amoinohape, mille atsüleerimisel või siis deatsüleerimisel tekitatakse eukromatiin (aktiivne/avatud) või heterokromatiin (inaktiivne/kondenseeritud). 7. Pärmi rakus toimub vaigistamine (silencing) telomeersetes DNA alades. Missugused biokeemilised protsessid on selle telomeerse vaigistamise taga? a. Histoonide modifitseerimine heterokromatiin on tugevalt pakitud. 8. Mis on nukleosoom? Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt aktiivne DNA on teisti pakitud, kui transkriptsioo-niliselt inaktiivne DNA. a. Nukleosoom DNA ja histooni kompleks, peamised kromatiini struktuurühikud. b. Röntgenstruktuur analüüs kondenseeritud alad ei trankribeeru aktiivselt värvimine. 9. Loetle DNA erineva struktureerituse astmed, mis lõpevad kromosoomi tek-kega. 10
• Kromatiid on geneetiliselt identse informatsiooniga koopia kromosoomist, mis on ühendatud sellesama kromosoomiga tsentromeeri kaudu. • Kromatiin on eukarüootse organismi kromosoomide DNA ja valkude kompleks, mis värvub kromosoomide diferentsiaalvärvimisel eri moodi sõltuvalt kromosoomide kokkupakituse astmest ja DNA-järjestusstruktuurist. • Telomeer on on DNA ahela piirkond enamiku liikide eukarüootse raku kromosoomi kummaski otsas. • Nukleosoom on DNA ja histooni kompleks, peamised kromatiini struktuurühikud. • Histoonid on aminohappest koosnevad aluselised valgud, mille ümber keerdub DNA. • Histooni kood on histooni kindlas kohas paiknev kindel amoinohape, mille atsüleerimisel või siis deatsüleerimisel tekitatakse eukromatiin (aktiivne/avatud) või heterokromatiin (inaktiivne/kondenseeritud). • Geen on pärilikkuse ühik, mis asub kromosoomi kindlas punktis (lookuses)
51. Alveolaatide hulka kuuluvad muu hulgas tsiliaadid. 52. Dinoflagellaatidele on iseloomulik kahe viburi esinemine. 53. Dinoflagellaatide liike on suurusjärgus 2000. 50 Dinoflagellaadid põhjustavad sageli toksilisi õitsenguid 51 Enamasti on dinoflagellaatidel kaks viburit 52 Sulcus on dinoflagellaatidele iseloomulik pikivagu rakupinnal 53 Amfiesmaalsed vesiikulid on dinoflagellaatide rakumembraani all olevad alveoolid 54 Dinoflagellaatidel puudub nukleomorf [nukleosoom ka] 55 Dinoflagellaadi pantsri plaadid on ühendatud õmblustega 56 Epikoon ja hüpokoon on dinoflagellaadi kahe pantsri poolme nimetused 57 Dinoflagellaadid moodustavad diploidseid puhketsüste [diploidseid sügoote] 58 Dinoflagellaadi sügoot on alati diploidne 59 Tsiliaatide ripse on homoloogiline eukarüootse viburiga 60 Tsiliaatide mikrotuum on tegev raku sugulisel paljunemisel 61 Stomatokinees on rakusuu moodustumine ühele tütarrakule pärast tsiliaadi pooldumist
kodeeritav valguks. Inimese genoom on pakitud 24 kromosoomi. Eukarüootses rakus on mitmeiid geenide regulatoorseid mehhanisme: sageli rakuvälised stiimulid reguleerivad geenide aktiivsust ka geenilt kodeeritav valk võib otse/kaudselt reguleerida omaenda geeni aktiivsust (nii positiivselt kui negatiivselt) Genoomne DNA on tuumas tihedalt pakitud nukleosoomidesse. Nukleosoomid on moodustunud histoonivalkudest. Histoonid on tugevalt aluselised valgud. Nukleosoom moodustub histoonide oktameerist. Histoonide N-terminaalsed modifikatsioonid määravad kromatiini avatuse. Enim on modifitseeritud histoonid H3 ja H4. Nukleosoomides olevate oktameersete histoonide sabasid modifitseeritakse.
Näiteks hüpokaleemiline perioodiline paralüüs. Sellele defektile on iseloomulik hootine lihasnõrkus ja K-ioonide taseme langus veres. Nendele haigetele on omane kilpnäärme ületalitlus. Haiguse põhjuseks peetakse signaali ülekande defekti lihasrakkude plasmamembraanis ja plasmamembraani Na-ioonpumba defektsust. Meestel avaldub defekt 100%, naistel väga harva. 8. Nukleosoomi ehitus ja talitlus. Nukleosoomide keemiline modifitseerimine, selle tähtsus. ! Nukleosoom koosneb kaheksast aluselist valgust-histoonist (2xH2A+ 2xH2B + 2xH3+2xH4) ning histoonide umbes kerinud DNA-st. Pluss nukleosoome ühendab omavahel H1 ülesanne on pakkida DNA-d nukleosoomide keemiline modifitseerimine mõjutab kromatiini pakkimistaset ja geeni ekspressiooni. Nukleosoomide keemiline modifitseerimine seisneb histoonide N- terminuste otsas olevate aminohappejääkidele mitüül-, akutüül- või fosfaatrühma lisamisel. Kui
Vaigistamine telomeersetes DNA alades - 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. Nukleosoom on histoonidest oktameer, mille ümber on keeratud umbes 146bp pikkune DNA jupp. 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.
Sel juhul on DNA ahelad tihedamalt kokku keerdunud. Negatiivne superspiralisatsioon DNA ahela pöördumine toimub vasakusuunaliselt. Sel juhul on DNA ahelad teineteisest rohkem lahti keerdunud ja võivad isegi eralduda. DNA negatiivne superspiralisatsioon on oluline seoses: DNA sünteesiga (ehk replikatsiooniga), rekombineerumisprotsessidega, geenide avaldumise regulatsiooniga (ehk transkriptsiooniga) - Nukleosoom - kromatiinaine struktuurielement, milles DNA on keerdunud ümber valguliste (8 histooni) gloobulite. - Kromatiin - DNA ja sellega seondunud valkude (histoonide) kompleks, millest moodustuvad eukarüootide ehk päristuumsete kromosoomid. - Eukromatiin - kromatiini osa. See on lõdvalt pakitud kromosoomi ala, mille pealt toimub transkriptsioon. Transkriptsiooniliselt aktiivne DNA - Heterokromatiin - Inaktiivne DNA
Milline nimetatud protsessidest sellistes rakkudes ei toimu? Rakuseina teke 38. Nukleosoomi koostises DNA on keerdunud ümber Histoonide 39. Eukarüootides on aktiivne transkriptsioon seotud ainult eukromatiiniga 40. Sama organismi lihasrakud ja närvirakud on erineva struktuuriga, sest ekspresseerivad erinevaid geene 41. Milline loetelu on õige lähtudes DNA kokkupakkimise keerukusastme suurenemisest? Nukleosoom 30nm ,,kromatiin" tellingutel u kinnitunud DNA lingid 42. C4 taimed võivad fotosünteesida ilma fotorespiratsiooni toimumiseta, sest C4 tsükkel tõstab CO2 kontsentratsiooni pärja rakkudes TEST 5 1. Milline nimetatud hingamise protsessidest on kõige tihedamalt seotud rakusiseste membraanidega? Oksüdatiivne fosforüleerimine 2. Millisel protsessil põhineb oksüdatiivne fosforüleerumine mitokondriaalses elektronide transpordi ahelas (mETA-s)
DNA-ga järjestsspetsiifiliselt seonduvaid valke, RNA polümeraasid, DNA süntetaasid ja proteiinkinaasid. Ensüüm topoisomeraas I ülesandeks on keerata lahti DNA keerd, tehes enne lõike ühte ahelasse. Topoisomeraas II lõhub kaheahelalise DNA, võimaldades DNA lahtikeerrumise parandab lõikekoha ehk siis katalüüsib DNA heeliksi pöörduvaid katkemisi. Eukarüootide kromosoomides on DNA umbes 1200-kordselt kokku pakitud. Kromatiini pakkimise ühikuks on nukleosoom. Nukleosoom koosneb umbes 200 bp pikast DNA lõigust ja histoonsest oktameerist. Viimase moodustavad histoonid H2A, H2B, H3 ja H4, kusjuures igaühte on genoomis 2 molekuli. Umbes 140 bp DNA-st keerdub kaks korda ümber histoonse südamiku, ülejäänud DNA on linker-alas. 2 nm diameetriga DNA kaksikahela keerdumisel ümber histoonse oktameeri moodustub 10 nm kromatiinniit. Kromatiinniit moodustab H1 histooni osalusel 30 nm kromatiinkiu. Järgnevalt,
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. 26. 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. 27. Loetle DNA erineva struktureerituse astmed, mis lõpevad kromosoomi tekkega. Kromosoomi struktuur. DNA kaksikheeliks keerdub 2x ümber histooni oktameeri moodustades nukleosoomid.
karotinoidid ja fükobiliinid. 14. Taimede võimalikud energiavarustuse viisid - Fotosüntees ja kemosüntees 15. Kromosoomid - (teavet saab kasutada vaid teabe lugeja olemasolul, kromosoomis pole teabe lugejat, on karüoplasmas/tsütoplasmas). Milleks:Teabe talletamiseks kogu elu reguleerimise teave. Ehitus: DNA+histoonid(valgud, mis hoiavad DNA struktuuri ja kaitsevad välismõjude eest, ning reguleerivad DNA kasutamist) nukleosoom on kromosoomi morfoloogiline ühik. Tervikuna: rõngaskromosoomid on nt: bakteritel. Mitokondrites ka rõngaskromosoomid. On ainult üks ja paikneb vabalt tsütoplasmas. Pulkjad kromosoomid päristuumsetel. Paiknevad rakutuumas ja on palju. Operon kromosoomi funktsionaalne ühik korraga loetav osa, Valku kodeeriv osa, Regulatoorne osa, Mõttetu osa. 16. Mitoos - tekib kaks identset rakku (Raku samane jagunemistsükkel). Faasid: Esmane
Püsimine-muutumine olgu tasakaalus! Iga muutus pole progress. Progress on teabe parem, efektiivsem kasutamine. GENEETIKA tegeleb elu püsimise ja muutumise kandjatega, nende toimimise seaduspärasustega. http://www.ebc.ee/loengud/maia_gen/doc/GEN_1_8.htm KROMOSOOM Milleks? Teabe talletamiseks kogu elu reguleerimise teave. Aga: Teavet saab lugeda vaid lugemisvahendi olemasolul: see ise puudub kromosoomides (on karüoplasmas/tsütoplasmas) Ehitus DNA+histoonid nukleosoom Tervikuna: rõngaskromosoomid Pulkjad kromosoomid Operon korraga loetav osa Valku kodeeriv osa Regulatoorne osa Mõttetu osa Mitoos Raku samane jagunemistsükkel Faasid Meioos Raku jagunemine, mille puhul kromosoomide arv väheneb 2 korda 2 jagunemist: I profaasis toimub ristsiire (crossingover). (sellele eelneb DNA kahekordistumine) Homoloogiliste kromosoomide lahknemine II Toimub vaid kromatiinide lahknemine
kondensatsiooni, mitte üksnes histoonide atsetüleerituse aste. "Histoonne kood" tähistab kõiki histoonide N-terminuses toimunud modifikatsioone. Näit, heterokromatiinses vormis on H3 Lys positsioonis 9 sageli metüleeritud. "Histoonset koodi" lugevad valgud tunnevad neid spetsiifilisi modifikatsioone ära ja promoteerivad kromatiini kondensatsiooni (suletud) või dekondensatsiooni (avatud struktuuri teket). 26. Nukleosoom - DNA pakkimise väikseim ,,ühik", mis koosneb 8-st histooni molekulist ja 147-st aluspaarist DNA-st. Nukleosoomi tuumiku moodustavad histoonid H3, H4, H2A ja H2B, mida kõiki on kahes korduses. Nendest H3 ja H4 moodustavad tetrameeri (2 x H3-H4 dimeer), millele omakorda kinnituvad kaks H2A-H2B dimeeri. Oli teada, et selgroogsetes sisaldab transkriptsiooniliselt inaktiivne DNA tihtipeale metüleeritud tsütidiinijääke (5'metüültsütidiin, mC), millele vahetult järgneb G
Kromatiini struktuuri tagamisel osalevad lisaks histoonidele ka muud valgud: a)tugivalgud- mittehistoonsed kromatiini valgud, mis kinnituvad DNA-le läbi spetsiifiliste DNA piirkondade. See interaktsioon toimib kui transkriptsiooniline isolaator- isoleerib erinevad transkriptsioonilised ühikud b) SMC valgud on kromosoomi struktuuri säilitavad valgud, tavaliselt geenidevahelises alas kromosoomidel HMG valgud-(high mobility group)- seovad DNAd kooperatiivselt TF-dega Nukleosoom on DNA ja histoonide kompleks. Koosneb histoonidest moodustunud tuumikust(H2A, H2B, H4,H3) ja selle ümber keerdunud DNA ahelast
kirjeldab fenomeni, kus geneetiliselt identsed rakud või organismid ekspresseerivad oma genoome erinevalt ja sellest tuleneb fenotüübiline erinevus. Epigeneetiline programmeerimine taimedes aitab kontrollida arengu etappe. (loeng nr. 5 epigeneetika) Histoonid - valgud, mille ümber on DNA keeratud · Histoonid on aluselised ja DNA on happeline ja nii moodustub stabiilne kooslus kromatiin. Histooni peamine osa = oktameer (8 histooni molekuli) DNA keeratakse kaks korda ümber histoonide Nukleosoom = DNA, mida hoidab histoon paigal Nukleosoome hoiavad koos linker DNA-d DNA superkeerdumine Nukleosoomi funktsioon · Aitavad DNA molekuli keerdus hoida · Reguleerivad geeni ekspressiooni (loeng 3, 5 -genoom, ploidsus; epigeneetika) Meetodid: PCR - Polymerase chain reaction (PCR). Vaja praimereid, mis on disainitud sisestatud geeni järgi. 1. Inkubeeritakse sihtmärgi DNA-d 94 kraadi juures 1 minut, et eraldada ahelad. 2. Lisatakse praimerid, nukleotiidid ja DNA polümeraas 3
ning saadakse emased loomad, kelle piim sisaldab meid huvitavad valku. Samuti võimalik transgeeni mikrosüstimine viljastatud munaraku tuuma naabrusesse. 50. Kromosoomide struktuur ja funktsioon: kromosoomide uurimismeetodid vöödistus, FISH, CGH, põhilised anomaaliad. Geneetiline materjal on organiseeritud kromosoomideks. Iga kromosoom koosneb lineaarsest DNA molekulist, mis on valkudega tihedalt kokku pakitud. DNA pakkimise väikseim ühik on nukleosoom, mis koosneb 8-st histoonist ja nende ümber keritud 147 bp DNAst. H1 linkerile. Nukleosoomid moodustavad omavahel kokkupakituna 30 nm fiibri. Kromosoomide oluliseks elementideks on tsentromeer kromosoomide täpseks jaotuseks rakujagunemisel, telomeerid kaitsevad kromosoomide otsas DNAd nukleaaside eest ja replikatsiooniorigin DNA replikatsiooniks. Kromosoomidele annab kuju tsentromeer: metatsentriline – keskel, submetatsentriline –
26. Kuidas ühe liigi mitoosi metafaasi kromosoomidest koostatud kogumit nimetatakse ning mida selle abil teha saab? Karüotüüp, selle abil saab määrata kromosoomide ümberpaiknevusest tingitud haigusi. 27. Eukarüoodi DNA esimene ja teine pakkimistasand kuidas neid nimetatakse? Mitu korda need DNAd lühendavad? I pakkimistasand pakkimine nukleosoomi lühendab 7x II pakkimistasand 30 nm fiiber/solenoid- lühendab 40x 28. Millistest histoonidest moodustub nukleosoom (mitu histooni ja millised histoonid)? Milline histoon sellesse struktuuri ei kuulu ja mis on tema teadaolevad ülesanded tuumas? Nukleosoomi moodustavad histoonid H2A, H2B, H3 ja H4 - kõiki 2x. Histoon H1 stabiliseerib ja hoiab nukleosoomi sidemeid püsivatena ning vastutab kõrgemate pakkimistasandite stabiilsuse eest. Nukleosoom moodustub histoonidest H2A,H2B, H3,H4, kõiki neid on kahekordselt. On olemas ka histoon H1, mis vastutab nukleosoomide omavaheliste
Konkatemeerid on rõngaskromosoomid, mis on üksteisega läbipõimunud ja moodustavad kette: oooo. 84. Kromatiin ja histoonid. Kromatiin on kromosoomi koostisaine, mis koosneb peamiselt DNA-st ja valkudest (RNA'st ka). Valgud võivad olla aluselised (histoonid (H1, H2a, H2b, H3, H4) ja protamiinid spermides) või happelised (mittehistoonsed valgud). Histoonid on madalmolekulaarsed valgud, mis on DNA-ga spetsiifiliselt komplekseerunud, moodustades nukleosoome. 85. Nukleosoomi ehitus. Nukleosoom koosneb: 1) Linker-DNA (8-114bp) 2) nukleosoomi põhistruktuur (146 nukleotiidi; 1 3/4 DNA pooret) ümber histoonide oktameeri (2 molekuli H2A, H2B, H3, H4) lisandub 1 molekul histooni H1, 2 DNA täispööret 4) nukleosoomi oktameeri ümber 166 nukleotiidi paari 86. Eukarüoodi kromosoomi pakkimise kolm taset. 1) nukleosoom, 2) voltumine ja superspiralisatsioon (10nm diameetriga nukleotiidne kiud superspiraliseerub 30-nm diameetriga solenoidstruktuuriks) 3) metafaasne kromosoom scaffold
värvides värvuvad, tumedamad on G ja heledamad R, tumedamalt värvuvad rohkem kokku pakitud kromatiinid. 26. Kuidas ühe liigi mitoosi metafaasi kromosoomidest koostatud kogumit nimetatakse ning mida selle abil teha saab?Karüotüüp, selle abil saab määrata kromosoomide ümberpaiknevusest tingitud haigusi. 27. Eukarüoodi DNA esimene ja teine pakkimistasand kuidas neid nimetatakse? Mitu korda need DNAd lühendavad? I pakkimistasand nukleosoom lühendab 7x II pakkimistasand fiiber- lühendab 40x 28. Millistest histoonidest moodustub nukleosoom (mitu histooni ja millised histoonid)? Milline histoon sellesse struktuuri ei kuulu ja mis on tema teadaolevad ülesanded tuumas? Nukleosoom moodustub histoonidest H2A,H2B, H3,H4, kõiki neid on kahekordselt. On olemas ka histoon H1, mis vastutab nukleosoomide omavaheliste sidemete püsivuse eest, stabiliseerib nukleosoomi ja osaleb kõrgemate pakkimistasandite stabiilsuse eest
Kromatiin – aine, millest koosneb kromosoom Kromatiid – on üks kahest kromosoomi osast, mis on tekkinud DNA jagunemise käigus. Histoonid – Valgud, mille ümber on mässitud DNA ahelad, kaitsevad DNA-d ja aitavad seda kokkupakkida. Inimesel on keharakkudes 44 autosoomi ja 2 sugukromosoomi (kas XX või XY) DNA pakkimine: DNA keerub ümber histoonide (DNA on mässitud ümber histoonide) tekib nukleosoom, nukleosoomide keerdumsel tekib kromatiin. Kromatiin keerdub omakorda -> tekib kromotiid. Ja kromotiidist koosnem kromosoom. 24. DNA replikatsioon Replikatsioon – ehk DNA süntees, mille käigus DNA kahekordistatakse ehk duplitseeritakse. Replikatsioon on vajalik raku jagunemiseks, et uued rakud saaksid võrdselt identsed DNAd. Komplementaarsusprintsiip – nukleotiidide vastavus üksteisele. (A-T, C-G) Etapid: 1
RNA pealt DNA. Valgud- koosnevad ah, nende kaudu jõuab pärilik info tunnustesse Replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon- matriitssüsteemireaktsioonid Nukleosiid- suhkur + lämmastikalus Nukleotiid- suhkur+ lämmastikalus+ fosfaatrühm ( lisaks nukleiinhappe mood. On teisi ül: ATP, koensüümide koostises- CoA, signaalmolekul-cAMP Nukleiinhape- tekib kui nukleotiidid seostuvad omavahel fosfodiestersildadega. Nukleosoom- kromatiinaine struktuurelement, DNA on keerdnud ümber 8 histooni gloobuli. Superheeliksi struktuur kaitseb DNA-d DNAaaside eest ( topoisomeraasi toimel moodustub) Heterokormatiin- inaktiivne DNA, tsentromeeri ja telomeeri piirkond Eukromatiin-aktiivne DNA 2. DNA/RNA nukleotiidne koostis (tüüp/nimetus, komplementaarsus) A ja G puriinalused ja C,T, U pürimidiinalused DNA- fosfaatrühm, nukleotiid A=T ja GC, suhkur (desoksüriboos) ühe suhkru hüdroksüülgrupile,
Kuidas ühe liigi mitoosi metafaasi kromosoomidest koostatud kogumit nimetatakse ning mida selle abil teha saab? Karüotüüp. Nende põhjal saab kromosoome ning nende ümberkorraldustest tulenevaid haigusi määrata. Eukarüoodi DNA esimene ja teine pakkimistasand – kuidas neid nimetatakse? Mitu korda need DNAd lühendavad? - Esimene tasand : pakkimine nukleosoomi, lühendab 7x - Teine tasand : 30nm fiiber/solenoid, lühendab 40x Millistest histoonidest moodustub nukleosoom (mitu histooni ja millised histoonid)? Milline histoon sellesse struktuuri ei kuulu ja mis on tema teadaolevad ülesanded tuumas? Kromatiini koosseisus on histoone viit tüüpi – H1, H2A, H2B, H3, H4. Nukleosoom koosneb histoonidest ja nende ümber keerdunud DNA-st. Ühes nukleosoomis on kokku kaheksa histooni molekuli: iga nelja histooni (H2A, H2B, H3, H4) on kahes korduses. Nukleosoomide vahel paiknevale DNA ahelale seondub H1 histoon, mida nimetatakse ka linkerhistooniks. H1
roteerumine – DNA ahelad rohkem lahti keeratud (relaxed) ja võivad eralduda 46. Eukarüootsete kromosoomide koostis ja struktuur. Eukarüootne kromosoom on bakteri DNAga võrreldes kompaktsem. Kromosoomi moodustab 1 DNA molekul. Eukarüootsete kromosoomide kondensatsioonil eristatakse 3 taset: 1. DNA nukleosoomne struktuur DNA on keritud ümber histoonidest moodustunud oktameeride. Oktameeri moodustab histoonivalkude kogum, kus histoone H2a, H2b, H3 ja H4 on kahes korduses. Nukleosoom sisaldab 146 aluspaari DNAd. Nukleosoomid on omavahel ühendatud linkeralade kaudu. Histoon H1 on seotud linkeralaga ja see stabiliseerib struktuuri ning osaleb kromatiinikiudude moodustamisel. 29 DNA on nukleosoomis negatiivselt superspiraliseerunud ja keritud 1,75 ringi ümber histoonse oktameeri. Nukleosoomi diameeter on 11nm. 2. Kromatiinkiud Kromatiin – interfaasi raku kromosoomimaterjal, mis koosneb valdavalt DNAst ja valkudest, väiksemas
mida selle abil teha saab? Karüotüüp. Nende põhjal saab kromosoome ning nende ümberkorraldustest tulenevaid haigusi määrata. 27. Eukarüoodi DNA esimene ja teine pakkimistasand kuidas neid nimetatakse? Mitu korda need DNAd lühendavad? - Esimene tasand : pakkimine nukleosoomi, lühendab 7x - Teine tasand : 30nm fiiber/solenoid, lühendab 40x 28. Millistest histoonidest moodustub nukleosoom (mitu histooni ja millised histoonid)? Milline histoon sellesse struktuuri ei kuulu ja mis on tema teadaolevad ülesanded tuumas? Kromatiini koosseisus on histoone viit tüüpi H1, H2A, H2B, H3, H4. Nukleosoom koosneb histoonidest ja nende ümber keerdunud DNA-st. Ühes nukleosoomis on kokku kaheksa histooni molekuli: iga nelja histooni (H2A, H2B, H3, H4) on kahes korduses. Nukleosoomide vahel paiknevale DNA ahelale seondub H1 histoon, mida nimetatakse ka
(kromosomaalse DNA mudel). Topoisomeraasid ja güraasid - ensüümid, mis võivad tekitada või kõrvaldada superspiraale. Kromosoomid Kromosoomid on kromatiini struktureerunud vormid. NB! 1DNA molekul + valgud = kromosoom Kromatiin = nukleoproteiinkompleks, koosneb DNAst, histoonidest ja mittehistoonsetest valkudest. DNA keritakse ümber histoonvalgu poolide Histoonid on oligomeersed aluselised valgud; seostuvad tugevalt DNAga Tekib nukleosoom ehk "helmekee". See on kromo-soomi formeerumise esimene etapp. Nukleosoomid pakitakse helikaalseteks kiududeks solenoidideks. Ribosoomide koostises on ~65% rRNAd ja ~35% valke rRNA toimib toena ribosoomsetele valkudele Sisaldab palju kaheahelalisi spiraliseerunud lõike (hairpin-struktuurid). Tänu kõrgele ahelasiseste järjestuste komplementaarsusele saavad tekkida aluspaarid. rRNA võib olla katalüütiliselt aktiivne.
et soodustada DNA-ahelate lahtikeerdumist. Mahajääv ahel on DNA replikatsioonikompleksis linguna kaasas. 53. Võrrelge bakteri ja eukarüoodi kromosoomide replikatsiooni. Eukarüoodil: DNA süntees toimub ainult rakutsükli ühel etapil (S faasis) ja algab paljudest kohtades korraga. Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on 2 erinevat DNA polümeraasi. DNA on koos histoonidega nukleosoomideks organiseeritud: replikatsioonikahvli läbiminekul jaotub nukleosoom ajutiselt kaheks alaosaks. Kromosoomid on lineaarsed DNA molekulid ja nende otstest lühenemist kaitsevad telomeerid. Kui neid poleks, siis mahajääv ahel lüheneks pidevalt RNA praimeri kõrvaldamise tõttu mahajääv ahel on aga järgmises replikatsioonis matriits ning kromosoom lüheneks pidevalt. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud?
on kõiki kromosoome 2 komplekti. Erinevate kromosoomide DNA pikkus 15-85 mm. Peab olema hästi kokku pakitud et rakku ära mahuks. Kõige suurem kromosoom on metafaasis 10 mikromeetri pikkune ja 0,5 mikromeetrise läbimõõduga.Kromosoom koosneb ühest pikast DNA molekulist. Kromatiini koostises olevad valgud jaotuvad kahte suurde klassi: Histoonid (aluselised valgud,põhiline kromosoomi srtuktuuri kujundav roll) ja mittehistoonsed kromosoomivalgud (tugevalt happelised). Nukleosoom - kromatiidist moodustunud srtuktuurne alaüksus 47)Mis funktsioon on eukarüoodi kromosoomides tsentromeeridel ja telomeeridel. Tsentromeeridele kinnituvad kääviniidid. Metafaasi kromosoomis on tsentromeeri ala jälgitav kokkusurutud piirkonnana. Telomeeridel 3 põhilist funkts. *takistavad DNA molekulide otse lagundamist nukleaaside poolt *takistavad erinevate DNA molekulide otste kleepumist *võimaldavad lineaardete DNA molekulide otse replitseerumist, ilma et DNA molekulid kaotaksid
bakterid poolduvad kiiremini. Eukarüootide DNA on suurem kui bakteritel ja seetõttu on neil palju replikatsiooni alguspunkte. ERIPÄRAD: 1) DNA süntees toimub ainult rakutsükli ühel etapil ja algab paljudest kohtadest korraga; 2)juhtiva ja mahajääva ahela sünteesik on 2 erinevat DNA polümeraasi; 3)eukarüootne DNA on koos histoonidega nukleosoomideks organiseeritud: replikatsioonikahvli läbiminekul jaotub nukleosoom ajutiselt kaheks alaosaks; 4)kromosoomid on lineaarsed DNA molekulid ja nende otstest lühenemist kaitsevad telomeerid. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? Replitseeruvad rõngaskromosoomid. Paljude viiruste genoomi replikatsioon; geneetilise informatsiooni ülekanne rakust rakku bakterite konjugatsioonil; ribosomaalse RNA ekstrakromosomaalne amplifikatsioon amfiibide oogeneesis
Replikatsioon toimub ainult rakutsükli ühel etapil ja Replikatsioon algab vaid ühest ori'st ja toimub algab paljudest kohtadest korraga. pidevalt. Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on 2 erinevat Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on samad DNA polümeraasi polümeraasid Eukarüootne DNA on koos histoonidega DNA pole seotud histoonidega. nukleosoomideks organiseeritud: replikatsiooni- kahvli läbminekul jaotub nukleosoom ajutiselt kaheks alaosaks. Kromosoomid on lineaarsed DNA molekulid ja Kromosoom on rõngakujuline DNA molekul. nende lühenemist otstest kaitsevad telomeerid. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? · Nii toimub paljude viiruste genoomi replikatsioon, geneetilise info ülekanne rakust rakku bakterite konjugatsioonil. Igatahes toimub DNA rõngasmolekuli replikatsioonil · Toimumine:
Kõrgemate eukarüootide kromatiin sisaldab ekvivalentses hulgas histoone ja DNA-d. Taimedel ja loomadel on 5 klassi histoone H1, H2a, H2b, H3 ja H4. Need valgud on olemas peaaegu kõigis rakutüüpides v. a. spermarakkudes, kus nad on asendatud protamiinidega, mis on samuti aluselised valgud. Histoonid on DNA-ga spetsiifiliselt komplekseerunud, moodustades kromatiinist struktuurseid alaüksusi, mida nimetatakse nukleosoomideks. Üks nukleosoom on läbimõõduga 11 nm ning 6 nm kõrgune struktuur. Histoonid on fülogeneetiliselt väga tugevalt konserveerunud. Eukarüootse kromosoomi pakkimine. Metafaasi kromosoomi kondensatsiooniaste on võrreldes DNA molekuli kontuurpikkusega 10000 kordne. Võrreldes interfaasi kromosoomidega on meioosi ja mitoosi kromosoomid rohkem kondenseerunud. Eukarüoodi kromosoomi kondensatsioonil on eristatavad kolm astet. 1) DNA nukleosoomne struktuur
struktureerida, s.t. et see struktuur laieneks väljapoole telomeerset piirkonda. 28. Mis on nukleosoom? Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt
on osaleda DNA kokkupakkimisel, et viimane mahuks rakutuuma. Näiteks inimese iga rakk sisaldab lahtikeeratult umbes 1,8 meetrit DNA-d, aga kui DNA keerdub histoonide ümber, siis moodustunud kromatiini suurus on umbes 90 mikromeetrit. Viis peamist histooni on H1/H5, H2A, H2B, H3 ja H4. 14. Nukleosoomi ehitus Eukarüootse kromatiini sfäärilised üksused, mis koosnevad põhipartiklist (histoonide oktameer) ja selle ümber keerdunud 146-st DNA nukleotiidipaarist. Nukleosoom koosneb umbes 147 aluspaarist [3] DNA-st, mis ümbritseb 1,67 tiiru ulatuses histoonide oktameeri. Histoonide oktameer koosneb neljast histoonist, mida esineb kahes koopias: H2A, H2B, H3 ja H4. Kõrvutiolevad nukleosoomid on ühendatud vaba DNA lõiguga, mida nimetatakse linker-DNA-ks (selle pikkus on 10–80 aluspaari, olenevalt liigist ja koetüübist). [12] Nukleosoome on võimalik elektronmikroskoobiga näha interfaasi ajal. 15. Operoni struktuur operon (ingl
Bakterite DNA giraasid on tihtipeale anitbiootikumide hävitamise eesmärgid. 7. Eukarüootsed kromosoomid formeeruvad kromatiinist, mis koosneb DNAst, histoonidest ja mittehistoonsetest valkudest (iseloomustus keemilise koostise järgi). Kirjeldage eukarüootsete kromosoomide struktuuri formeerumist. Kuna inimese rakk on eukarüootne, siis inimese kromosoomi formeerumist saab näha järgnevalt. 8. Mis on nukleosoom ja milline on nukleosoomi struktuur? 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. Vastus: tekivad vesiniksidemed desoksüriboosiga. 11
Teadussuund hakkas arenema pärast makromolekulide ruumilise struktuuri kindlakstegemist (DNA 3-ruumiline struktuur). Molekulaarbioloogia dimensioon – 1 A – 300 A (üle 500 – rakubioloogia, alla 1 - biofüüsika) 1 A (ongström) = 10 -10 m 1nm = 10 A 2-ahelalise DNA läbimõõt – 20 A kovalentne side – 1,5 A globulaarse valgu d – 50 A dsDNA (double stranded) d – 50 A ribosoomide, valgumolekulide d – 200-300 A DNA aluspaaride vahe – 3,4 A vesiniksideme pikkus – 3 A nukleosoom – 60x110x110 A bakteri ribosoom – 200x200x230 A tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60 A Molekulaarbioloogia põhidogma DNA↔ RNA →valk DNA sünteesitakse nii DNA kui RNA alusel! RNA-sõltuv DNA polümeraas – pöördtranskriptaas – revertaas – katalüüsib DNA sünteesi RNA matriitsilt, leiti algselt retroviirustelt. Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel
seondumissaitidega. Avatud kromatiin on GC-rikas, asub T ja R kromosoomi vöötides, geenirikas, Alu-elemendirikas, vähem kondenseerunud, kõrge histoonide atsetüleeritusega, replitseerub varases faasis ja ning transkriptsiooniliselt aktiivne. • Genoomi ‘pakkumine’ kromosoomidesse – klassikaline mudel ja selle kriitika. 2nm DNA kaksikheeliks keerdub ümber histoonide. DNA pakkimise väikseim ühik on nukleosoom, mis koosneb 8-st histoonist ja 147-st aluspaarist DNAst. Nukleosoomi tuumiku moodustavad histoonid H3, H4, H2A ja H2B, mida kõiki on kahes korduses. Nendest H3 ja H4 moodustavad tetrameeri, millele omakorda kinnituvad kaks H2A-H2B dimeeri. Ümber histoonide oktameeri on keerdunud DNA. Nukleosoomide rida DNAl moodustab pärlikee struktuuri, so 10 nm fiiber. Järgmises etapis pakitakse nukleosoomid omavahel kokku, mille tulemusena moodustub 30 nm kromatiini fiiber
Taimedel ja loomadel on 5 klassi histoone H1, H2a, H2b, H3 ja H4. Need valgud on olemas peaaegu kõigis rakutüüpides v. a. spermarakkudes, kus nad on asendatud protamiinidega, mis on samuti aluselised valgud. Eritüüpi histoone on kromatiinis kindel hulk, mis on väljendatav molaarse suhtena 1 H1: 2 Ha: 2 H2b: 2 H3: 2H4. Histoonid on DNA-ga spetsiifiliselt komplekseerunud, moodustades kromatiinist struktuurseid alaüksusi, mida nimetatakse nukleosoomideks. Üks nukleosoom on läbimõõduga 11 nm ning 6 nm kõrgune struktuur. Histoonid on fülogeneetiliselt väga tugevalt konserveerunud. Kromosoom koosneb ühest pikast DNA molekulist Veenvaid tõendeid selle kohta, et kromosoomi moodustab algusest lõpuni üks DNA molekul ("unineemi mudel"), saadi lambiharjakromosoomide tsütoloogilistel uuringutel. Lambiharjakromosoomid on mikroskoopiliselt jälgitavad amfiibide oogeneesis, I profaasi vältel. Sel ajal on need kromosoomid kuni 800 µm pikkused
Taimedel ja loomadel on 5 klassi histoone H1, H2a, H2b, H3 ja H4. Need valgud on olemas peaaegu kõigis rakutüüpides v. a. spermarakkudes, kus nad on asendatud protamiinidega, mis on samuti aluselised valgud. Eritüüpi histoone on kromatiinis kindel hulk, mis on väljendatav molaarse suhtena 1 H1: 2 Ha: 2 H2b: 2 H3: 2H4. Histoonid on DNA-ga spetsiifiliselt komplekseerunud, moodustades kromatiinist struktuurseid alaüksusi, mida nimetatakse nukleosoomideks. Üks nukleosoom on läbimõõduga 11 nm ning 6 nm kõrgune struktuur. Histoonid on fülogeneetiliselt väga tugevalt konserveerunud. Kromosoom koosneb ühest pikast DNA molekulist Veenvaid tõendeid selle kohta, et kromosoomi moodustab algusest lõpuni üks DNA molekul ("unineemi mudel"), saadi lambiharjakromosoomide tsütoloogilistel uuringutel. Lambiharjakromosoomid on mikroskoopiliselt jälgitavad amfiibide oogeneesis, I profaasi vältel. Sel ajal on need kromosoomid kuni 800 µm pikkused
Eukarüootse kromosoomi struktuur Kromatiin - DNA ja valkude kompleks kromosoomis, valku 2x rohkem kui DNA Kaks põhilist valku: Histoonid aluselised valgud, positiivse laenguga, seovad DNA. 5 põhitüüpi: H1, H2A, H2B, H3, H4. Võrdne DNA massiga, evolutsiooniliselt konserveerunud. Mittehistoonsed väga erineva nii struktuurilt kui tüübilt, hulk varieerub tugealt. >> 100% DNA mass, << 50% DNA mass. DNA pakkimine kromosoomis DNA keerdumine histoonide ümber, moodustub nukleosoom. Nukleosoomid on omavahel ühendatud DNAga nagu pärlid omavahel. Nukleosoomid pakitakse 30 nm kromatiinfilamenti. Moodustuvad silmusjad domeenid. DNA struktuurne eristamine genoomis Tsentromeerne DNA (CEN) -Kromosoomi keskkoht, mille funktsioon on mikrotuubulite kinnitumine. Spetsiifilised järjestused. Telomeerne DNA - Kromosoomi terminaalsed otsad, hoiavad kromosoomid stabiilsed, tandemkordused. Oluline kromosoomid replikatsioonis.
Mittehistoonsed kromosoomivalgud - tugevalt happelised valgud (neutraalse pH juures negatiivselt laetud). Struktuur (kondenseerumise astmed): Kromatiini struktuur rajaneb järjestikulistele DNA kokkupakkimise tasanditele. Eukarüootne kromatiin koosneb enamjaolt DNA-st ja histoonidest. Ümber histoonide keerdunud DNA-d nimetatakse nukleosoomiks, mis on kõige lihtsam DNA kokkupakkimise ühend. DNA nukleosoomne struktuur - iga 200 nukleotiidi pikkuse DNA lõigu kohta on moodustunud 1 nukleosoom, mis sisaldab 146 aluspaari. Nukleosoomid on ühendatud linkeraladega. Linkeralade pikkus võib varieeruda nii liigiti kui ka erinevates rakutüüpides liigisiseselt. (varieerub 8 aluspaarist 114-ni). 13. Mis on histoonid, oktameer, nukleosoomid Histoonid - struktuurselt tugevalt aluselised valgud, suure hulga positiivselt laetud aminohapetega. Osalevad kromosoomide DNA kokkupakkimisel ja geenide aktiivsuse regulatsioonil. - Histoone on 5 tüüpi mis jagunevad 2 rühma:
piir. Suuremate struktuuridega tegeleb juba rakubioloogia. Järelikult on molekulaarbioloogia dimensioon ühest kuni mõnesaja ongströmini ehk 10-10 - 3·10-8 meetrit. Mõned näited: kaheahelaline DNA ja kaheahelaline RNA, biheeliksi (kaksikspiraali) diameeter - 20 Å keskmine globulaarne valk, molekulmassiga 50 000 daltonit, diameeter - 50 Å bakteriaalne RNA polümeraas (koosneb neljast globulaarsest valgust) molekulmassiga 500 000 daltonit, dimensioonid 90x90x160 Å nukleosoom (DNA valkudega pakitud struktuuriüksus kromosoomides), molekulmassiga 300 000 daltonit, dimensioonid 60x110x110 Å 2 bakteriaalne ribosoom, molekulmass 2,5 megadaltonit, dimensioonid 200x200x230 Å Rakubioloogia väiksemad uurimisobjektid on näiteks tuumapoorid, molekulmassiga 100 megadaltonit ja dimensioonidega 120x120x75 nm (1 nm = 10 Å).
annaabi.ee 
