Mutabiilsuse põhjuseks on geneetiliste elementide replikatsiooni, rekombinatsiooni ja lahknemise vead. Eri organismide ja sama genoomi eri osade mutabiilsus on tihti erinev. Mutageen on mistahes füüsikaline või keemiline tegur, mis suurendab mutatsioonide sagedust üle spontaanse mutabiilsuse taseme. Mutageenidega mõjustamisel saadud mutatsioone nim. indutseeritud mutatsioonideks, vastandatuna normaaltingimustes tekkivatele spontaansetele mutatsioonidele. Mutageenid võivad tõsta mutatsioonisagedust kuni sadu ja tuhandeid kordi. Tuntumad mutageenid on radioaktiivne, röntgen- ja UV-kiirgus, lämmastikaluste analoogid ja alküleerivad ühendid, mis võivad indutseerida nii geen- kui ka kromosoommutatsioone. Indutseeritud genoommutatsioonide põhjuseks on sageli käävimürgid, nt. kolhitsiin. Mutageenid võivad olla: a) füüsikalised (radioaktiivne kiirgus, UV-kiirgus, vibratsioon, müra) b) keemilised (ravimid, kemikaalid) c) bioloogilised (viirused, bakterid)
mRNA tripletile komplementaarse paardumisele. Koodon tRNA interaktsioonid. tRNA antikoodonjärjestus paardub mRNA-s asuva koodonjärjestusega koodoni kahe esimese nukleotiidi osas väga täpselt, vastavuses lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttele. Koodoni kolmandas positsioonis asuva nukleotiidiga paardumine on ebatäpne, mistõttu seda saiti koodonis nimetatakse lõdvaks (ingl. k. wobble) 71. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. 72. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendavad katsed. 73. Mutatsioonide mõju organismile. Mutatsioonide avaldumine haploidsetes ja diploidsetes organismides. 74. Punktmutatsioonid: transitsioonid, transversioonid ja raaminihkemutatsioonid. Kuidas mõjutavad erinevat tüüpi punktmutatsioonid geeni poolt kodeeritud polüpeptiidi funktsiooni? 75. Ames´i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks
Nii saab näiteks seriini tRNA antikoodoniga AGG seonduda nii koodonitele UCU kui ka UCC. Supressormutatsioonid – asendusmutatsioon ühes geenis surub maha e. supresseerib teises geenis tekkinud mutatsiooni avaldumise: Näiteks mutatsioonid tRNA geenides, mille tulemusena mutatsioon tRNA antikoodonis võimaldab tRNA-l paarduda mRNA-s oleva stop koodoniga ja taastada täispika polüpeptiidi sünteesi. Stop koodoniga paarduvat mutantset tRNA-d nimetatakse supressor-tRNA-ks 71. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. Mutatsioonisagedust tõstavad: 1. Kiirgus. (röntgenkiired, gammakiirgus, kosmiline kiirgus) 2. mitmesugused DNA-d kahjustavad ja modifitseerivad kemikaalid Mõjutavad veel: 1. Ploidsus. Bakterites, kelle genoom on haploidne, on mutatsioonidel võimalus kohe avalduda. Diploidse organismi puhul on mutatsiooni avaldumise seisukohalt määravaks see, kas tegemist on dominantse või retsessiivse mutatsiooniga
esimese nukleotiidi osas väga täpselt, vastavuses lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttele. Koodoni kolmandas positsioonis asuva nukleotiidiga paardumine on ebatäpne, mistõttu seda saiti koodonis nimetatakse lõdvaks. Nii saab näiteks seriini tRNA antikoodoniga AGG seonduda nii koodonitele UCU kui ka UCC. Mitmed tRNA molekulid sisaldavad antikoodoni positsioonis, mis paardub koodoni viimases positsioonis oleva nukleotiidiga, lämmastikalust inosiin. 71. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. Kui mutatsioonisagedus oleks liiga kõrge, koormataks populatsioon kiiresti üle kahjulike mutatsioonidega ja isendite arvukus populatsioonis hakkaks vähenema.. Füüsikalised tegurid : UV kiirgus, röntgenkiirgus, kemikaalid. Somaatilised või sugurakkudes tekkinud mutatsioonid. Somaatilised mutatsioonid ei pärandu järglastele, kuid somaatilise raku mutatsioon võib avalduda sinult selle raku järglastes, nt sünnimärgis tekkiv mutatsioon.
vältel, kui genoom pole pakitud kapsiidi. Faagi geenide peenstruktuur. 50-ndate aastate keskel hoogustus faagide geenistruktuuri uurimine. Seymor Benzer kaardistas faagi T4 rII lookuse mutatsioone kahes järjestikku paiknevas geenis rIIA ja rIIB. rII mutandid põhjustasid suurte terava servaga faagilaikude teket. Algse faagitüve puhul olid laigud jälle väiksemad ning säbruliste servadega. rII mutandid tekkisid algsest tüvest spontaanselt, sagedusega 1/100 000 kohta. Mutatsioonisagedust oli võimalik kemikaalide ja UV-kiirguse toimel tõsta. Erinevalt algsest T4 faagist polnud rII mutandid võimelised paljunema E. coli tüves K12. E. coli tüvi B võimaldas aga paljuneda nii algsel kui ka mutantsel faagil. Benzer ristas 2 erinevat rII mutanti E. coli tüve B rakkudes ja analüüsis järglaskonda tüve K12 nakatamisvõime suhtes. Rekombinatsiooni tulemusena tekkis väga madala sagedusega (10 -6) variante, kus rII lookuses oli taastunud
69. Koodon-antikoodon paardumine, selle täpsus. Mis on supressor-tRNA? tRNA antikoodonjärjestus paardub mRNAs asuva koodonjärjestusega koodoni kahe esimese nukleotiidi osas väga täpselt, vastavuses lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttele. Supressormutatsioonid asendusmutatsioon ühes geenis surub maha e supresseerib teises geenis tekkinud mutatsiooni avaldumise. Stoppkoodoniga paarduvat mutantset tRNAd nim supressor-tRNAks. 70. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. Kiirgus, kemikaalid. Füüsikalised tegurid. Nende olemasolu ja hulk keskkonnas. + DNA replikatsiooni täpsus, DNA reparatsiooni efektiivsus. 71. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendavad katsed. Spontaanne mutatsioonisagedus on madal. Indutseeritud mut: mutageenid (kiirgus ja kemikaalid, mis kahjustavad DNAd) võivad suurendada mutatsioonisagedust rakus
Koodon – tRNA interaktsioonid: tRNA antikoodonjärjestus paardub mRNAs asuva koodonjärjestusega koodoni kahe esimese nukleotiidi osas väga täpselt, vastavuses lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttele. Koodoni kolmandas positsioonis asuva nukleotiidigaa paardumine on ebatäpne, mistõttu seda saiti koodonis nimetatakse lõdvaks. Nii saab nt seriini tRNA antikoodoniga AGG seonduda nii koodonitele UCU kui ka UCC. 71. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. DNA replikatsiooni täpsus; DNA reparatsiooni efektiivsus; mutageensete faktorite olemasolu ja hulk keskkonnas. Kui mutatsioonisagedus oleks liiga kõrge, koormataks populatsioon kiiresti üle kahjulike mutatsioonidega ja isendite arvukus populatsioonis hakkaks vähenema. Füüsikalised tegurid: UV kiirgus, röntgenkiirgus, kemikaalid. Somaatilised mutatsioonid ei pärandu
on ebatäpne (nn lõtv sait). Mitmed tRNA molekulid sisaldavad antikoodoni positsioonis lämmastikalust inosiini (I), mis on võimeline paarduma nii U, C kui ka A-ga. · Supressor-tRNA stopkoodoniga paarduv mutantne tRNA, mis taastab täispika polüpeptiidi sünteesi (tekib, kui tRNA geenides tekib mutatsiooni, mille tulemusena tekib vastava mutatsiooniga tRNA) 71. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. · DNA replikatsiooni täpsus ning reparatsiooni efektiivsus · Mutageenide olemasolu ja hulk keskkonnas (UV, röntgenkiirgus, kemikaalid) · Korduvjärjestused (1 või mõni nukleotiid) soodustavad DNA sünteesil indelite (deletsioonide, duplikatsioonide) teket. · Lämmastikaluste tautomeersed üleminekud võivad põhjustada asendusmutatsioone. · Vabad hapniku radikaalid kahjustavad guaniini, mis seetõttu võib paarduda adeniiniga. 72
70. Koodon-antikoodon paardumine, selle täpsus. Mis on supressor-tRNA? tRNA antikoodonjärjestus paardub mRNA-s asuva koodonjärjestusega koodoni kahe esimese nukleotiidi osas väga täpselt, vastavuses lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttele. Koodoni kolmandas positsioonis asuva nukleotiidiga paardumine on ebatäpne, mistõttu seda saiti koodonis nimetatakse lõdvaks. Supressor-tRNA - stop koodoniga paarduv mutantne tRNA. 71. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. Füüsikalised tegurid, nagu näiteks erinevad kiirgused ja keemilised tegurid – kemikaalid (mürgid). 72. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendavad katsed. Spontaansed on iseeneslikud mutatsioonid, mis on tekkinud ilma mutageenideta, nende arv rakus on väike. Indutseeritud mutatsioonid on tekkinud mutageenide tõttu. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendati jäljendkülvi katsega
Transversioonmutatsioon: puriin asendab pürimidiini või vastupidi. Võib toimuda ka kahe samaaegse sündmuse tulemusena: lisaks tautomeerile ka rotatsioon ümber suhkrualuse. Resultaat: AT paarist võib läbi vahepealse AA paari saada TA paar. Üks a on rotatsioonis ja teine tautomeeris. Guaniin saab paaduda adeniiniga. Indutseeritud Mutatsioone saab esile kutsuda kemikaalide ja temperatuuriga. Kuigi röntgenkiirgus suurendab mutatsioonisagedust, röntgenkiirguse poolt põhjustatud mutatsioonide muster on sarnane loomulikele ehk spontaansetele mutatsioonidele. Mutatsioonid on juhuslikud, ei teki täpselt vastavalt raku vajadusele. 13. DNA reparatsioon (tüübid, töö põhimõte) Radiatsioon, keemilised mutageenid, kuumus, ensüümivead ja spontaanne lagunemine lõhuvad DNAd pidevalt. Oletatakse, et spontaanse hävimise tõttu hävib iga päev igas raku DNA tuhandeid nukleiinhappeid
1 Mutatsioonid - Juhuslik teke ja mitteadaptiivsus - Spontaanne teke - Keemiline ja kriigusmutagenees - Mutatsioonide tüübid 27.Mutatsioonide sagedus - Mutatsioonisagedus – ajaühikus geeni kohta - Spontaansed mutatsioonid – prokarüoodid, eukarüoodid - Indutseeritud mutatsioonid – keemiline mutagenees, kiirgus mutagenees (kiirgus tõstab mutatsioonisagedust) - Mutatsioonid, aeg ja koht – somaatilised ja generatiivsed mutatsioonid, regulatoorgeenid mutatsioonid, otse ja pöördumatasioonid reversioonid 28.Mutatsioonide tüübid - Dominantsed mutatsioonid avalduvad kohe - Retsessiivsed mutatsioonid avalduvad homo või hemisügootses olekus Rakutüübi alusel: - Somaatilised kandub rakkude jagunemisel edasi muteerunud raku järglaskonnale
põhimõttele. Koodoni kolmandas positsioonis asuva nukleotiidiga paardumine on ebatäpne, mistõttu seda saiti koodonis nim lõdvaks. Supressor-tRNA on stoppkoodoniga paarduv mutantne tRNA. Mutatsioonid tRNA geenides, mille tulemusena mutatsioon tRNA antikoodonis võimaldab tRNA-l paarduda mRNAs oleva UAG stoppkoodoniga ja taastada täispika polüpeptiidi sünteesi ehk ta surub maha teises geenis tekkinud mutatsiooni avaldumise. 71. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. · DNA replikatsioonitäpsus · DNA reparatsiooni efektiivsus · Mutageensete faktorite olemasolu ja hulk keskkonnas: UV, röntgen, kemikaalid · Korduvjärjestused soodustavad DNA sünteesil indelite teket · Lämmastikaluste tautomeersed üleminekud võivad põhjustada asendusmutatsioone · Rakus metabolismi käigus tekkivad O2 radikaalid võivad oksüdeerida guaniini.
2.ta ei ole kattuv. 3.on komavaba- välajäetavad nukleotiidid puuduvad. 4.on degenereerunud ehk kõdunud. 5.on seaduspärane. 6.sinna kuuluvad spetsiifilised koodonid, mis on signaaliks translatsiooni initsiatsioonile ja terminatsioonile.7.on universaalne kõigile elusorgansimidele(v.a. mõned erinevused mitokondrites) 70)Koodon-antikoodon paardumine, selle täpsus.Mis on supressor-tRNA? supressor-tRNA on stop koodoniga paarduv mutantne tRNA. 71)Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid. füüsikalised tegurid nagu nt UV kiirgus ja kemikaalid 72)Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendavad katsed. Indutseeritud mutatsioonid on mutageenide toimel tekkinud mutatsioonid. 73)Mutatsioonide mõju organismile.Mutatsioonide avaldumine haploidsetes ja diploidsetes organismides. *mutatsioonid võimaldavad organismide populatsioonisisest geneetilist varieeruvust.
dominantset mutatsiooni, mis põhjustab lambal lühijalgsust. Tõuaretajad on seda mutatsiooni kasutanud paiksemate loomade aretamiseks. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid Spontaanne mutatsioonisagedus rakus on madal. Bakterites ja bakteriofaagides (bakteriviirustes) tekib spontaanseid mutatsioone sagedusega 10-8 kuni 10-10 nukleotiidipaari kohta generatsioonis, eukarüootse raku puhul aga vahemikus 10-7 kuni 10-9 nukleotiidipaari kohta generatsioonis. Kui arvutada mutatsioonisagedust geeni kohta, võttes keskmise geeni pikkuseks 1000 aluspaari, saame mutatsioonisageduse, mis varieerub vahemikus 10-4 kuni 10-7 generatsiooni kohta. 79 Teatud füüsikalised tegurid nagu näiteks ultraviolettkiirgus ja kemikaalid, mis kahjustavad DNA-d, teisisõnu mutageenid, võivad tõsta mutatsioonisagedust rakus võrreldes spontaanse mutatsioonisagedusega mitu suurusjärku
dominantset mutatsiooni, mis põhjustab lambal lühijalgsust. Tõuaretajad on seda mutatsiooni kasutanud paiksemate loomade aretamiseks. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid Spontaanne mutatsioonisagedus rakus on madal. Bakterites ja bakteriofaagides (bakteriviirustes) tekib spontaanseid mutatsioone sagedusega 10-8 kuni 10-10 nukleotiidipaari kohta generatsioonis, eukarüootse raku puhul aga vahemikus 10-7 kuni 10-9 nukleotiidipaari kohta generatsioonis. Kui arvutada mutatsioonisagedust geeni kohta, võttes keskmise geeni pikkuseks 1000 aluspaari, saame mutatsioonisageduse, mis varieerub vahemikus 10-4 kuni 10-7 generatsiooni kohta. Teatud füüsikalised tegurid nagu näiteks ultraviolettkiirgus ja kemikaalid, mis kahjustavad DNA-d, teisisõnu mutageenid, võivad tõsta mutatsioonisagedust rakus võrreldes spontaanse mutatsioonisagedusega mitu suurusjärku. Mutageenide toimel tekkinud mutatsioone nimetatakse indutseeritud mutatsioonideks.
muutused ja rakukultuuride keskkond kujunes erinevaks. Sellest tulenevalt sattusid rakupopulatsioonid erineva selektsiooni alla ning eelise said erinevad mutandid. Mutatsioonid tekivad näiliselt staatilises rakupopulatsioonis, kus DNA replikatsioonitase on rakkudes oluliselt langenud. Kõrgenenud mutatsioonisagedus statsionaarse faasi rakkudes - vananevates bakterikolooniates tõuseb mutatsioonisagedus. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid: · DNA replikatsiooni täpsus · DNA reparatsioonisüsteemide efektiivsus Mutaatorfenotüüp: 1. Püsiv - Üldine mutatsioonisageduse tõus rakus mutatsioonid DNA reparatsiooni geenides Lokaalne osades geenides sisalduvad hüpermutabiilsed alad (contingency loci) 2. Ajutine - Vigaderohkelt DNA-d sünteesivate DNA polümeraaside induktsioon DNA reparatsiooni alatalitlus Mobiilsete elementide transponeerumine
elukeskkonna temperatuurist, toitainete kättesaadavusest, samuti osalevad protsessis mitmed globaalsed DNA-ga seonduvad valgud. Ajutised mutaatorid. Ajutiste mutaatorite olemasolule nälgivas rakupopulatsioonis viitab asjaolu, et selektiivsetes tingimustes on isoleeritud mutante, kus lisaks bakteriraku kasvu võimaldavatele mutatsioonile on tekkinud veel teisigi, antud tingimustes ebaolulisi mutatsioone. Samas ei täheldata nende mutantide puhul kõrgenenud mutatsioonisagedust. Mis võiks olla ajutise mutaatorfenotüübi põhjuseks statsionaarse faasi rakkudes? Arvatakse, et transkriptsiooni või translatsiooni vigade tõttu võidakse rakus sünteesida defektseid DNA reparatsiooni ensüüme või defektset DNA Pol III vigu korrigeerivat subühikut epsiloni. Teisalt on võimalus, et osades rakkudes on DNA reparatsiooniensüümide hulk selleks liiga madal, et tulla toime vigade parandamisega. Samuti võib mutaatorfenotüüp ilmneda SOS-vastuse tagajärjel
annaabi.ee 
