Molekulaargeneetilised alused (0)

Molekulaargeneetilised alused
Geneetika - teadus, mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikuse seaduspärasusi
Pärilikkus- looduse üldine seaduspärasus, mille kohaselt sarnanevad järglased oma ehituselt ja talitluselt vanematele
Muutlikkus- liigisisene organismide erinemine üksteisest
Pärilikkuse kandjad - kromosoomid
Geen- DNA lõik, mis määrab ära ühe RNA sünteesi(ühe valgu aminohappe järjekorra)
Genoom - liigiomases ühekordses kromosoomistikus sisalduv geneetiline materjal(antakse alati arvuliselt)(Inimese genoom on 24 kromosoomi- sugukromosoomid X ja Y loetakse eraldi)
Genotüüp- ühe isendi kromosoomistikus olev geenide ja nende eri vormide kogum
Fenotüüp- ühe isendii vaadeldavate/avalduvate tunnuste kogum
Pärilikkuse molekulaargeneetilised alused:

• Molekulaargeneetikas saame rääkida kolmest põhiprotsessist: replikatsioon , transkriptsioon , translatsioon
  
• Need on universaalsed protsessid
  
• Kõik on matriitsünteesid(midagi valmistatakse millegi alusel – uute molekulide valmistamine toimub vanade molekulide alusel)
  
• Molekulaargeneetiline dogma : kõik matriitsünteesid on omavahel seotud(järjekord on oluline) DNA(DNA replikatsioon)(transkriptsioon)- RNA(translatsioon)- proteiin
  

• Replikatsioon- DNA kahekordistumine; enne raku jagunemist; rakutuumas ; DNA- polümeraas; komplementaarsus A:T ja C:G
  

• tRNA- transpordi, aminohapete transport
  
• rRNA- ribosoomiRNA
  

• Transkriptsioon- on mRNA süntees(informatsiooniRNA); toimub rakutuumas; RNA- polümeraas, A:U ja C:G. Geen, mille pealt transkriptsiooni teostatakse avaldub ehk ekspresseerub. Korraga avaldub ühes rakus u 10% geenidest .Ekspresseeruvatest geenidest sõltub raku eripära. Vastavalt avaldumisele jagatakse geenid nelja tüüpi:
  

Geenid , mis avalduvad kõikides rakkudes üheaegselt. Läheb koguaeg vaja. rRna ja tRNA toodetakse koguaeg, teatud ensüüme.

Geenid, mis avalduvad ainult ühe kindla koe rakkudes. Insuliin kõhunäärmes, adrenaliin neerupealsetes.

Geenid, mis avalduvad teatud eluetappidel. Loote varases arengus väga kiire rakkude paljunemine.

Geenid, mis ei avaldu mitte kunagi. Evolutsiooni jooksul muutunud kasutuks. Geenide vaheosad.

• Vajalik RNA polümeraas, mis seostub DNA piirkonna, mida nimetatakse promootoriks(promootorpiirkond), sealt alates hakkab ta keerama DNAd lahti ja ühele DNA ahelale ehitatakse komplementaarne RNA ahel. See piirkond, kus RNAd loetakse on transkriveeritav piirkond. Transkriptsioon lõppeb DNA terminaatorpiirkonnas.
  
• Transkriptsiooni toimumine võib sõltuda teinekord ensüümist, mille nimi on repressor ja mis ei lase RNA polümeraasil promootoriga seostuda. Mõnikord on vaja aktivaatorvalku( aktivaator ), selleks et protsess käima läheks.
  
• Geeniaktiivsuse regulatsioon transkriptsioonitasandil sõltub veel geenitüüpidest:
  

Struktuurgeenid määravad ära struktuurvalkude tootmise. Rakumembraanis olevad valgukanalid, immunsüsteemis valgud

Regulaatorgeenid määravad ära struktuurgeenide avaldumise. Kõik ensüümid.

• Transkriptsioonile järgneb translatsioon.
  
• Translatsioon- valgu tootmine DNAs oleva informatsiooni baasil. DNA nukleotiidide järjestus määrab ära valkude aminohappelise järjekorra.
  
• Geneetiline kood sisaldab informatsiooni aminohapete kohta. Kolm järjestikulist nukleotiidi mRNAl moodustavad koodoni, mis määrab ära ühe aminohappe. Selle koodi lahtimuukimiseks kasutatakse koodipäikest.
  
• Geneetilise koodi omadused: universaalus- kehtib kogu eluslooduses ; sünonüümsus- ühele aminohappele võib vastata mitu koodonit ; ühetähendlikkus- ühele koodonile vastab alati ainult üksainus aminohape; mittekattuvus- üks ja sama nukleotiid ei saa olla korraga kahes kõrvutiolevas koodonis. Koodi lugemine algab koodonist AUG( initsiaatorkoodon ), määrab ära meteoniini.Initsiaatorkoodon määrab ära lugemisraami. Stoppkoodon- valk on valmis.
  

Geneetiline kood- koodipäike mRNA kohta
Täpike- stoppkoodon, kolmnurk - initsiaatorkoodon

• Translatsioon- mRNA alusel aminohapete järjekorda panemine , valgu tootmine. Vaja - mRNA, tRNA, rRNA, aminohapped , ensüümid, ATP ja GTP. Protsess toimub ribosoomis. Ribosoom on kaheosaline: mRNA liigub ribosoomi kahe osa vahele. Ribosoomi mahub korraga kuni kaks koodonit mRNAd. Esimesena siseneb ribosoomi suuremasse ossa transpordi RNA, sobib selline tRNA, mille päises on antikoodon initsiaatorkoodonile, tema küljes on aminohape metioniin .
  

Kui esimene tRNA on kinnitunud koodoni külge, saab siseneda teine tRNA. Kui teine tRNA seostub koodoniga, siis tekib kahe aminohappe vahele peptiitside. Lisaks katkeb side esimese aminohappe ja tema tRNA vahel. Kui side on katkenud, nihkub ribosoom(mRNA ka) ühe koodoni jagu edasi. Vabanenud kohale ribosoomis tuleb uus tRNA ja kogu protsess kordub. Kogu protsess toimub korduvalt. Protsess kordub kuni stoppkoodonini. Vastav tRNA ei kanna enda küljes ühtegi aminohapet. Korraga võib toota ühte sama tüüpi valku mitu ribosoomi. Ühe mRNAga seotud ribosoomide kogumit nimetatakse polüsoomiks.
Valgu regulatsiooni II etapp: üleliigseks muutunud mRNAde lagundamine.