Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Mis on sigma faktori funktsioon?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Mis juhtub sigma faktoriga initsiatsiooni lõppedes?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Mis on peamine erinevus prokarüootse mRNA ja eukarüootse mRNA vahel?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Mis on TBP funktsioon initisiatsioonikompleksi tekkes?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Missugused TAFid on TBPga vahetus interaktsioonis?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Missugune TFII valk hüdrolüüsib ATPd ja mis protsessiga on tegu?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Kus toimub transkriptsioon?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Kus transkriptsioonifaktorid rakus paiknevad?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Mis on sidumissait?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Q: Mille poolest ta a sarnaneb b erineb TATAbox-st?

Vastus leiad õppematerjalist: Molekulaar- ja rakubioloogia KT II

Heinmaa, Mihkel

Molekulaar- ja rakubioloogia KT II (2)

Bioloogia - Molekulaar - ja rakubioloogia loengud

5 VÄGA HEA

Esitatud küsimused

Mis on sigma faktori funktsioon?
Mis juhtub sigma faktoriga initsiatsiooni lõppedes?
Mis on peamine erinevus prokarüootse mRNA ja eukarüootse mRNA vahel?
Mis on TBP funktsioon initisiatsioonikompleksi tekkes?
Missugused TAFid on TBPga vahetus interaktsioonis?
Missugune TFII valk hüdrolüüsib ATPd ja mis protsessiga on tegu?
Kus toimub transkriptsioon?
Kus transkriptsioonifaktorid rakus paiknevad?
Mis on sidumissait?
Mille poolest ta a sarnaneb b erineb TATAbox-st?
Kuidas tuvastada transkriptsiooniregulaatorite märklaud geene?
Miks kasutatakse "heat-shock" geenide promootoreid?
Mida tähendab väljend "kasutades lacZ reporterina" ja mis analüüsimeetodiga on tegu?
Mis roll on histoondeatsetülaasidel HDAC ja mis funktsioon on histoonatsetülaasidel HAT?
Mis on nukleosoom?
Kuidas mõjutab kromatiini struktuur transkriptsiooni?
Mida siin tahetakse kas kaksiheeliksi mõju v?
Mis on kromatiini metüleerimise tähtsus?
Milleks kasutatakse FISH analüüsi?
Mis on MARide funktsioon?
Mida katalüüsib splaisosoom?
Missugused U snRNAd osalevad pre-mRNA splaisingu regulatsioonis?
Mis on GT-AG reegel?
Millest selline geeni versus mRNAde pikkuse erinevus on tingitud?
Mida näitab rakule antud ajahetkes iseloomulik mRNA tase?
Mis on RNA editing?
Mis ensüümid katalüüsivad protsessi RNA editing?
Mis vahe on inteiinil ja intronil?
Mis juhtub kui polüadenülatsiooni motiivis AAUAAA või RNAPolII CTD alas on mutatsioon?
Mis vahe on miRNAl ja siRNAl?
Missugused valgud selles osalevad?
Mis on genoom proteoom?

MIHKEL HEINMAA 2010
TRANSKRIPTSIOON ja RNA PROTSESSING
15
MOLEKULAAR - JA RAKUBIOLOOGIA | YTM0011
II KONTROLLTÖÖ KORDAMISKÜSIMUSED | MIHKEL HEINMAA TTÜ YAGB31 | 08/10/10
TRANSKRIPTSIOON JA GEENI REGULATSIOON

Missuguseid geneetilise infovahetuse protsesse tähistavad a) transformatsioon , 2) transkriptsioon 3) translatsioon .
Transformatsioon on geneetilise info ülekandumine ühest bakterirakust teise rakust isoleeritud DNA abil.
Transkriptsioon ehk RNA süntees on DNA ühe ahela (matriitsahel) alusel komplementaarse RNA ahela süntees.
Translatsioon on mRNA põhjal ribosoomides valguahela süntees.

Võrdle transkriptsiooni initsiatsiooni protsesse prokarüootidel ja eukarüootidel.
Prokarüoodi transkriptsiooni initsiatsioon : RNA polümeraas seondub ühega paljudest spetsiifilistes tranksriptsiooni faktoritest (σ-faktor) moodustades holoensüümi. Sellises vormis suudab ta ära tunda ja seonduda promootor-piirkonnaga DNA’l. -35 – -10 regioon sisaldab prokarüootset promootorit. DNA matriitsahel, mis on +1 ja terminaatori vahel transkribeeritakse RNA’sse, mis siis transleeritakse valku. Selles staadiumis DNA on kaksikheeliks (suletud). DNA põimub lahti üksikahelaks initsiatsiooni saidi lähedal (+1). RNA-polümeraas transkribeerib DNA’d (β-alaühik initsieerib sünteesi), kuid toodab umbes 10 “värdjalikku” (lühike, mitteproduktiivne) transkripti. Need transkriptid ei saa polümeraasist väljuda, kuna väljapääs on blokeeritud σ-faktoriga. Lõpuks σ-faktor dissotseerub holoensüümist ja järgenb elongatsioon .
Eukarüoodi transkriptsiooni initsiatsioon: Eukarüootide promootor on tavliselt 50 aluspaari ülavoolu transkriptisooni intsiatsiooni saidist. Koosneb see basaalsest transkriptsiooni-kompleksist ja RNA-polümeraas II-st. Edasine transkriptsiooni regulatsioon on teostatud ülavoolu kontrollielementidega, tavaliselt asuvad nad umbes 200 aluspaari ülavoolu initsiatssiooni saidist. Promootorjärjestus sisaldab vahel TATA-box’i – kõrgelt konserveerunud DNA äratundmisjärjestus TATA-box-seonduvatele valkudele (TATA box binding protein ), milledee sidumine initsieerib transkriptsioonikompleksi kokkupanekut promootorile. Mõned geenid omavad ka nn „võimendavaid“ ( enhancer ) elemente, mis võivad asuda tuhandeid aluspaare üla- või alavoolu initsiatsiooni saidist. Kombinatsioon nendest ülavoolu kontrollielementidest ja enhanceritest reguleerib ja võimendab basaalse transkriptsioonikompleksi formeerumist. Proksimaalsed elemendid (start-saidi läheduses asuvad) ja enhancer’id on tihti rakutüüp- spetsiifilised , omades aktiivsust vaid teatud rakutüüpides. (Tõlked Wikipediast)

Mis on sigma faktori funktsioon? Mis juhtub sigma faktoriga initsiatsiooni lõppedes?
Sigma faktor (σ) on prokarüootne transkriptsiooni initsiatsiooni faktor, mis võimaldab spetsiifilist RNA polümeraasi spetsiifilist seondumist geeni promootoriga. Erinevad sigma faktorid aktiveeritakse vastuseks erinevatele keskkonna tingimustele. Iga RNA polümeraas sisaldab täpselt ühte sigma- faktorit .
Travers ja Burgess’i järgi lahkub sigma faktor ensüümist kohe, kui ta on transkriptsiooni initseerinud ja vaba faktor võib seonduda teise polümeraasiga ja initseerida transkriptsiooni teises kohas. Kuid Elbright on hiljem väitnud, et σ ei lahku ensüümist vaid muudab seondumist initsiatsiooni ajal ja elnogatsioonil. Nii sigma pendeldab tiheda sideme vahel initsiatsioonis ja tugeva sideme vahel elongatsioonil. (Tõlge Wikipediast).

Defineeri prokarüootne operon. Kirjelda geeni aktivatsiooni protsessi prokarüoodis trp või lac operoni näitel.
Operon on geneetilise materjali funktsionaalne ühik, mis koosneb kimbust geenidest , mis on kõik allutatud ühele regulatoorsele signaalile või promootorile. Geenid transkribeeritakse koos mRNA ahelasse.
E. coli genoomi trp operon sisaldab viit geeni, mis kodeerivad trüptofaani sünteesiks vajalikke valke. Startsaidi lähedal asuv kontroll-ala reguleerib kogu operoni transkriptsiooni. Transkriptsiooni käigus sünteesitakse 7-kb polütsisroonne (üks mRNA molekul sisaldab kodeerivaid järjestusi, mis kodeerivad mitut, samas bioloogilises protsessis osalevat valku) mRNA. Mutatsioon transkriptsiooni kontrollalas võib pärssida kõigi trp operoni valkude ekspressiooni. Samas aga mutatsioon ühes trp geenis pärsib reeglina vaid selle valgu sünteesi, mille geenis vastav mutatsioon esineb.

Mis on peamine erinevus prokarüootse mRNA ja eukarüootse mRNA vahel?
Paljud bakteriaalsed mRNAd on polütsistroonsed, st et üks mRNA molekul (näit. trp operoni kodeeriv mRNA) sisaldab kodeerivaid järjestus, mis kodeerivad mitut, samas bioloogilises protsessies osalevat valku. Eukarüootsed mRNAd on aga monotsistroonsed, st iga mRNA molekul kodeerib ühte valku. Polütsistroonsete ja monotsistroonsete mRNAde erinevus on seotud nende mRNAde translatsiooniprotsesside fundamentaalse erinevusega. (või siis eukarüootne mRNA sisaldab introneid ja vajab transkriptsioonijärgset töötlemist, kui prokarüootne on kohe küps ja temalt alustatakse instantselt valgusünteesi).

Võrdle prokarüootsete ja eukarüootsete RNA polümeraaside struktuuri ja funktsiooni.
Prokarüootides on 1 RNA polümeraas. Polümeraasi tuuma moodustavad 2 α subühikut (seonduvad regulatoorsete faktoritega), β (omab polümeraasi aktiivsust) ja β’ (seondub mittespetsiifiliselt DNAga) ja ω (taastab denatureerunud RNA polymeraasi tema funktsionaalsesse vormi, on täheldatud kaitsvat funktsiooni β alaühiku suhtes) subühik. Ning sigma faktor. Ülesandeks on katalüüsida mRNA ja ncRNA sünteesi.
Eukarüootides on mitmeid RNA polümeraase, igaühte saab iseloomustada tema poolt sünteesitud RNA produktiga. RNA polümeraas I sünteesib pre-rRNA’d. RNA polümeraas II sünteesib mRNA prekursorid ja enamiku snRNA ja microRNA. RNA polümeraas III sünteesib tRNA, rRNA (5S) ja teisi väikesi tuumas ja tsütosoolis leiduvaid RNA’se. RNA polümeraas IV sünteesib siRNA ’d taimedes. RNA polümeraas V sünteesib RNAsid, mis on seotud siRNA- juhitud heterokromatiini moodustumisel taimedes. Eukarüoodi RNA polümeraasid I, II ja III struktuurid on mõnevõrra homoloogsed prokarüootse omaga. Kõik sisaldavad 3 suurt alaühikut ja 10-14 väiksemat alaühikut, milledest mõned on olemas kõigi kolme polümeraasi kompleksis (täpsemalt kirjeldada ei viitsi).

Mis on TBP funktsioon initisiatsioonikompleksi tekkes ?
TATA-box siduv valk (TATA binding protein (TBP)) on transkriptsiooni faktor, mis seondub spetsiifiliselt DNA järjestusega – TATA-box’ga. TBP on esimene valk, mis ”istub” TATAbox promootorile. Kui TBP istub TATAboxil, siis saab TFIIB (generaalne trankriptsiooni faktor) seonduda. TFIIB on monomeerne valk, mis on natuke väiksem TBPst. TFIIB C- terminaalne ots interakteerub kahel pool TATAboxi TBP ja DNAga, samas kui tema N-terminaalne ots stabiliseerib tekkinud interaktsiooni laiudes START-saidi poole. TFIIB sidumisele järgnevalt toimub preformeeritud tetrameerse TFIIF ja RNAPolII sidumine. Viimase tulemusena paiguldub RNAPolII START-saidile. Enamuse promootorite puhul peab kompleksile siduma veel kaks GTFi, et DNA ahelad saaks eralduda ja toimuks matriitsahel vabanemine. Esimesena seondub tetrameerne TFIIE, mis tekitab sidumisvõimaluse TFIIHle. Sellest piisab in vitro , et RNAPolII initsieeriks transkriptsiooni. In vivo on lisaks vaja ka TFIIA aktiivsust, mis seondub TBP ja TATA-box kompleksile. Arvatakse, et kõrgemtas eukarüootides seonduvad TFIIA ja TFIID (TFIID kompleksi koosseisus olevad TAFid (TBP assotseeruvad faktorid) on arvatavalt vajalikud mitte-TATA-box-järjestusega promootoritelt) esmalt TATA-box’le ning alles siis toimub ülejäänud GTF’de seondumine kompleksile.

Kas transkriptsioonifaktorid ( aktivaatorid ) interakteeruvad otse(vahetult) TBPga?
Ei tea, mida siin mõeldakse, aga in vitro transkriptsioonifaktorid liituvad kindlas järjekorras. S.t et on vaja ühe faktori eelnevat sidumist, et järgmine saaks seonduda. In vivo on vaja multivalkset mediaator -kompleksi, mis assotseeruks mittefosforüülitud PolII CTD’ga (C-terminaalne-domään), moodustades väga suure holoensüümi, mis sisaldab enamuse GTF’dest. Arvatakse, et selline kompleks istub DNA’le ühe sündmusena.

Missugused TAFid on TBPga vahetus interaktsioonis?
(TBP on eukarüootse transkriptsiooni faktori TFIID alaühik: TBP + 16 TAF’i = TFIID). Nime järgi võiks oletada, et kõik on. GTF’dest aga TFIIA.

Missugune TFII valk hüdrolüüsib ATPd ja mis protsessiga on tegu?
TFIIH kahel alaühikul on helikaasi ja ATPaasi aktiivsus. Sellega aitab ta luua transkriptsioonimulli. TFIIH helikaasne aktiivsus saab oma energia ATP hüdrolüüsilt. Selle energia abil keerataksegi START-saidi piirkonnas DNA dupleksi lahti. (TFIIH ühe teise sub-kompleksi roll on fosforüleerida RNA polümeraasi suurima subühiku C-terminaalset domääni (CTD), mis on vajalik polümeraasi vabanemiseks PIC-ilt (pre-initsiatsiooni kompleks) ning transkriptsiooni üleminekul elongatsioonifaasi).

Joonista tüüpilise PolII promootori struktuur ja kirjelda faktoreid, mis sinna transkriptsiooni initsiatsiooni käigus seovad. Mediaatorkompleks ja selle tähtsus.
Transkriptsiooni initsiatsiooni käigus (siin kirjeldatud TATA-box tüüpi promootoril) seondub TATA-box järjestusele kõigepealt TFIIA ja TFIID (milles on TBP subühik). Seejärel lisandub ühtse sündmusena holoensüüm (mis koosneb PolII, TFIIB, TFIIF, TFIIH, TFIIE ning multivalksest mediaator-kompleksist). Mediaator on assotseerunud mittefosforüülitud PolII CTD-ga. Vahepeal on UCE (ülavoolu kontroll-elemendile) või muule regulatoorsele järjestusele seondunud aktivaator . Nüüd aktvaatori aktivatsioonidomään interakteerub mediaatoriga ja transkriptsioon võib alata.
Mediaatorkompleks moodustab molekulaarse silla aktivatsioonidomäänide ja RNAPolII vahel. Mediaator mõjutab otseselt transkriptsiooni preinitsatsiooni kompleksi kokkupanekut. On leitud, et üks mediaatori alaühik võib funktsioneerida kui promootori hüperatsetüleerituse hoidja (hüperatsetülatsioon initseerib GTF’de seondumist TATA-boxile). Arvatakse, et mediaatori üksikud alaühikud interakteeruvad spetsiifiliste aktivatsioonidomäänidega. Seega indutseerivad mitmed aktivaatorid läbi mediaatorkompleksi ühelt promootorilt transkriptsiooni samaaegselt.

PolI ja PolIII -sõltuv transkriptsioon. Mille poolest need erinevad PolII-sõltuvast transkriptsioonist.
Iga kolmest RNAPol’st vajab oma polümeraasspetsiifilisi GTF’e ning tunneb ära erinevaid DNA järjestusi. PolI ega PolIII ei vaja erinavalt PolII’st transkriptsiooni initsiatsiooniks ATP-energiat.
RNAPolI-sõltuv initsiatsioon. Initsiatsiooniks absoluutselt vajalik on core element (ulatub -40bp kuni +5bp). Initsiatsioonikompleksi moodustumine algab multimeerse UAF (ülavoolu-aktiveeriv-faktor) sidumisega -155bp kuni -60bp alale . Järgnevalt seondub trimeerne core-faktor koos TBP’ga core-elemendile. Viimases etapis RNAPolII eelmoodustunud kompleks koos Rnp3’ga assotseerub seondunud valkudega, paigutades polümeraasi startsaidi lähedusse.
RNAPolIII-sõltuv initsiatsioon. Promootoralad asuvad täielikult transkribeeritava ala sees (tRNA geenidel A box ja B box, 5SrRNA geenidel C box). Initsiatsiooniks on vaja 3 GTF’i: TFIIIC ja TFIIIB osalevad nii tRNA kui 5SrRNA, TFIIIA vaid 5SrRNA transkriptsiooni initsiatsioonil. On vajalik, et spetsiifilised GTF’d istuksid teatud DNA järjestustele. TFIIIB alaühik BRF suunab polümeraasi õigele elemendile. Kui TFIIIB on sidunud, siis saab RNAPolIII seonduda ja rNTPde olemasolul initseerida transkriptsiooni.

Kus toimub transkriptsioon? Kus transkriptsioonifaktorid rakus paiknevad?Too näiteid, kuidas transkriptsioonifaktorite post-translatsioonilised modifikatsioonid mõjutavad nende a) DNAle sidumisevõimet ja b) nende võimet initseerida transkriptsiooni.
Transkriptsioon toimub rakutuumas . TF’d transkribeeritakse nagu enamus valke tuumas ning transleeritakse tsütoplasmas. Tsütoplasmast liiguvad valgud seejärel tagasi tuuma.
a) mitmed TF’d, ntks STAT valgud, peavad olema fosforüülitud, et saaks DNA’ga siduda.

Mis on sidumissait ? ja mille poolest ta a) sarnaneb, b) erineb TATAbox-st?
DNA sidumissait on igasugune regioon DNA’l, kuhu teised molekulid võivad seonduda. Ka TATA-box on sidumissait, mis on alati promootor-regioonis ja on sidumissaidiks RNAPolII’le.

Defineeri enhancer ja loetle enhanceri omadused. Missuguseid analüüsimeetodeid kasutatakse enhanceralade tuvastamiseks?
Enhancer on lühike DNA lõik, kuhu saavad seonduda valgud, et võimendada geenide transkriptsiooni taset geeniklastris. Asetsevad nad geenide proksimaalsest promootorist tuhandete aluspaaride kaugusel, võivad asuda intronites või isegi viimasest eksonist veel allavoolu. Enhancerid on eukarüootidele väga iseloomulikud, samas prokarüootides peaaegu puuduvad. Nad võivad käituda regulaatoritena ka ümberkeeratult ( inverted ) ja on tihti rakutüüp-spetsiifilised, omades aktiivsust vaid teatud rakutüüpides.
Enhanceralade tuvastamiseks kasutatakse ilmselt samasuguseid analüüsimeetodeid nagu teiste valku siduvate saitide uurimiseks. 2 levinuimat on DNaasI footprinting ja EMSA (electrophoretic mobility shift assay ). DNaasI footprinting põhineb asjaolul, et kui valk istub DNA peal, siis ta kaitseb viimast eksonukleaaside aktiivsuse vastu. EMSA on kasulik meetod DNAd siduvate valkude kvantitatiivseks analüüsiks.

Nimeta vähemalt 3 üldist bioloogilist protsessi, kus enhancerite aktiivsusega kontrollitakse geeni ekspressiooni tasemeid?
Enhancerite näiteid: (1) Pärmi GAL1 ja GAL10 geenid. Need 2 geeni on reguleeritud ühe enhanceri juuresolekul ja transkribeeritud vastupidistes suundades. (2) Inimese globiini geeniklaster.

Kuidas tuvastada transkriptsiooniregulaatorite märklaud geene?

Miks kasutatakse “ heat - shock ” geenide promootoreid?
(Jälle üks imelik küsimus, selleks, et geenilt trankribeerida mRNA ja mRNA’lt vajalik valk.) Heat-shock geenide aktiivsus indutseeritakse rakusiseste tingimuste muutumisel, mille tagajärjel valgud hakaksid denatureerima. Mõned neist geenidest kodeerivad valke, mis on denatureerivatele tingimustele erakordselt vastupidavad, teised jälle tšaperone, mis denatureeritud valke uuesti re-struktureerivad. Heat-shock geenide transkriptsioonil peatub PolII pärast esimese 25 bp sünteesi, aga ei termineeri transkriptsiooni. Transkriptsioon jätkub pärast seda, kui keskkonnamuutuse mõjul on aktiveerunud HSTF (heat-shock transkriptsiooni faktorid).

Mida tähendab väljend “kasutades lacZ reporterina” ja mis analüüsimeetodiga on tegu? Transgeenne analüüs.
Ei tea täpselt, aga pmst luuakse DNA konstrukt , milles on uuritav sidumissait (näiteks mingi UAS), TATA-box ja reportergeen (siin lacZ geen). Reportergeen valitakse selline, mille produktide aktiivsust on lihtne määrata ja järeldusi teha. Sellist meetodit nim ilmselt siis transgeenseks analüüsiks??

Mis on transkriptsioonilise aktivaatori 2 funktsionaalset domääni ja kuidas mutatsioonid ühes või teises neist mõjutavad transkriptsiooni faktori omadusi?
Nii transkriptsiooni aktivaatoritel kui ka repressoritel on 2 funktsionaalset domääni: DNA’d siduv domään ja aktivatsiooni(repressiooni)domään. Mutatsioon esimeses võib takistada DNA’ga seondumist ja mutatsioon teises seondumist mediaatoriga. Mõlemal juhul ei saa aktivaator ( repressor ) täita oma funktsiooni (või nõrgendavad seda).

Nimeta peamised DNAd siduvad domäänid, mis on iseloomulikud transkriptsioonifaktoritele (vähemalt 3).
Heeliks -pööre-heeliks. Domääni α-heeliks seondub DNA suurde vakku. Tavaliselt aitab selle heeliksi interaktsioonile DNA’ga kaasa teine, natuke enam N-terminusse jääv α-heeliks, mis annab nimetatu valguosaga hüdrofoobseid interaktsioone.
Tsink-sõrm-valgud. Paljude eukarüootide valkudel on struktuursed alad, mis voltuvad ümber Zn2+ iooni, nii et suhteliselt lühikesest polüpeptiidahelast tekib kompaktne domään. Enim levinud on C2H2 tsink-sõrm, teine on C4.
Leutsiin -lukud (lZip) (a.k.a aluselised lukud (bZip)). Domäänide struktuurid, milledes iga seitsmes aminohappejääk on Leu seovad DNAd kui dimeerid.
Aluselised heeliks- ling -heeliks domäänid ( bHLH ). Erinevalt lZip’st on siin heeliksis mittehelikaalne ling, mis eraldab kummagi monomeeri α-heeliksit.

Selgita transkriptsioonifaktorite interatsioonide kombinatoorikal põhinevat transkriptsiooni regulatsiooni olemust.
Mõnede heterodimeeride puhul on igal monomeeril kindel järjestuse äratundmise spetsiifika. Kombinatoorne sidumine nende valkude puhul suurendab äratundmissaitide hulka. Kolme erineva faktori monomeerid võivad teoreetiliselt moodustada 6 homo- ja 6 heterodimeerset faktorit jne. Samas võivad aktivaatori monomeeriga kombineeruda ka inhibiitor, mis takistab seondumist DNAle. Kombinatoorne kompleksus on omane nii sidumissaitidele kui regulatoorsetele interaktsioonidele.

Mis roll on histoondeatsetülaasidel (HDAC) ja mis funktsioon on histoonatsetülaasidel (HAT)?
Repressor-indutseeritud histoonide N-terminaalne deatsetüleerimine. Repressori DNA’d-siduv domeen (DBD) interakteerub URS’ga. Repressori repressioonidomään seob multivalk-kompleksi, mis sisaldab histoondeatsetülaasi alaühikut. Nukleosoomide N-terminuste deatsetüleerimine repressori sidumissaidi lähedal inhibeerib GTF’de seondumist TATA-box’le ja seega represseerib transkriptsiooni.
Aktivaator-indutseeritud histoonide N-terminaalne hüperatsetüleerimine. Aktivaatori DNA’d-siduv domeen interakteerub UAS’ga. Aktivaatori aktivatsioonidomään seob multivalk-kompleksi, mis sisaldab histoonatsetülaasi alaühikut. Nukleosoomide N-terminuste atsetüleerimine aktivaatori sidumissaidi lähedal initseerib GTF’de seondumist TATA-box’le ja seega aktiveerib transkriptsiooni.

Histoonne kood.
Histoonne kood on hüpoteetiline “kood”, mis kontrollib kromatiini kondensatsiooni. Histoonne kood tähistab kõiki histoonide N-terminuses toimunud modifikatsioone. Koodi lugevad valgud tunnevad neid spetsiifilisi modifikatsioone ära ja promoteerivad kromatiini kondensatsiooni või dekondensatsiooni (histooni N-terminuse modifikatsioon omab olulist rolli kromatiini struktuuris ning kromatiini struktuur mängib tähtsat osa geeni ekspressiooni regulatsioonis).

Pärmi rakus toimub vaigistamine (silencing) telomeersetes DNA alades. Missugused biokeemilised protsessid on selle telomeerse vaigistamise taga?
Kõigepealt (vb ei ole kah kõigepealt) peavad vaigistamisele mittekuuluvad histoonid saama hüperatsetüleeritud, mis takistaks SIR3 ja SIR4 seondumist sinna. Mitu koopiat Rap1 seob iga telomeerialas paiknevale korduvjärjestusele, seejärel seondub sinna Sir2, 3 ja 4 koosnev kompleks. Moodustuv heterokromatiinne struktuur ulatub Rap1-siduvate saitidega külgneva DNA ~4kb alale. DNA on selles konformatsioonis välistele valkude toimele ligipääsmatu. Mis biokeemilised protsessid selle taga on, seda ma ei tea.

Mis on nukleosoom ? Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt aktiivne DNA on teisti pakitud, kui transkriptsiooniliselt inaktiivne DNA.
Nukleosoom on histoonidest oktameer, mille ümber on keeratud umbes 146bp pikkune DNA jupp.

Loetle DNA erineva struktureerituse astmed , mis lõpevad kromosoomi tekkega.
Kromosoomi struktuur. DNA kaksikheeliks keerdub 2x ümber histooni oktameeri moodustades nukleosoomid. Nukleosoomid on keerdunud solenoidideks (6 nukleosoomi pöördes), moodustades nii filamente . Filamendid omakorda moodustavad silmuseid, mis kinnituvad tuumamaatriksile. 18 silmust keerduvad rosettideks. Ligikaudud 106 rosetti eksisteerib inimese 4. kromosoomi igas kromatiidis.

Kuidas mõjutab kromatiini struktuur transkriptsiooni?
Kromatiini struktuur mõjutab transkriptsiooni otseselt. Mida kondenseeritum kromatiin on, seda raskendatum on transkriptsioon, una vajalikud valgud ei pääse DNA saitidele ligi. Kromatiini-moduleerivad faktorid võivad aktiveerida või represseerida teatud geenide promootoreid. Heterokromatiini- seoseline repression toimub telomeeridel, kus erinevad valgud, mis interakteeruvad üksteisega ja histoonide H3 ja H4 hüpoatsetüleeritud N-terminustega, moodustavad neis alades represseeriva kromatiini struktuuri. Vms.

Kirjelda DNA struktuuri mõju geenide aktivatsioonile/inhibitsioonile.
Jälle ei saa aru, mida siin tahetakse (kas kaksiheeliksi mõju v?) pmst nagu eelmine küsimus…

Kirjelda kromatiini immunosadestamismeetodit.
Kromatiini immunosadestamine (Chromatin immunopresipitation) võimaldab jälgida valk-DNA interaktsioone üle terve genoomi ning seeläbi võimaldab leida transkriptsioonifaktorite seostumisi in vivo ja seeläbi anlüüsida regulatoorseid võrke. Valk koos kromatiiniga on rakulüsaadis ajutiselt seotud, siis DNA-valk kompleks lõigutakse ja DNA fragmendid seotud uuritava valguga seejärel immunosadestatakse. Siis need DNA lõigud puhastatakse ja leitakse nukleotiidne järjestus. Need DNA järjestused peaksid olema seotud uuritava valguga in vivo.

Mis on kromatiini metüleerimise tähtsus?
Kromatiini histoonseid sabasid kontrollitakse lisaks veel pöörduva fosforüülimise (Ser, Thr), pöörduva monoubikvitineerimise (Lys H2A C-terminuses) ning mittepöörduva metüleerimisega (Lys). Metüleerimisel on tähis roll kromatiini kondensatsioonis. Ntks heterokromatiinses vormis on H3 Lys positsioonis 9 sageli metüleeritud.

Milleks kasutatakse FISH analüüsi?
FISH’l (fluorestsents in situ hübridisatsioon) põhineb ntks kromosoomide värvimine, mida kasutatakse kromosoomi alade täpsemaks kirjeldamiseks. (FISH kasutab fluorestsents proobe, mis seonduvad ainult neile kromosoomi piirkondadele, kus nad näitavad kõrget taset järjestuse sarnasuses).

Mis on MARide funktsioon?
MAR ( matrix attachment region ) on spetsiifiline DNA järjestus, mille kaudu seotakse kiududeks keeratud nukleosoomid valgumaatriksile. Ehk siis nende regiooni abil organiseeritakse kromatiin strukturaalseteks üksusteks.
RNA PROTSESSIMINE

Kirjelda eukarüootse mRNA molekuliga toimuvad muutusi pärast transkriptsiooni lõppu ja translatsiooni algust.
Eukarüootse pre-mRNA protsessimise jooksul toimub 3 peamist sündmust:
(1) 5’ capping – 5’ cap lisatakse vahetul pärast transkriptsiooni initsiatsiooni. Capping on iseloomulik vaid mRNAdele. Capping ensüüm seondub fosforüülitud RNAPolII CTD’ga. Ensüümi fosfotaasi aktiivsusega alaühik eemaldab ühe terminaalse fosfaatrühma. Seejärel lisatakse terminaalsetele fosfaatidele GTP, kaotades 2 protsessi käigus 2 GTP fosfaatrühma. Tulemuseks on 5’-5’ trifosfaatne struktuur. Guaniini 7N asendis olevale lämmastikule kantakse üle metüülrühmad ning RNA 5’ otsas paiknevate ribooside 2’ oksügeenidele.
(2) 3’ lõikamine ja polüadenüülimine. Peaaegu kõik mRNAd sisaldavad järjestust AUAAA. Mis asub polü(A) sabast 10-35bp ülavoolu. Lõikamis- ja polüadenüülimis-spetsiifiline faktor (CPSF), mis koosneb neljast erinevast valgust, moodustab kõigepealt AAUAAA järjestusest ülavooli seonduva ebastabiilse kompleksi. Seejärel lisanduvad kompleksile vähemalt 3 valku: lõikamist stimuleeriv faktor, 2 lõikamisfaktorit ning polü(A) polümeraas (PAP), mis seondub kompleksile vahetult enne lõikamist. PAP liidab omavahel lõikamise ja polüadenüülimise protsessid, nii et lõigatud transkript saab koheselt polüadenüülitud. Polüadenüülimine toimub kahes etapis: esimes 12 A lisamine toimub väga aeglaselt, sellele järgneb kiire 200 või enama A lisamine. Kiire faas eeldab mitme RRMi (ribosoomi äratundev motiiv) omava polü(A)-ga seonduva valgu sidumist – PABPII, mis seondub lühikesele A sabale ning stimuleerib PAPi järgnevaid A jääke polümeriseerima.
(3) RNA splaisimine.

Nimeta keemilised reaktsioonid, mis on pre-mRNA splaisingu taga. Missugused on need 3 staadiumit, mida katalüüsib splaisosoom?
RNA splaisimine. Introni 5’ otsast on invariantsed nukleotiidid GU ja 3’ otsas AG. Sagedane on ka 3’ otsa lähedal esineb ~15b pürimidiinirikas ala. Adenosiinne hargnemispunkt ( branch point) on samuti invariantne ning reeglina asub 20-50 bp kaugusel 3’ splaissaidist. Introni keskkosa rolli ei mängi. Pre-mRNA splaissingus osalevad 5 väikest U rikast tuuma RNAd (snRNA) (tähist U1,…,U6; v.a U3), mis on assotseerunud tuuma ribonukleopartikli valguga (snRNP). Splaissingus hädavajalik on U1 5’ otsa ja pre-mRNA 5’ splaissaidi paardumine . U2 roll on splaisingus branch point’I kõrval asuva konserveerunud järjestusele komplementaarse pinna tekitamine, branch point ise lingub välja, mis võimaldab tema 2’ hüdroksüülrühmal osaleda RNA splaisingu esimeses transestrifikatsiooni reaktsioonis. Käibel oleva mudeli kohaselt assambleeruvad viis splaisingus osalevat snRNAd pre-mRNAle moodustades suure ribonukleovalkkompleksi, mida nim splaisosoomiks. Pärast splaisosoomi moodustamist viib snRNPde ja pre-mRNA ulatuslik paardumine U1 ja U4 snRNPde vabastamiseni. Katalüütiliselt aktiivne ümberstruktureeritud splaisosoom viib läbi transesterifikatsiooni reakstiooni nii, et (1) moodustub branchpoint A 2’hüdroksüülrühma ja introni 5’ otsa fosfaatrühma vaheline 2’5’-fosfodiesterside. Teise struktuurse muutuse tulemusena, teise transesterifikatsiooni reaktsiooni käigus, (2) ligeeritakse kaks eksonit omavahel 3’5’fosfodiestersideme moodustumise tulemusena, nii et intron vabaneb harulise lariaat-struktuurina. Pikkade pre-mRNAde puhul osalevad eksoni äratundmisel SR valgud. SR valgud interakteeruvud eksoni järjestusega, mida nim eksoonseteks splaisingu võimendajateks (ESE). Pärast ESEga seondumist vahendavad nad U1snRNPde kooperatiivset sidumist korrektsele 5’ splaissaidile ja U2snRNPde õige branch point’I äratundmist. Nende ja teiste splaisingfaktorite kompleks, mis moodustub eksoni peale nim cross -exon recognition complex.

Missugused U snRNAd osalevad pre-mRNA splaisingu regulatsioonis?
Splaisingus osalevad viis väikest U-rikast tuuma RNAd (snRNA), mida tähistatakse U1, U2, U4, U5 ja U6. Nad on 107 kuni 210 bp pikad ning assotseeritud tuumas 6 kuni 10 väikse tuuma riboknukleopartikli valguga.

Mis on GT-AG reegel?
GT-AG reegel: peaaegu kõik eukarüootsed intronid algavad GT nukleotiidse järjestusega ja lõpevad AG. (vastavalt RNA’l (kust splaising tegelikult toimub) GU-AG).

Kirjelda mehanismi , mille abil tuumsest pre-mRNAst kõrvaldatakse intronid.
Sai vist juba 35das küsimuses kirjeldatud.

Kirjelda protsesse, mille tulemusena tekib ühest pre-mRNAst hulgaliselt erinevaid mRNAsid.
Aleternatiivne splaising. Splaissimise käigus lõigatakse välja ka erinevas kombinatsioonis eksoneid. Sellist splaisingut reguleeritakse tavaliselt rakutüüp-spetsiifiliselt. Üheks võimaluseks on splaisingu regulatsioon, kus ühel geenilt pärit erinevad mRNAd ekspresseeruvad erinevates raku või koe tüüpides. Teistel juhtudel alternatiivne splaising võib toimuda samas raku tüübis vastuseks reinevatele keskkonna-ja raku arengut määravatele ¬signaalidele. Splaisingu repressorid ja aktivaatorid kontrollivad splaisingut alternatiivsete splaissaitide kasutamise kaudu.

Too näiteid, kuidas alternatiivne splaising muudab bioloogilist funktsiooni. Äädikakärbse sugu, näit.
Eksoni vahele jätmine: D. melanogaster’I (edaspidi “kärbse”) geen dsx sisaldab 6 eksonitt. Isastel on mRNAs ühendatud eksonid 1,2,3,5 ja 6. Selline mRNA kodeerib transkriptsiooni- regulaator valku, mis on vjalik isas -sootunnuste arenguks. Emastel on ühendatud eksonid 1,2,3 ja 4 ja polüadenüülimise signaal ekson 4’s põhjustab mRNA jagunemise selles punktis.
Alternatiivne aktseptor -sait: Tra geen kodeerib valku, mis on ainult emastes ekspresseeritud. Selle geeni primaarne transkript sisaldab kahe võimaliku aktseptorsaidiga introni. Isastes kasutatakse ülavoolu oma, mis põhjustab pikema teise eksoni lisandumise koos varajase STOP-koodoniga. Tulemusena mRNAlt transleeritakse inaktiivne kärbitud valk. Emastel kasutatakse alavoolu oma ja mRNAsse varajast STOP koodonit ei jää ja tulemuseks on aktiivne valk.

Inimese BDNFi geen on enam kui 80,000 aluspaari pikkune. BDNFi mazhoorsed transkriptid aga 1.8 ja 4.4 kb pikad. Millest selline geeni versus mRNAde pikkuse erinevus on tingitud? Kirjelda molekulaarseid protsesse, mis on selle pikkuste erinevuse taga.
Esiteks on eestikeeles kasutuses sõna mažoorne, millele vastab ing.k major (suur). Põhjus, miks erinevus selline on, ei tea. Vb on transkriptil erakordselt pikk poly (A) saba või siis eriti pikad 3’UTR ja 5’UTR (mittetransleeritavad regioonid ). Vot ei oska öelda.

Mida näitab rakule antud ajahetkes iseloomulik mRNA tase?
Ilmselt seda, kui palju valke sünteesitakse. Mida rohkem mRNA’d seda rohkem translatsiooni ajahetkes (oleks ju loogiline).

Mis on RNA editing? Mis ensüümid katalüüsivad protsessi – RNA editing? Kuidas nimetatud regulatsioonivorm muudab valku? Too näiteid.
Editing on protsess, mille tagajärjel muudetakse pre-mRNA järjestust, st küpse mRNA järjestus erineb vastavast genoomsest järjestusest. RNA editing on väga levinud ainuraksete ja taimede mitokondrite ning ka kloroplastide mRNAde puhul, kõrgemates eukarüootides suhteliselt harv nähtus. Editing’ga kaasneb enamasti suur valgu funktsionaalne muutus. 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.

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 . Prekursor RNA moodustab stem-struktuure, kus tüve osas on vaid üksikud mitte-paardumised. Dicer lõikab kaksikahelalise RNA neist struktuuridest välja. miRNA ja märklaud-mRNA 3’ otsa vaheline paardumine ei ole korrektselt komplementaarne, vaid on ka üksikuid mittepaardunud nukleotiide . See mittepaardunud nukleotiidide olemasolu eristab miRNAid siRNAdest. Kaksikahelalisi siRNAsid ja miRNAsid protsessitakse edasi multivalkkompleksis, mis sisaldab vaid üht RNA ahelat . See RNA-indutseeritud vaigistav kompleks (RISC) lõikab märklaud mRNA, mis on täpselt komplementaarne vastavale üksikahelalisele siRNAle, ahela katki.

Nonsense -mRNA vahendatud lagundamine (NMD).
Nonsense mediated decay (NMD) – ühe või enam eksoni vahele jätmine, mis põhjustab ekson-intron liidese vahetus 3’ läheduses Stop koodoni sissetuleku. Kõigi korrektselt splaisitud mRNAde puhul Stop koodon on viimases eksonis. Nonsense mediated decay vahendab kiiret mRNAde lgundamist, kus Stop koodonid esinevad mRNAs enne viimast splaisiliidest.

Mis vahe on inteiinil ja intronil?
Eeldades et sõnale inteiin vastab ing.k vaste Intein, siis vahe on ilmne: üks on valk, teine DNA lõik. Inteiin on valgu segment , mis on võimeline iseennast välja lõikama ja järele jäänud valguosade vahele sünteesima peptiidsideme. Inteiine on kutsutud ka “proteiinseteks introniteks”.

Mis juhtub, kui polüadenülatsiooni motiivis (AAUAAA) või RNAPolII CTD alas on mutatsioon?
Ei tea, aga näiteks kui on mutatsioon poly(A) motiivis, siis PABPI ei saa vb enam stabiliseerida 5’cap’I ja algab mRNA lagundamine 5’ otsast. Et cappimine üldse toimuda saaks on vaja capping ensüümi seondumist RNAPolII CTD’ga. Kui mutatsiooni tõttu CTD’s cappimist ei toimu, siis samuti mRNA lagundatakse.

Selgita lühidalt mRNA polüadenüleerimise tähtsust eukarüoodi rakus.
Poly(A)-saba kaitseb mRNA molekuli ensümaatilise degradatsiooni eest tsütoplasmas ning aitab transkriptsiooni terminatsioonis, eksporti mRNAd tuumast välja ja translatsioonil .

Seleta lühidalt attenuatsiooni mehanismi põhimõtet. Kasuta oma selgituses jooniseid.
(attenuation – nõrgenemine) Attenuaator mängib olulist regulatoorset rolli prokarüootsetes rakkudes, kuna neis puudub tuum. Attenuaator viitab spetsiifilisele regulatoorsele järjestusele, mis transkribeeritult RNAsse moodustab hairpin struktuure, et peatada transkriptsioon kui kindlad tingimused pole täidetud.
Ntks: trp operoni liiderjärjestus on võimeline moodustama alternatiivseid sekundaarstruktuure. Kui omavahel paarduvad nukleotiidid regioonidest 1 ja 2 ning 3 ja 4, moodustuvad sekundaarstruktuurid, mis termineerivad transkriptsiooni, kui aga omavahel paarduvad nukleotiidid regioonidest 2 ja 3, on terminatsiooni põhjustavate juuksenõelastruktuuride moodustumine takistatud ning transkriptsioon jätkub.

Seleta lühidalt antiterminatsiooni mehanismi põhimõtet. Kasuta oma selgituses jooniseid.
Antiterminatsioonil on kirjeldatud 2 mehhanismi: (1) RNA polümeraasi modifitseerimine nii, et transkriptsioon ei termineeru terminaatorjärjestusel ( faag lambda terminaatorid, rrn operonid). (2) Terminaatori moodustumine on takistatud valgulise faktori abil, mis seondub mRNA-ga. Teisel juhul seondub transkribeeritava geeni liiderjärjestusele antiterminaator-valk, moodustub alternatiivne sekundaarstruktuur, mis kattub terminaatorjärjestusega (või lõhub terminaatori). HIV genoomi transkriptsioon on seotud antiterminatsioonimehhanismiga.

Post-transkriptsioonilise regulatsioon tsütoplasmas. miRNA-sõltuv translatsiooni repression. RNA interferents-põhjustatud mRNAde degradatsioon . Tsütoplasmaatiline polüadenüülimine.
miRNA sõltuv translatsiooni repressioon. Dicer lõikab mRNA prekursorist välja kaksikahelalise lõigu, kus tüve otsas on vaid üksikud mittepaardumised. Ainult üks ahel seondub RISCi. RISC kompleksiga seob ahela märklaud RNA’le. Kuna paardumine on mittetäielik, siis translatsioon represseeritakse (vms, ei saanud täpselt aru.)
RNA interferents-põhjustatyd mRNAde degradatsioon. (interferentsist kuskil eespool ) RISC lõikab märklaud mRNA, mis on täpselt komplementaarne üksikahelalisele siRNAle, ahela katki. Seega eksponeerub katkine mRNA nukleaasidele, mis ahela kiiresti degradeerivad (võiks ntks nii olla).
Tsütoplasmaatiline polüadenüleerimine stimuleerib mõnede mRNAde translatsiooni. Selline protsess toimub tavaliselt varases embrüogeneesis ja närvirakkudes. mRNAd, millel on lühike poly(A) saba, on kehvalt PABPI’tede poolt stabiliseeritud ja translatsioon on ebaefektiivne. Teatud arengustaadiumis, tavaliselt vastusena välissignaalile, hakatakse nende mRNAde sabasid pikendama ja nii stimuleerides mRNAde translatsiooni.

Loetle kõik tuumakeses sünteesitavad RNA tüübid. Missugused ensüümid neid RNAsid transkribeerivad?
Jälle üks ulme küsimus. Eeldan, et tuumakeses on DNA ja DNAlt transkribeeritakse RNA, siis enamik teadmist vajavad RNAd saavad transkribeeritud tuumakeses.
rRNA’d sünteesib RNAPolI; mRNAd, enamiku snRNAd ja miRNAd sünteesib RNAPolII; tRNAd ja teisi väikesi RNAsi sünteesib RNAPolIII. RNAPolIV sünteesib siRNAd taimedes.

Mis vahe on miRNAl ja siRNAl?
Märklaud-mRNAga paardumisel ei ole miRNA 3’ otsa paardumine korrektselt komplementaarne – on üksikuid mittepaardunuid nukleotiide. siRNA’l on paardumine alati täpne. See vahe ongi.

Kirjelda hnRNP A1 tuumast ekspordi protsessi. Missugused valgud selles osalevad? Kuidas rakk kontrollib, et see protsess on ühesuunaline? Missugune tsütoplasmaatiline valk on selle protsessi toimumiseks oluline ja miks?
Tsütoplasmast > tuuma. Praeguse arusaama kohaselt tsütoplasmaatiliste kargovalkude importi vahendab monomeerne importiin. Tsütoplasmas seostub vaba importiin kargovalgu NLSile (tuuma(sse) lokaliseeriv signaal), moodustades bimolekulaarse kargokompleksi. See kompleks translotseerub läbi NPC kanali, kui importiin seondub kanalis asuvate FG-nukleoporiinide individuaalsetele FG-kordustele korduste haaval. FG-kordused arvatakse täitvat astmekivide funktsiooni. Kargovalgu transpordiks pole vaja täiendavat energiat. Kui kargokompleks jõuab tuumaplasmasse, siis importiin interakteerub Ran-GTPga, mille tõttu importiini konformatsioon muutub nii, et tema afiinsus NLSi suhtes väheneb ja kargovalk vabaneb tuumaplasmasse. Importiin-Ran-GTP kompleks difundeerub seejärel tagasi läbi NPC. Kui Importiin-Ran-GTP kompleks jõuab NPC tsütoplasmaatilisse ossa , siis Ran interakteerub Ran-GAP valguga (GTPase accelerating protein), mis on NPC tsütoplasmaatiliste filamentide kompleksi üks valke. See stimuleerib Ran-i hüdrolüüsima assotseeritud GTPd GDPks, nii et Ran-i konformatsioon muutub selliseks , millel on importiini suhtes suhteliselt madal afiinsus ning importiin vabaneb tsütoplasmasse ja on valmis uueks imporditsükliks.
Tuumast > tsütoplasmasse. Valke (aga ka tRNAde ja ribosomaalsete alaühikute puhul), mis sisaldavad NES’i (tuumast väljumise signaal) transpordivad eksportiinid. NES-sisaldavad hnRNPd, nagu hnRNP A1, transporditakse läbi NPC ning nad kannavad assotseeritud RNA tsütoplasmasse. Tsütoplasmaatiline RanGAP stimuleerib Rani GTPd hüdrolüüsima. Shuttle ’vad hnRNP valgud dissotseeruvad retseptorvalkudelt (leutsiin- rikaste NESide puhul eksportiinilt) ning nad transporditakse tagasi tuuma. mRNA seondub nüüd tsütosoolis asuvate mRNP valkudega, nende hulgas polü(A)ga-seonduva valgu PABPga, mis interakteerub mRNA 3’ otsaga.
Transport ise aga on ühesuunaline. Transpordi suund on import( eksport )kompleksi kiire dissotsiatsiooni tagajärg pärast seda, kui ta on tuumaplasmasse jõudnud. Selle tulemusena moodustub importkargokompleksi grandient läbi NPC: see on suhteliselt kõrgem tsütoplasmas, kus kompleks moodustub, ja suhteliselt madalam tuumas, kus ta dissotseerub. Antud kontsentratsioonigradient on see, mis teeb tuumaimpordi ühesuunaliseks protsessiks .

Mis on genoom ? proteoom ? transkriptoom? reguloom ?
Genoom on ühes liigiomases kromosoomikompleksis sisalduv geneetiline materjal.
Proteoom on kõik valgud, mis on genoomi, raku, koe või organismi poolt ekspresseeritud (antud ajahetkel ja tingimustes).
Transkriptoom on kõigi RNA molekulide kogum produtseeritud ühes rakus või rakuhulgas. Terminit võib laiendada ka kogu organismi RNAde kogumile.
Reguloom on kõigi regulaarsete komponentide kogum rakus. (Need komponendid võivad olla geenid, mRNAd, valgud ja metaboliidid).

.DOCX Laadi alla originaalfail 10 lk · .docx · 299 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 10 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2012-10-15 Kuupäev, millal dokument üles laeti

299 laadimist Kokku alla laetud

2 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Mihkel Heinmaa Õppematerjali autor

Valkna loetava aine teise tesi kordamisküsimuste vastused

rakubioloogia Molekulaarbioloogia Transformatsioon Transkriptsioon Translatsioon Operon Sigma faktor

Sarnased õppematerjalid

doc

Molekulaarbioloogia teise KT vastused

introni 5' otsa lahtilõikamine, mille tagajärjel introni ees olev ekson lahutatakse ülejäänud mRNA järjestusest. Introni 5' ots keeratakse aasana tagasi ja ühendatakse introni sees olevasse kindlasse järjestusse nukleotiidiga A, mis asub 18-38 nukleotiidi introni algusest 3' suunas. 2 etap introni 3' otsa lahtilõikamine, mille tulemusena intron vabaneb pre mRNA koosseisust. 3 etap allesjäänud eksonite alad ühendatakse ligaaside abil ning tekib ainult eksonitest koosnev mRNA molekul. Intronid degradeeritakse. 36. U snRNAd osalevad pre-mRNA splaisingu regulatsioonis: 5 snRNPd: U1, U2, U4, U5, U6. 37. GT-AT reegel on selline vaatlus, et kõik intronid DNAs algavad GT nukleotiitudega (guaniin, tümiin) ja lõppevad AG nukleotiitidega (adeniin, guaniin). Kui DNA on transkribeeritud RNAsse, intronid on eemaldatud RNAst mehaniismi abil, mis tunneb ära neid nukleotiitide alguseid ja lõppe RNAs nad oleksid CU (tsütosiin, uratsiil) ja AC (adeniin, tsütosiin). 39

Molekulaar - ja rakubioloogia loengud

docx

Molekulaar- ja rakubioloogia konspekt

substraadina. Ribosoomi subühikute vahele jääb põhiline aktiivtsenter, mis moodustab tRNA'de sidumiskohad: · A-saiti seondub aminoatsüül-tRNA - paikneb nii väiksemal kui suuremal subühikul. · P-saiti seondub peptidüül-tRNA. · E-sait on deatsüleeritud tRNA spetsiifiline. TRANSKRIPTSIOON on matriitssüntees, mille käigus sünteesitakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. Transkriptsioon toimub eukarüootidel tuumas, prokarüootidel tsütoplasmas. Prokarüoodi transkriptsiooni initsiatsioon: RNA polümeraas seondub ühega paljudest spetsiifilistes tranksriptsiooni faktoritest (-faktor) moodustades holoensüümi. Saab seonduda promootor-piirkonnaga DNA'l. -35 -10 regioon sisaldab prokarüootset promootorit.. Selles staadiumis DNA on kaksikheeliks. DNA põimub lahti üksikahelaks initsiatsiooni saidi lähedal. RNA-

Molekulaar - ja rakubioloogia loengud

pdf

MOLEKULAARBIOLOOGIA ja RAKUBIOLOOGIA

1 MOLEKULAARBIOLOOGIA. 1. Kui aatom loovutab elektroni täielikult teisele aatomile, missugused keemilise sidemega on tegemist? Ioonside, sellised ained lahustuvad hästi, kuna ioonide hüdratatsioonienergia on suurem kui kristalli võreenergia 2. Miks vesi on hea lahusti (solvent)? Vesi on hea lahusti, sest ta lahustab nii tahkeid, vedelaid kui ka gaasilisi aineid. Vee molekul moodustab dipooli ning aatomid omandavad osalise laengu. Polaarsete ühenditega moodustab vesiniksidemeid, mis tagavad stabiilsust. 3. Termodünaamika II seadus. Kõik protsessid kulgevad tasakaalu e. minimaalse potentsiaalse energia poole e. entroopia kasvu suunas. Entroopia (S) on korrastamatuse mõõt [J/mol*K], korrastatud madal entroopia. Isoleeritud süsteemid püüavad korrastatud olekust korrastamata poole. Tasakaal on siis, kui entroopia on maksimaalne.Entroopia muutus on

Molekulaar - ja rakubioloogia loengud

doc

Nimetu

MOLEKULAARBIOLOOGIA. 1. Missugusi geneetiliseinfovahetuse protsesse tähistavad 1) transformatsioon, 2) transkriptsioon 3) translatsioon. Transkripitsioon RNA molekuli sünteesimine vastava DNA molekuli pealt RNA-polümeraasi abil. Translatsioon valgu sünteesimine vastava mRNA molekuli pealt, toimub ribosoomide abil. Transformatsioon pärilik muutus eukarüootse raku omadustes (geneetilise info kadndumine ühest bakterirakust teise, rakust isoleeritud DNA abil). 2. Mis on TBP funktsioon initisiatsiooni kompleksi tekkes? TBP TATA Binding Protein TBP seondub DNA TATA-box saidi külge painutades DNA molekuli nurga alla 3. Kas transkriptsioonifaktorid (aktivaatorid) interakteeruvad otse (vahetult) TBPga? Mitte kõik, interaktiveeruvad vaid TFIIB ja TFIIF+polII. 4. Mis on transkriptsiooni aktivaatori 2 funktsionaalset domääni ja kuidas mutatsioonid ühes või teises neist mõjutavad

Kategoriseerimata

docx

Nimetu

viimane veel eriti kondenseerunud vormiks ning lõpptulemus on metastaasi kromosoom. Kromatiini pakkimine: nukleosoomid koosnevad valgulisest tüvest, millele DNA on keermeliselt ümber keeratud, oktameerne tüvi koosneb iga histooni (H2A, H2B, H3 ja H4) kahest koopiast, 30-nm fiibrid, neis on nukleosoomid pakitud irregulaarse struktuurina või solenoidi struktuuri, H1, viies histoon, on solenoidi sisemuses otseses kontaktis DNAga, nii et iga H1 molekul on assotsieeritud ühe nukleosoomiga. Eu- ja heterokromatiin. Eukromatiin on ala, kus kromatiin on vähem kondenseerunud, annab värvimisel heledaid vööte, suurem osa transkriptsioonist toimub eukromatiini piirkondades. Heterokromatiin on ala, kus kromatiin on rohkem kondenseerunud, annab värvimisel tumedaid vööte, esineb sagedamini tsentromeeride piirkonnas ja telomeeride aladel. Kromatiid. Iga metafaasi kromosoom koosneb kahest tsentromeerile kinnitunud tütarkromatiidist. 9

Kategoriseerimata

docx

Molekulaarbioloogia II osa

laengud, aga nii c. pea kui tugevad laengud on ära lõigatud, siis kromatiini sidemed lõdvened, ja bio- d. molekulid saavad siis sinna ligi pugeda. 15. Milleks kasutatakse FISH analüüsi? a. FISH fluorescence in situ hybridisation b. Kasutatakse erinevate DNA ja RNA järjestuste detekteerimiseks rakkudes ja kudedes. 16. Mis on MARide funktsioon? a. Iga kromosoom on üks DNA molekul, mis on pakitud nukleosoomidesse ja keeratud 30 b. nm kiududeks. Viimased kinnituvad valgumaatriksile spetsiifiliste järjestuste (MARide) c. abil. 17. Kuidas tuvastada transkriptsiooniregulaatorite märklaud gene? a. Footprinting. Märklaud geenid ei sisalda TATAboxi. 18. Miks kasutatakse "heat-shock" geenide promootoreid? a. Sidumine proksimaalse elemendi teatud järjestusele stimuleerib

Molekulaar - ja rakubioloogia loengud

doc

Spikker molekulaarbioloogia teiseks kontrolltööks

Cappimine- Kui RNAPolII on jõudnud sünteesida uuest transkriptist 25-30 nukleotiidi, siis 7metüülguanosiin ja teised 5'cap komponendid on juba mRNAde 5' otsa küljes. Seda algset staadiumi RNA protsessingus katalüüsib dimeerne capping ensüüm, mis seostub RNAPolII fosforüülitud CTDgaPolI- sünteesib ribosomaalset RNAd. CTD saba polII´l karboksüterminaalne domään, PolII- võib reguleerida väikesi tuuma RNAsid.PolII omab forforüleerivat karboksüterminaalset domääni.Osaleb lühikeste RNAde sünteesis( U6, 7s) Poly(A) saidid- elemendid ( konkreetsed järjestused) mille peale istub RNA sünteesi lõpetav/termineeriv kompleks lisatakse u 200bp adeniini saba. Pre-mRNA- 5'müts, eksonid, intronid, kaitsev 3' saba millel Poly(A) järjestus. Pre-mRNA allutatakse splaissingule-tekib küps mRNA mille tunnuseks on 5' cap ja 3' saba. RNProteins tunnevad ja detekteerivad RNAd tekib RNParticle. AG reegel- Ülavoolu: Intron algab GUga, eks

Molekulaar - ja rakubioloogia loengud

pdf

Molekulaar- ja rakubioloogia KT 2

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:

Molekulaar - ja rakubioloogia loengud

Rohkem sarnaseid