasandil: transkriptsioonil, selle järgsel protsessingul ja translatsioonil. Geenide ekspressiooni reguleeritakse ka mitmel muul tasandil – Genoomse DNA avatus – RNA protsessing – mRNA transleeritavus valguks – mRNA stabiilsus – microRNA – Valgu stabiilsus. 43
destabiliseeriva toimega, võimaldades RNaas E-l mRNA 5' otsale seonduda ja RNA-d lõigata. Olulised on nii mRNA primaarjärjestus kui ka sekundaarstruktuurid. mRNA stabiilsust mõjutavad järjestused Sekundaarstruktuuride mRNA-d protekteeriv toime ei ole universaalne, vaid sõltub iga konkreetse mRNA atakeeritavate saitide kontekstist ja sellest, millised nukleaasid seda mRNA-d veel atakeerivad. UTR järjestused ompA (kodeerib välismembraani valku A) mRNA 5' otsas on 133 nt mittetransleeritav regioon UTR, mis stabiliseerib mRNA-d. UTR moodustab 3 juuksenõelastruktuuri. Stabiliseeriva toime seisukohalt on oluline, et nende ette ei jääks üksikahelalist ala. mRNA-d stabiliseerivad ka molekuli 3' otsas mittetransleeritavasse alasse jäävad juuksenõelastruktuurid. Arvatakse, et eksonukleaaside kinnitumiseks 3' otsale on vaja üksikahelalist ala vahetult molekuli otsas. Lisaks
Valgud on võimalik vastavalt vajadusele eri moodulitest kokku monteerida. 53. Millise kahe protsessi toimumine on peamiseks märguandjaks, et mRNA on valmis tuumast välja transportimiseks? Splaissing, 3' ja 5' otste märgistamine- 5' otsa lisandub cap-struktuur, 3' otsa modifitseeritakse adeniini nukleotiididega. 54. Millises mRNA molekuli osas asub info tema rakusisese suunamise kohta? Too üks näide, kus mRNA suunamine/gradient rakus olulist rolli mängib. mRNA 3' otsas asub mittetransleeritav piirkond. Näiteks munarakus on olemas teatud kohtades teatud mRNA, mis omab arengubioloogilist rolli. Näiteks pea arenguks vajalik mRNA asub raku asukohas, kus see just tähtis on. Või närvirakkudes toimib ennetamine, kus signaalikandeks vajalik mRNA asub aksonite piirkonnas, et info kanduks kiiremini. 55. Mida mõeldakse selle all, et geeniekspressioon on mürarikas? Mis on selle tulemus? Ekspressioonil on suur roll juhuslikkusel. Molekule küll vähe, aga reaktsioonide
monteerida. 53. Millise kahe protsessi toimumine on peamiseks märguandjaks, et mRNA on valmis tuumast välja transportimiseks? Splaissing, 3' ja 5' otste märgistamine- 5' otsa lisandub cap-struktuur, 3' otsa modifitseeritakse adeniini nukleotiididega. 54. Millises mRNA molekuli osas asub info tema rakusisese suunamise kohta? Too üks näide, kus mRNA suunamine/gradient rakus olulist rolli mängib. mRNA 3' otsas asub mittetransleeritav piirkond. Näiteks munarakus on olemas teatud kohtades teatud mRNA, mis omab arengubioloogilist rolli. Näiteks pea arenguks vajalik mRNA asub raku asukohas, kus see just tähtis on. Või närvirakkudes toimib ennetamine, kus signaalikandeks vajalik mRNA asub aksonite piirkonnas, et info kanduks kiiremini. 55. Mida mõeldakse selle all, et geeniekspressioon on mürarikas? Mis on selle tulemus? Ekspressioonil on suur roll juhuslikkusel. Molekule küll vähe, aga reaktsioonide
nukleaaside poolt atakeeritav või mitte. mRNA stabiilsust mõjutavad järjestused mRNA stabiliseerimisel on näidatud nii 5' kui ka 3' otsas paiknevate sekundaarstruktuuride mõju. Samas ei ole sekundaarstruktuuride mRNA-d protekteeriv toime universaalne, vaid sõltub iga konkreetse mRNA atakeeritavate saitide kontekstist ja sellest, millised nukleaasid seda mRNA-d veel atakeerivad. UTR järjestused ompA (kodeerib välismembraani valku A) mRNA 5' otsas on 133 nt mittetransleeritav regioon UTR, mis stabiliseerib mRNA-d. Selle järjestuse effekt sõltub ka rakkude kasvukiirusest. E. coli rakkude pooldumisel 40 minuti tagant on ompA mRNA poolestusaeg 17 minutit, UTR puudumisel 3 - 4 minutit. Rakkude kasvu aeglustumisel väheneb ompA mRNA poolestusaeg 5 minutile ka UTR-i olemasolul. UTR moodustab 3 juuksenõelastruktuuri. Stabiliseeriva toime seisukohalt on oluline, et nende ette ei jääks üksikahelalist ala.
3) EF-Tu selenotsüsteiini spetsiifiline Sec lülitumine valku UGA koodonile (normaalsel juhul stoppkoodon, mõnikord kodeeritakse kui trüptofaani), sõltub bakterites 3-st geenist: tRNASec, SecS, EF-TuSec ja spetsiifilisest mRNA sekundaarstruktuurist (juuksenõelastruktuur). Eukarüootides on see selenotsüsteiini lülitumine keeruline, osaleb rohkem produkte, vajatakse lisafaktoreid. Päristuumsetel on lisaks veel mRNA-l SECIS järjestuse element, mis paikneb 3’UTR-s (mRNA 3’ mittetransleeritav piirkond) Peab osalema spetsiifiline valk. Nendes geenides, kus ta esineb, on teda mitmes korduses. Kõigepealt aminoatsüleeritakse tRNA seriiniga, SecS ensüüm tunneb tRNA ära ja modifitseerib seal seriini tRNA otsas tsüsteiiniks. 30 RNA: kiire metabolismiga organismis on palju RNA-d lagundavaid ensüüme – RNA lõigatakse juppideks → valgusüntees jääb pooleli, ribosoom kinni mRNA-s, sest terminatsioonikoodonit pole → ei dissotseeru
annaabi.ee 
