elektronmikroskoobis on nähtav pärlitega kaelakee taoline struktuur. Pärleid nim. nukleosoomideks. Nukleosoomide läbimõõt on ~10nm ja nad koosnevad histoonidest ja 5 nende ümber keerdunud DNA lõigust. Nukleosoomide vahele jäävad ilma histoonideta DNA lõigud. * Nukleosoomid on kõige madalam (esimene) DNA kondensatsiooni aste.(põhjustab DNA ahela lühenemist ~3 korda) Nukleosoomi ehitus: Oktameerne histoonide kompleks igat histooni (H2A, H2B, H3, H4) 2 molekuli Histoonide kompleksi ümber on keerdunud DNA ahel pikkusega ~146 aluspaari. Nukleosoomi diameeter 10 nm. Nukleosoomide vahel paikneva DNA ahela pikkus varieerub rohkem 15-55 aluspaari, taimedel 20 200 aluspaari. H1 histoon seostub DNAga väljaspool nukleosoomi. H1 funktsiooniks on stabiliseerida nukleosoomne struktuur, aga samuti kõrgemad DNA kondenseerumise tasandid
Olenevalt sellest, millises geenis on viga, kujuneb lihashaigus. 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-
hüdrofoobsed AH (leutsiin) külgmised sidemed. 4. -lehe tüüpi DNA-d äratundvad valgud 5. Tsink-sõrme valgud struktuuris üks või rohkem tsingi aatomit. * Milleks on oluline transkriptsiooni regulaatorite dimeriseerumine? Transkriptsiooni regulaatorite dimeriseerumine suurendab nende afiinsust ja spetsiifilisust DNA suhtes. 15. Nukleosoomide mõju transkriptsiooni regulaatorite seondumisele * Nukleosoomide 'hingamine' Nukleosoomi äärealal DNA n.ö. ,,hingab" st ajutiselt eksponeerib DNA-d, mis võimaldades transkriptsiooni regulaatoritel kergemini seostuda Seetõttu võimaldab nukleosoomi hingamine transkr. regulaatoril seostuda; 16. Transkriptsiooni repressorid. Transkriptsiooni regulaatorid: transkriptsiooni aktivaator lülitab geenid sisse ja repressor välja. Mõlemad seostuvad cis-regulatoorsele järjestusele DNA- Ühel transkriptsiooni faktoril, DNA helikaasil, on helikaasne aktiivsus ning on
morfoloofilised muutused, mis lõpevad raku lagunemisega väikesteks membraaniga ümbritsetud vesiikuliteks, mis fagotsüteeritakse. 3. Kirjelda apoptootilisi sündmusi, millised on varajased ja millised hilised sündmused 1. Morfoloogilisi muutusi pole näha, suureneb transglutaminaasi transkriptsioon ning aktiveeritakse kaspaasid; 2. Kromatiin kondenseerub, aktiveeritakse nukleaasid, mis lagundavad kromatiini nukleosoomi suurusteks fragmentideks, tuum fragmenteerub; 3. Tsütoplasma kondenseerub, kuna desmosoomsed kontaktid ja intermediaarsed filamendid lagundatakse; raku membraanis toimuvad muutused, mis markeerivad apoptootilise raku fagotsütoosiks (fosfatidüülseriin eksponeerub raku välismembraanile) rakk laguneb membraaniga ümbritsetud vesiikuliteks. 4. Kas apoptoos on pöörduv ja kui jah, siis millistes faasides on see võimalik? Pöörduv ainult esimeses faasis 5
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. DNA biheeliks keerdub histooni oktameeri ümber moodustades nukleosoomi. Need keerduvad solenoidideks moodustades 30 nm läbomõõduga filamente, mis omakorda moodustavad silmuseid. 18 silmust keerduvad rosettideks, reastatud rosetid = kromosoom 11. Kuidas mõjutab kromatiini struktuur transkriptsiooni? a. Mida tihedamalt on kromatiin kromosoomis pakitud, seda raskem on tema pealt DNAd transkribeerida. 12. Kirjelda DNA struktuuri mõju geenide aktivatsioonile/inhibitsioonile. 13. Kirjelada kromatiini immunosadestamismeetodit. 14
Histoone on 5 tüüpi, mis jagunevad kahte rühma: nukleosoomsed histoonid (H2A, H2B, H3, H4) ja histoon H1. Inimese haploidne genoom sisaldab ca 3 miljr. nukleotiidi paari, mis on jagatud 24-ks kromosoomiks (22 erinevat autosoomi ja 2 erinevat sugukromosoomi). Histoonid ja DNA nukleosoomne struktuur. DNA pakkimine kõrgema järgu struktuuridesse. Kõikides eukarüootides on DNA kaksikahela esimeseks kõrgemaks organiseerituse astmeks nn. nukleosoomne struktuur. Nukleosoomi südamiku moodustavad nukleosoomsed histoonid, mida on igat molekuli 2 eksemplari, seega on nukleosoomi südamikus kokku 8 histooni molekuli. Übmer nukleosoomi südamiku on keerdunud 166bp pikkune DNA lõik. Kahe nukleosoomi vahele jäävat DNA lõiku nim. linker-DNA-ks, sinna seondub histoon H1, mis vastutab DNA pakkimise eest järgmisse kõrgema järgu struktuuri (30 nm kiud). Suur osa kromatiini rakutuumas ongi kokku pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Heterokromatiin
Histoone on 5 tüüpi, mis jagunevad kahte rühma: nukleosoomsed histoonid (H2A, H2B, H3, H4) ja histoon H1. Inimese haploidne genoom sisaldab ca 3 miljr. nukleotiidi paari, mis on jagatud 24-ks kromosoomiks (22 erinevat autosoomi ja 2 erinevat sugukromosoomi). Histoonid ja DNA nukleosoomne struktuur. DNA pakkimine kõrgema järgu struktuuridesse. Kõikides eukarüootides on DNA kaksikahela esimeseks kõrgemaks organiseerituse astmeks nn. nukleosoomne struktuur. Nukleosoomi südamiku moodustavad nukleosoomsed histoonid, mida on igat molekuli 2 eksemplari, seega on nukleosoomi südamikus kokku 8 histooni molekuli. Übmer nukleosoomi südamiku on keerdunud 166bp pikkune DNA lõik. Kahe nukleosoomi vahele jäävat DNA lõiku nim. linker-DNA-ks, sinna seondub histoon H1, mis vastutab DNA pakkimise eest järgmisse kõrgema järgu struktuuri (30 nm kiud). Suur osa kromatiini rakutuumas ongi kokku pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Heterokromatiin
"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. Transkriptsiooniliselt aktiivses DNAs mC jäägid puuduvad
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) 8. Milline on DNA tertsiaarstruktuur ? Joonista nukleosoomi skeem. Tertsiaarstruktuur e. superheeliks ühe kromosoomi moodustab üks pikk ja katkematu DNA kaksikahel, mis on spetsiifiliselt seostunud valkudega aluselised valgud histoonid ja mittehistoonsed valgud , mis on erinevates rakutüüpides erinevad. DNA omab kindlat ruumilist ehitust. 9. Kirjelda/ joonista DNA organiseeritust ja paiknemist eukarüoodi interfaasi tuumas? 10. Defineeri mõiste kromosoom ja kirjelda metafaasi kromosoomi struktuuri
Gimsa värvidega 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 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.
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. Nukleosoomide vahele jäävale DNA-le
2. DNA tertsiaarstruktuurid. Superspiraalid. Ensüümid võivad tekitada või kõrvaldada superspiraale. Negatiivne superspiralisatsioon võib tekitada ristikujulisi struktuure. Tüübid: (a) DNA kaksikheeliks on keerdunud spiraaliks ümber imaginaarse toroidi. (b) DNA on keerdunud ümber iseenda. (c) superspiraalid pikas ja lineaarses DNA ahelas (kromosomaalse DNA mudel). Kerimine ümber valgupooli (nukleosoomi) stabiliseerib DNA superspiraalset struktuuri. Kromosoomi struktuur. DNA kaksikheeliks keerdub 2x ümber histooni oktameeri moodustades nukleosoomid. Nukleosoomid on keerdunud solenoidideks (6 nukleosoomi pöördes), moodustades nii filamente. Filamendid omakorda 6 moodustavad silmuseid, mis kinnituvad tuumamaatriksile. 18 silmust keerduvad rosettideks
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
G ja C rikkad alad on stabiilsemas, st sulavad kõrgemal tempil. Tm on temp, mille juures pool nukleiinhappe ahelast on lahti sulanud. Sõltub soolade kontsentratsioonist, pH-st. Hübridisatsioon on protsess, kus kahes või enamas komplementaarsest nukleiinhappe ahelast luuakse üks hübriid. 6. Nukleiinhapete interaktsioonid valkudega. 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 10 6 rosetti eksisteerib inimese 4. kromosoomi igas kromatiidis. Histoonid on valgud, mis seostuvad tugevalt DNAga ning esinevad kõikide eukarüootide kromosoomides. Mittehistoonsed valgud on geeni ekspressiooni regulaatorid. 7. Kromatiin ja nukleosoomid. Nukelosoomi struktuur: Kromatiin = nukeliinproteiin-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. Kromatiini struktuur mõjutab transkriptsiooni otseselt. Mida kondenseeritum kromatiin on, seda raskendatum on transkriptsioon, una vajalikud valgud ei pääse DNA saitidele ligi. Kromatiini immunosadestamine võimaldab jälgida valk-DNA interaktsioone üle terve genoomi
51. DNA nukleosoomse struktuuri mõju transkriptsiooni regulaatorite seondumisele. Transkriptsiooni regulaatori seostumine sõltub DNA kättesaadavusest seostumine nukleosoomides olevale DNAle on nõrgem kui “paljale” DNA-le Cis-regulatoorsed järjestused, mida transkriptsiooni regulaatorid ära tunnevad, võivad olla nukleosoomis seespool ja ei ole seetõttu neile hõlpsasti kättesaadavad; Seetõttu võimaldab nukleosoomi hingamine transkriptsiooni regulaatoril seostuda Kui cis-regulatoorsed järjestused on parasjagu suunatud nukleosoomist väljapoole, indutseerivad mitmed transkriptsiooni regulaatorid oma seondumisega DNA-le selle paindumist ja ei lase sel nö uuesti sulguda 52. Nukleosoomide ’hingamine’ Nukleosoomi äärealal DNA n-ö hingab, st lõdveneb ja ajutiselt eksponeerib DNA-d, mis võimalda transkriptsiooni regulaatoritel paremini seostuda. 53
ahelad dissotseeruvad. Tm on temperatuur, mille juures pooled nukleiinhappe ahelatest on lahti sulanud. See sõltub soolade kontsentratsioonist ja pHst. G ja C rikkad alad on stabiilsemad ehk sulavad kõrgemal temperatuuril. G ja C rikkad alad on stabiilsemad st. sulavad kõrgemal temperatuuril 6. Nukleiinhapete inetraktsioonid valkudega 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. Histoonid on valgud, mis seostuvad tugevalt DNAga ning esinevad kõikide eukarüootide kromosoomides. Mittehistoonsed valgud on geeni ekspressiooni regulaatorid 7. Kromatiin ja nukleosoomid Kromatiin on nukleiinproteiin-kompleks, mis koosneb DNAst, histoonidest ja
on suhteliselt väikesed valgud suure hulga positiivselt laetud aminohapetega (Lys, Arg). Histoone on 5 tüüpi, mis jagunevad kahte rühma: nukleosoomsed histoonid (H2A, H2B, H3, H4) histoon H1. H3 ja H4 on evolutsioonis väga konserveerunud valgud, s.t. et fülogeneetiliselt väga kaugetel liikidel on erinevused valgu primaarjärjestuses tühised. Kõikides eukarüootides on DNA kaksikahela esimeseks kõrgemaks organiseerituse astmeks nn. nukleosoomne struktuur. Kahe nukleosoomi vahele jäävat DNA lõiku nim. linker-DNA-ks, sinna seondub histoon H1, mis vastutab DNA pakkimise eest järgmisse kõrgema järgu struktuuri (30 nm kiud). Suur osa kromatiini rakutuumas ongi kokku pakitud kõrgema järgu struktuuridesse. Kromatiin raku tuumas on kahes eri seisundis: 10 % aktiivne (sisaldab DNA-d, mida antud rakus transkibeeritakse); 90 % inaktiivne. Osa inaktiivsest kromatiinist on rakutuumas tugevasti kokku pakitud ja moodustab nn. heterokromatiini
35. Polaarsed mikrotorukesed osalevad poolustel üksteisest kaugemale tõukamises anafaasis 36. Milline netto kogus oksaalatsetaati (moolides) sünteesitakse tsitraaditsüklis kui tsüklisse siseneb 2 mooli atsetüülkoensüüm A-d? 0 37. Taimerakus on toimunud mutatsioon mis takistab Golgi kompleksi funktsioneerimist. 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
kindlad biokeemilised ja morfoloofilised muutused, mis lõpevad raku lagunemisega väikesteks membraaniga ümbritsetud vesiikuliteks, mis fagotsüteeritakse. · Kirjelda apoptootilisi sündmusi, millised on varajased ja millised hilised sündmused. 1. Morfoloogilisi muutusi pole näha, suureneb transglutaminaasi transkriptsioon ning aktiveeritakse kaspaasid; 2. Kromatiin kondenseerub, aktiveeritakse nukleaasid, mis lagundavad kromatiini nukleosoomi suurusteks fragmentideks, tuum fragmenteerub; 3. Tsütoplasma kondenseerub, kuna desmosoomsed kontaktid ja intermediaarsed filamendid lagundatakse; raku membraanis toimuvad muutused, mis markeerivad apoptootilise raku fagotsütoosiks (fosfatidüülseriin eksponeerub raku välismembraanile) rakk laguneb membraaniga ümbritsetud vesiikuliteks. · Kas apoptoos on pöörduv ja kui jah, siis millistes faasides on see võimalik? Kui pöörduv siis ainult esimeses faasis
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. Praimerid kinnituvad üksikutele DNA ahelatele 60 kraadise ikubatsiooni ajal ühe minuti jooksul
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
Mõlemat tüüpi valkude kompleksid tuuma DNA-ga moodustavad kromatiini. Histoone nimetatakse ka kromosoomi struktuurvalkudeks, ülejäänud on regulatoorsed valgud. Histoonid sisaldavad palju positiivselt laetud aminohappeid arginiini ja lüsiini. Sellest tulenevalt on histoonid aluselised. Positiivne laeng aitab histoonidel DNA-ga seonduda. Eristatavad on 5 põhilist histoonide klassi: H2A, H2B, H3 ja H4 kuuluvad nukleosoomi koostisesse; histoon H1 asub linker-DNA alas. Protamiinid on tugevalt aluselised valgud, mis on ehituselt histoonidest lihtsamad ning ei sisalda türosiini. Protamiinid asendavad histoone spermides, võimaldades DNA väga tugeva kokkupakkimise. Histoone määravad geenid asuvad eükarüootide genoomis tandeemsete kordustena. Mittehistoonsete kromosoomivalkude hulka kuuluvad DNA topoisomeraasid, HMG valgud, teatud
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. 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. 28. 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
hävimine. Vajalik kahjustatud, vigase DNA-ga, vales kohas paiknevate, mittefunktsioneerivate rakkude kõrvaldamiseks. Näiteks B ja T lümfotsüüdid, mis tekitavad antikehi oma rakkude vastu. 10.)Iseloomustage apoptoosi etappe: Apoptoosil eristatakse mitut faasi: 1.Morfoloogilisi muutusi pole näha, suureneb transglutaminaasi transkriptsioon ning aktiveeritakse kaspaasid; 2.Hakkab kondenseeruma kromatiin, aktiveeritakse nukleaasid, mis lagundavad kromatiini nukleosoomi suurusteks fragmentideks, tuum fragmenteerub; 3.Kondenseerub tsütoplasma, kuna desmosoomsed kontaktid ja intermediaarsed filamendid lagundatakse; raku membraanis toimuvad muutused, mis markeerivad apoptootilise raku fagotsüütidele (fosfatidüülseriin eksponeerub plasmamembraani eksoplasmaatilisele poolele, rakk laguneb membraaniga ümbritsetud vesiikuliteks. 11.)Iseloomustage kaspaase ja kaspaaside kaskaadi: Kaspaasid on apopotoosile iseloomulikud valke lagundavad ensüümid
~10 000x. Tugevamalt värvunud G-bändid on rohkem kokkupakitud/kondenseerunum. Heledalt värvunud R- bändid vähem. 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
Tugevamalt värvunud G-bändid on rohkem kokkupakitud/kondenseerunum. Heledalt värvunud R-bändid vähem. 26. 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. 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
suurem. Genoom on jaotunud mitmeks erinevaks kromosoomiks; seega peab olema hästi kokku pakitud (et rakku ära mahuks). Kromosoom koosneb ühest pikast DNA molekulist; DNAga seonduvad valgud, mis seda kokku aitavad pakkida. Kromatiin koosneb peamiselt DNAst ja valkudest, mis jagunevad kaheks histoonid ja mittehistoonsed kromosoomivalgud. Histoonidel põhiline kromosoomi struktuuri kujundav roll. DNAga spetsiifiliselt komplekseerunud histoonid moodustavad nukleosoomi, mille ümber DNA keerdub. 47. Mis funktsioon on eukarüootsetes kromosoomides tsentromeeridel ja telomeeridel? Tsentromeerid on olulised jaotumise seisukohalt; nendes on konserveerunud teatud nukleotiidne järjestus. Sama raku kromosoomidel on täpselt ühesugune tsentromeeri järjestus; seega ei mõjuta ühe kromosoomi CEN regiooni asendamine teise omaga rakkude normaalset jagunemist. (+ tsentromeeri piirkonnale seonduvad mitoosi
G – C, 3H sidet, stabiilsemad, tasapinnaliselt P-vorm – Paulingi DNA mudel (enne Watson Cricki oma). Eripära: fosfaadid ja riboosid on keskel, lämmastikalused väljaspool. Nukleosoom (DNA kompleksis histoonidega, topoloogilise pinge all) 140-160 bp 2-ahelaline DNA + histoonide oktameer. 1,67 pööret on moodustatud 147 DNA aluspaarist. Kui sünteesitakse uus DNA, tuleb osaliselt DNA histoonidest lahti harutada. DNA süntees on väga kiire – iga sekundiga tekitatakse 3 nukleosoomi jagu DNA-d. Histoonid on väikesed (102-135 AH) valgud. Oktameeri moodustavad H2A, H2B, H3, H4 (2 kordselt) – kokku 8 polüpeptiidi. H3 ja H4 moodustavad tetrameeri; üks H2A dimeer, teine H2B dimeer – oluline nukleosoomi lahtiharutamiseks. 10 H3 ja H4 – tetrameerid on kogu aeg koos ja need jäävad seotuks ühe ahelaga pärast replitseerimist. Teisele ahelale peab uued panema. Histoonid peavad juba valmis olema. H2A ja H2B dissotseeruvad.
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: 1) nukleosoomsed histoonid (H2A, H2B, H3, H4 - osalevad nukleosoomi moodustamises); 2) histoon H1 - seondub linker-DNA-ga. Need valgud on erinevatel liikidel väga sarnased ja esinevad peaaegu igas rakutüübis, välja arvatud spermatosoidid- seal on asendatud protamiinidega Oktameer - histoonidest moodustunud nukleosoomi südamik, mis koosneb kahest H2A-H2B dimeerist ja H3-H4 tetrameerist. Nad on DNA- ga spetsiifiliselt seotud, moodustades nukleosoome Nukleosoomid
[1] Need on põhilised kromatiini valgud, mille ümber keerdub DNA ja need mängivad suurt rolli geenide regulatsioonis. Histoonide funktsiooniks 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
Erinevad transkriptsiooni regulaatorid moodustavad komplekse vastavalt sellele, millise cis- reguleeriva järjestusega nad seostuvad. Kaasaktivaatorid ja kaasrepressorid ei seostu otse DNA-le, vaid DNA-ga seotud transkriptsiooni regulaatoritele. Transkriptsiooni aktivaatorite roll üldiste transkriptsioonifaktorite ja RNA polümeraasi DNA-le kinnitumise reguleerimises. Eukarüootide üldised transkriptsioonifaktorid ja RNA polümeraas ei suuda ise seostuda promootorile, mis on nukleosoomi koostises. Ligipääsu võimladavad transkriptsiooni aktivaatorid. Aktivaatovalgud kutsuvadesile muudatusi kormatiini struktuuris: nukleosooide ümberkorraldamine, nukleosoomide eemaldamine, histoonide asendamine, histoonide ümberkorraldamine. Aktivaatorid kutsuvad esile lisaregulaatorite seostumise, aitavad RNA polümeraasil seostuda promootorile, vabastavad RNA polümeraasi, selleks, et alustada transkriptsiooni, vabastavad RNA polümeraasi peatuskohast.
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 hulgas ka RNAst. Modifitseeritud histoonide tõttu moodustub kromatiini kokkupakkimise järgmine tase – kromatiinkiud. Kromatiinkiu diameeter on 30nm. Kromatiinkiu struktuur moodustub nukleosoomsest struktuurist H1 histoonide osalusel. 3. Kromosoomi tase
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. Iga 200 nukleotiidi pikkuse DNA lõigu kohta on moodustunud üks nukleosoom, mis sisaldab 146 aluspaari. Nukleosoomid on ühendatud linkeraladega. Iga nukleosoomi koostises on 2 molekuli histoone H2a, H2b, H3 ja H4. Histoon H1 on seondunud linkeralaga. Linkeralade pikkus võib varieeruda nii liigiti kui ka erinevates rakutüüpides liigisiseselt. Nende pikkus varieerub 8 aluspaarist 114-ni. Nukleosoomide struktuur geneetiliselt aktiivsetes kromosoomi piirkondades erineb struktuurist geneetiliselt inaktiivsetes piirkondades. 2) Kromatiini kiud. Interfaasis on elektronmikroskoobi abil nähtavad 10 nm diameetriga nukleosoome sisaldavad
32. Kirjelda kromatiini immunosadestamismeetodit. Kromatiini immunosadestamise meetod paljastab atsetüleeritud staadiumi kromatiini histoonides. Histoonid on in vivo kergelt risti DNA-sse lülitatud kasutades rakku läbistavat, pööravat, keemiliselt ristilülitavat ainet. Nukleosoomid atsetüleeritud histoonide sabadega on näidatud rohelisega. 1. Ristilülituv kromatiin isoleeritakse ja lõigatakse keskmise pikkusega kaks kuni kolm nukleosoomi. 2. Lisatakse antikeha, mis on konkreetse atsetüleeritud histooni saba järjestuse vastu ja (3.) seondunud nukleosoomid immunosadestatakse. 4. Immunosadestatud kromatiini lõikude DNA vabastatakse pöörates ristlülitust ja siis paljundatakse kasutades tundlikku PCR meetodit. Immunosadestamismeetodit kasutatakse, et uurida in vivo seostumist ükskõik, millisel valgul kindla järjestusega DNA-le, kasutades uuritava valgu antikehasid (2) 33. Mis on kromatiini metüleerimise tähtsus?
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. Iga 200 nukleotiidi pikkuse DNA lõigu kohta on moodustunud üks nukleosoom, mis sisaldab 146 aluspaari. Nukleosoomid on ühendatud linkeraladega, mis on nukleaaside poolt atakeeritavad. Iga nukleosoomi koostises on 2 molekuli histoone H2a, H2b, H3 ja H4. DNA on nukleosoomis negatiivselt superspiraliseerunud ja keritud 1,75 korda ümber histoonidest moodustunud oktameeri. Histoon H1 on seondunud linkeralaga. Linkeralade pikkus võib varieeruda nii liigiti kui ka erinevates rakutüüpides liigisiseselt. Nende pikkus varieerub 8 aluspaarist 114-ni. Nukleosoomide struktuur geneetiliselt aktiivsetes kromosoomi piirkondades erineb struktuurist geneetiliselt inaktiivsetes piirkondades
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. Iga 200 nukleotiidi pikkuse DNA lõigu kohta on moodustunud üks nukleosoom, mis sisaldab 146 aluspaari. Nukleosoomid on ühendatud linkeraladega, mis on nukleaaside poolt atakeeritavad. Iga nukleosoomi koostises on 2 molekuli histoone H2a, H2b, H3 ja H4. DNA on nukleosoomis negatiivselt superspiraliseerunud ja keritud 1,75 korda ümber histoonidest moodustunud oktameeri. Histoon H1 on seondunud linkeralaga. Linkeralade pikkus võib varieeruda nii liigiti kui ka erinevates rakutüüpides liigisiseselt. Nende pikkus varieerub 8 aluspaarist 114-ni. Nukleosoomide struktuur geneetiliselt aktiivsetes kromosoomi piirkondades erineb struktuurist geneetiliselt inaktiivsetes piirkondades
annaabi.ee 
