keskkonnatingimused, mis sissehingamisel, allaneelamisel või läbi naha imendumisel võivad põhjustada pahaloomuliste kasvajate teket või suurendada nende esinemissagedust. S. Ohno (1973) jaotab geenmutatsioonid (punktmutatsioonid) järgmiselt: Tähenduslikud mutatsioonid on mutatsioonid, mille puhul muutub koodoni tähendus, geneetilise informatsiooni sisu DNA molekulis. Tahenduslikud mutatsioonid võivad tekkida kolmel põhjusel: a) nukleotiidipaari(de) valjalangemine - mikrodeletsioon; b) nukleotiidipaari(de) lisandumine - insertsioon; c) nukleotiidipaari(de) asendumine - asendusmutatsioon. Sünonüümsed mutatsioonid, mil koodon asendub sünonüümse koodoniga ja polüpeptiidahela aminohappejärjestus ei muutu. Mutatsioone võib indutseerida ka rea keemiliste ainetega ja ioniseeriva kiirgusega (röntgen , ultraviolett- ja radioaktiivse kiirgusega). Röntgenkiirguse mutageenne toime avastati juba kahekümnendatel aastatel
2. Lüsogeense tsükli korral seostub viiruse genoom peremeesraku kromosoomistikuga ja jääb inaktiivseks. Bakter-kõige väiksemad elusorganismid, rakuline ehitus, limakapsel, rakukest, membraan, tuumaine(eeltuumsed), liiguvad viburi abil, paljunevad pooldumise teel Mutatsioon DNA-s/pärilikus materjalis, mis tekib või on tekkinud keskkonna moel. 1. Geenmutatsioon tekib geeni nukleotiidide rea muutusel. Võimalik on mittevajaliku nukleotiidipaari juurdetulek, kaotsiminek või nukleotiidipaari poolte ümbervahetumine. Sellised vead võivad rakus tekkida DNA ahela kahekordistamise käigus. Geenmutatsioonid ei avaldu sageli rakutalitlustes, kuna o Järgmise jagunemisega võidakse viga parandada o Ühele aminohappele vastab kuni 6 koodonit ja seetõttu võib veaga koodon moodustada sama aminohappe o Antud vigaselt geenilt võib mitte toimuda transkriptsiooni. 2
kogumGenotüüp>fenotüüp
o Keemilised mutageenid: ravimid, happed, lahustid, bensiin, värvid o Bioloogilised mutageenid: mikroorganismid, viirused, hallitusseente toksiinid · Mutatsioone võivad põhjustada ka organismisisesed vead(mille põhjuseks omakorda võivad olla mutageenid): · Replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon 1. Geenmutatsioonid: o Väikesed muudatused DNA nukleotiidses järjestuses o Hõlmavad geenis ühte või mõnda nukleotiidi Nukleotiidipaari lisandumine Nukleotiidipaari kadumine Nukleotiidipaari ümbervahetumine o Võivad põhjustada uute alleelide teket o Ei avaldu fenotüübis järgmistel juhtudel: Ühe nukleotiidi asendumine teisega ei põhjusta valgu molekulis ühe aminohappe asendumist teisega Mutatsiooniga kaasneb küll ühe aminohappe asendumine teisega, kuid selle füüsikalis-keemilised omadused sarnanevad eelmisega
1) Mikroskoobi leiutamine *15. saj esimesed valgusmikroskoobid - Galileo Galilei *Esimene liitmikroskoop - 1590a Hollandis, meisterdasid Hans ja Zacharias Janssenid * Täiuslikum mikroskoop leiutati Robert Hooke'i poolt *Esimesena nägi mikroskoobis baktereid Anton von Leuewentrock. 2) Rakuteooria kujunemine *17-18. sajand rakkude vaatlemine *1826 K.E. von Baer avastas munaraku *1831 avastati rakutuum *1838 Schleider avastas taimeraku *1839 Schwann avastas loomaraku Vivetrow rakkude jagunemine 3) Rakuteooria *Kõik organismid koosnevad rakkudest/rakust *Iga rakk saab alguse olemasolevate rakkude jagunemise teel *Rakkude ehitus on seotud talitlusega 4) Tsütoloogia Uurimismeetod Uurimisvahendid rad isotoobid Valgusmikroskoop, luup, elektromikrosoop 5) Rakkude mitmekesisus Organismid Üherakulised Hulkraksed Tuuma...
c) füüsikalised · radioaktiivne kiirgus(tsernobõl on mutante täis) · röntgenkiirgus · UV-kiirgus(pindmiste kudede mutatsioonid) · Ülitugev elektromagenetkiirgus. NB! Mutageenid on kvalitatiivse toimega tegurid st. väga väike kogus võib põhjustada mutatsiooni. Supermutageenid : - mutageen mis 100% tõenäosusega tekitab mutatsioone. - Näiteks teatud fosfor ja lämmastikühendid. Geenmutatsioonid : - muutused DNA nukleotiidses koostises. - Hõlmab ühte nukleotiidipaari. · nukleotiidipaari väljalangemine · nukleotiidipaari kahekordistumine 8 · nukleotiidipaari ümberpaiknemine · nukleotiidipaari asendumine · nukleotiidipaari lämmastikaluste keemiline muutumine Geenmutatsioonide mõju tunnustele : 1. mutatsioon ei avaldu. 2. Mutatsioon avaldub a) tunnus tugevneb b) tunnus nõrgeneb c) tunnus kaob
replikatsiooniprotsessis või lämmastikaluste modifitseerumine hüdrolüütiliste reaktsioonide tulemusel. Reparatsioonimehhanismid korrigeerivad enamiku esialgselt valesti lülitatud nukleotiididest. Mutageenide poolt esilekutsutud ehk indutseeritud mutatsioonideks. Geenmutatsiooni korral on kahjustatud üks geen: toimuvad väiksed muutused DNA nukleotiidses järjestuses või ühe nukleotiidipaari asendumine, välja langemine, kahekordistumine, ümber paiknemine, lämmastikaluste keemiline muutumine. Geenmutatsioone võib jagada: Tähenduslikud mutatsioonid, mille puhul muutub koodoni tähendus, geneetilise informatsiooni sisu DNA molekulis. Tähenduslikud mutatsioonid võivad tekkida kolmel põhjusel: a) nukleotiidipaari(de) väljalangemine mikrodeletsioon; b) nukleotiidipaari(de) lisandumine insertsioon;
Ühetähendlikkus- koodonid määravad alati ühtede ja samade aminohapete koha polüpeptiidahelates Universaalsus-tõestab põlvnemist *Eluea jooksul isendi genotüüp ei muutu Mutatsioonid: DNA struktuuri muutused Punktmutatsioon-lämmastikaluse muutus DNAs Polümorfism-kui mutatsiooni sagedus popuatsioonis >1% Somaatilised- keharakkudes tekkinud mutatsioonid Generatiivsed-sugurakkude mutatsioon Geenimutatsioonid jaotatakse: Tähenduslikud-1)nukleotiidipaari väljalangemine (mikrodeletsioon) 2)nukleotiidipaari lisandumine (insertsioon) 3) nukleotiidipaaride asendumine (asendusputatsioon) Mõttetu- tekib triplet, mis ei kodeeti ühtki aminohapet (merevaik, ooker, opaal) Sünonüümsed-üks koodon asendub sünonüümse koodoniga ja polüpeptiidahela aminohappeline järjestus ei muutu Kromosoom koosneb geenidest, mis koosneb lookustest. Kromosoomide interfaas: Kromosoomid despiraliseeruvad, kromatiinsustantsis,
Mutatsioone esile kutsuvaid tegureid nimetatakse mutageenideks. Mutageenid: 1.füüsikalised-röntgeni-ja gammakiirgus,UV kiirgus 2.keemilised-ravimid,happed,lahustid,bensiin 3.bioloogilised-mikroorganismid,viirused Mutatsioone võivad põhjustada ka organismisisesed vead:replikatsioon,transkriptsioon,translatsioon a. Geenmutatsioon väikesed muutused DNA nukleotiidses järjestuses Hõlmavad geenis ühte või mõnda nukleotiidi: nukleotiidipaari lisandumine/kadumine/ümbevahetamine Võivad tekkida uued alleelid Geenmutatsioonid ei avaldu fenotüübis, kuna: - 1 aminohape asendub teisega ja on keemiliselt sarnane - Üks nukleotiid asendub teisega , kuid määrab ära sama aminohappe - Muutus on retsessiivne Näiteks:albinism,hemofiilia,kurttummus,diabeet b. Kromosoommutatsioon patoloogia,mille põhjuseks pn kromosoomide arvu või struktuuri muutus
üheaegne avaldumine heterosügootse raku fenotüübis. Intermediaarsus - domineerimisnähtus puudub, tunnuste vahepealne avaldumine III Definitsioonid Geen –pärilikkuse algüksus, DNA-ahela funktsionaalne lõik, mis tavaliselt sisaldab informatsiooni ühe polüpeptiidi (valgu) sünteesiks ja määrab ühe RNA molekuli sünteesi. Geenmutatsioonid- kahjustatud on üks geen: väikesed muutused DNA nukleotiidses järjestuses või ühe nukleotiidipaari asendumine, välja langemine, kahekordistumine, ümber paiknemine, lämmastikaluste keemiline muutumine. Kromosoommutatsioonid- kromosoomi struktuuri ja pikkuse muutused Genoommutatsioonid- homoloogiliste kromosoomide arvu muutused III Mõisted Lookus – kromosoomi (DNA) lõik, kus geen paikneb Alleel (dominantne ja retsessiivne alleel) - geeni teisend, geeni esinemisvorm. Dominantne alleel – alleel, mille poolt määratud tunnus alati avaldub (tähistatakse suurtähega nt. B).
Mutatsioon- muutused raku geneetilises materjalis. *NB! Valdav osa mutageene on samaaegselt kantserogeenid -> tuleb vältida GEENMUTATSIOONID nendega looduse saastamist. Väikesed muutused DNA nukleotiidses järjestuses. -> võivad tekkida *Põhjustavad ka organismisisesed vead replikatsioonil, mitoosil ja meioosil. uued alleelid. # nukleotiidipaari juurdetulek 2. Mittepärilik ehk fenotüübiline ehk modifikatsiooniline muutlikkus. kaotsiminek Modifikatsiooniline muutlikkus- keskkonnatingimustest tulenev tunnuste ümbervahetumine varieerumine. Ei kaasne ka muutusi kromosoomides.
uue ahela,nimetatakse poolkonservatiivseks. Sellise replikatsiooni puhul säilivad lähte- DNA mõlemad ahelad kõrvuti uute polünukleotiidahelatega. DNA replikatsioon algab molekuli kindlast punktist (replikaatorilt). Kõrgemate organismide kromosoomi-DNA ülipikkades molekulides on selliseid alguspunkte mitu, prokarüootidel üks.DNA sünteesi katalüüsib ferment DNA-polümeraas. DNA- polümeraas liigub pärisuunaliselt läbi ca 1000 nukleotiidipaari ja sünteesib üht ahelat, seejärel liigub teisel ahelal samapalju tagasi, sünteesides uut ahelat suunaga 3´- 5 ´mõlemal puhul.Kõrgematel organismidel toimub replikatsioon kiirusega 0,2...2,5 /min, madalamatel 30 /min. Kõrgematel organismidel toimub replikatsioon üheaegselt mitmes punktis, st kromosoomi-DNA-s on mitu replikaatorit (punkti), kust kahendumine algab, ja seetõttu toimub terve kromosoomis sisalduva DNA replikatsioon mõne minuti jooksul.
ja viljastumisel, kui ühinevad kahe organismi geenid. b) Mutatsiooniline tekib raku geneetilise materjali muutumisena. Kui muutus tekib sugurakkudes, siis on selle muutuse edasikandumine suurema tõenäosusega kui keharakkudes toimunud mutatsioonil. Isendit, kellel esineb mutatsioon nimetatakse mutandiks. Mutantidel on muutus väline (fenotüübiline). a. Geenmutatsioon tekib geeni nukleotiidide rea muutusel. Võimalik on mittevajaliku nukleotiidipaari juurdetulek, kaotsiminek või nukleotiidipaari poolte ümbervahetumine. Sellised vead võivad rakus tekkida DNA ahela kahekordistamise käigus. Geenmutatsioonid ei avaldu sageli rakutalitlustes, kuna o Järgmise jagunemisega võidakse viga parandada o Ühele aminohappele vastab kuni 6 koodonit ja seetõttu võib veaga koodon moodustada sama aminohappe
b) Mutatsiooniline tekib raku geneetilise materjali muutumisena. Kui muutus tekib sugurakkudes, siis on selle muutuse edasikandumine suurema tõenäosusega kui keharakkudes toimunud mutatsioonil. Isendit, kellel esineb mutatsioon nimetatakse mutandiks. Mutantidel on muutus väline (fenotüübiline). a. Geenmutatsioon tekib geeni nukleotiidide rea muutusel. Võimalik on mittevajaliku nukleotiidipaari juurdetulek, kaotsiminek või nukleotiidipaari poolte ümbervahetumine. Sellised vead võivad rakus tekkida DNA ahela kahekordistamise käigus. Geenmutatsioonid ei avaldu sageli rakutalitlustes, kuna o Järgmise jagunemisega võidakse viga parandada o Ühele aminohappele vastab kuni 6 koodonit ja seetõttu võib veaga koodon moodustada sama aminohappe o Antud vigaselt geenilt võib mitte toimuda transkriptsiooni. b
karboksüülrühmast (-COOH) ja kõrvalahelast. (Valkude koostis on peaaegu kõigil organismidel u 20 aminohapet. Ülejäänud täidavad muid ül) Enamikku aminohappeid suudab meie keha ise sünteesida. Aminohapete allikad on liha, munad, teravilja- ja piimatooted. Toidus olevad valgud lõhustuvad seedimisel aminohapeteks. 8. Geeni mõiste. Geeni ehitus. Vastus: Geen – kromosoomi lõik, mis määrab ära ühe RNA sünteesi. Geen on osa DNA kaksikheeliksist, keskmiselt 100 nukleotiidipaari “pikkune”. Mõlemad kaksikheeliksid koosnevad kahest monomeerist (ehk desoksütibonukleotiidist), mis on moodustunud desoksüriboosist, fosfaatrühmast ja lämmastiklausest. Geeni selgroo moodustavad fosfaatrühm ja desoksüriboosi jääk. Lämmastikalusteks on A, C, G ja T. 9. Geenide avaldumine (Millest sõltub, kuidas kontrollitakse). Vastus: Geenid avalduvad kui nende pealt sünteesitakse RNAd. Geenide avaldumise
(-COOH) ja kõrvalahelast. (Valkude koostis on peaaegu kõigil organismidel u 20 aminohapet. Ülejäänud täidavad muid ül) Enamikku aminohappeid suudab meie keha ise sünteesida. Aminohapete allikad on liha, munad, teravilja- ja piimatooted. Toidus olevad valgud lõhustuvad seedimisel aminohapeteks. 8. Geeni mõiste. Geeni ehitus. Geen – kromosoomi lõik, mis määrab ära ühe RNA sünteesi. Geen on osa DNA kaksikheeliksist, keskmiselt 100 nukleotiidipaari “pikkune”. Mõlemad kaksikheeliksid koosnevad kahest monomeerist (ehk desoksütibonukleotiidist), mis on moodustunud desoksüriboosist, fosfaatrühmast ja lämmastiklausest. Geeni selgroo moodustavad fosfaatrühm ja desoksüriboosi jääk. Lämmastikalusteks on A, C, G ja T. 9. Geenide avaldumine (Millest sõltub, kuidas kontrollitakse). Geenid avalduvad kui nende pealt sünteesitakse RNAd. Geenide avaldumise lõppeesmärgiks võib olla organismile või rakkudele vajaliku valgu süntees
· toidulisandid(konservandid) · Võlts kosmeetikatooted (juukselakid) c) füüsikalised · radioaktiivne kiirgus(tsernobõl on mutante täis) · röntgenkiirgus · UV-kiirgus(pindmiste kudede mutatsioonid) Supermutageenid: ü mutageen mis 100% tõenäosusega tekitab mutatsioone. ü Näiteks teatud fosfor ja lämmastikühendid. Geenmutatsioonid: ü muutused DNA nukleotiidses koostises. ü Hõlmab ühte nukleotiidipaari. Geenmutatsioonide mõju tunnustele: 1. mutatsioon ei avaldu. 2. Mutatsioon avaldub a) tunnus tugevneb b) tunnus nõrgeneb c) tunnus kaob d) tekib uus tunnus. Geenmutatsioonide mõju kahjulikkuse ja kasulikkuse tasandil: · 90% mutatsioonidest on nõrgalt kahjulikud · 5% mutatsioonidel on surmav toime · 5% on neutraalse toimega · 1% On kasulikud.(bakterite vastupanuvõime haigustele, putukate vastupanu
- seisneb DNA valitud lõikude eraldamises,töötlemises in vitro ja siirdamises sana või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri - lähtekohaks rekombinantse DNA metoodika loomine - rekombinante DNA-DNA molekul,milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA-fragmendid - restriktaas-ensüümid,mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järejestuste kohalt - enamik restriktaase lõikab DNA mõlemat ahelat vastava järjestuse(4-8 nukleotiidipaari) eri otstest - kui sama restriktaasiga töödekda erinevat päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised(nn kleepuvad) otsad - kui need fragmendid lahuses kokku viia, siis otste paardumisel nad ühinevad - lõigatakse katki kahte moodi: 1. tekivad kleepuvad otsad-DNA ahelale jäävad ühe ahelalised otsad Kahe erineva DNA kokkupanemine toimub kleepuvate otste abil, ahelate seostumiseks läheb vaja ligaasi
Rakuteooria loojad Schwann: kõik loomsed koed on ehitatud rakkudest Schleiden: taimemorfoloog, kõik taimsed koed on rakkudest Virchow:* rakud saavad tekkida ainult olemasolevatest rakkudest (“omnis cellulae e cellulae) * muutused raku ehituses ja talitluses on aluseks organismi patoloogilistele protsessidele ! 2. Mida teate HIV-1 mutatsioonist CCR5-▵32? (тетр.) 5 ! Kemokiini retseptor CCR-5 on HIV-1 koretseptoriks sisenemisel makrofaagi (geen CCR5). CCR5 geeni 32. nukleotiidipaari deletsioon põhjustab lugemisraami nihke, muutub retseptorvalgu 185. aminohape. Retseptorvalk muutunud, isik muutub HIV-1 infekstioonile suhteliselt vastuvõtmatuks. Homosügoodid ei nakatu HIV-iga, heterosügootidel progresseerub AIDS aeglasemalt. ! 3. Eubakteri ja arhebakteri erinevused (animatsiooni ja loengu alusel). (Б11) 6 ! Arhebakter Eubakter
omavahel sarnased, erinedes üksteisest vaid üksiknukleotiidi poolest. Esinevad algus- ja lõpukoodonid. Polüpeptiidahela sünteesi alustavad ja lõpetavad spetsiiffilised koodonid. Peaaegu universaalne. Välja arvatud üksikud erandid on geneetiline kood ühtne kõigile elusorganismidele, viirustest inimeseni. o o Tripletsus: Pärast kolmanda nukleotiidipaari lisandumist taastub geenis geneetilise informatsiooni lugemisraam. Esimese ja kolmanda nukleotiidipaari lisandumise (punktmutatsiooni) vahele jääv geeni ala määrab mutantsed aminohapped. Väikese ulatusega mutantsel lõigul ei pruugi olla mõju valgu funktsiooni avaldumisele. Modifikatsioonid o Prokarüoodid Liitgeen e. operon
nimetatakse poolkonservatiivseks. Sellise replikatsiooni puhul sailivad lahte-DNA molemad ahelad korvuti uute polunukleotiidahelatega. DNA replikatsioon algab molekuli kindlast punktist (replikaatorilt). Korgemate organismide kromosoomi-DNA ulipikkades molekulides on selliseid alguspunkte mitu, prokaruootidel uks. DNA sunteesi kataluusib ferment DNA-polumeraas. DNA-polumeraas liigub parisuunaliselt labi ca 1000 nukleotiidipaari ja sunteesib uht ahelat, seejarel liigub teisel ahelal samapalju tagasi, sunteesides uut ahelat suunaga 3.-5.molemal puhul. RNA biosuntees -transkriptsioon Koikide RNA-vormide biosuntees (transkriptsioon) toimub rakutuumas, kusjuures matriitsi osa taidab DNA. Matriitsina RNA sunteesil toimib uks DNA ahelatest, mille jargi, vastavalt komplementaarsuse printsiibile, sunteesitakse uheahelaline RNA. Transkripitsiooni teostab
2) Rakkudel vähe retseptoreid, mis meessuguhormoone seovad. 13. Mutageen- tegur, mis põhjustab mutatsioone- kvalitatiivse toimega- ka väga väike kogus võib põhjustada mutatsiooni. bioloogilised, keemilised ja füüsikalised. viirused, toksiinid, alkaloidid, iseeneslikud. Osoon, asbest, teatud ravimid, tugevad happed/alused. radoon, UV, laserkiirgus, tugev elektromagnetkiirgus. 15. Geenmutatsioon- muutused DNA tasandil, mis tavaliselt haarab vaid ühte nukleotiidipaari. Nukleotiidipaar võib: ära kaduda, ümber paikneda, asenduda, kahekordistuda. Võimalikud jaotused: -Avaldumise alusel fenotüübis-tunnusena või varjatud kujul. -Pärilikkuse alusel-päranduvad või mittepäranduvad. (keharakud ainult veg. paljunemisel) -Tekkeviisi alusel-esilekutsutud(mutageenidega) või iseeneslikud(DNA jagunemisvead) -Kasulikkus/kahjulikkus- surmavad 10%; neutraalsed 10%; veidi kahjulikud
d) infrapunakiirgus (soojuskiirgus) põhjustab kuumasokist tingitud mutatsioone e) elektromagnetkiirgus (toime avaldub äärmusväärtustel) Kantserogeen - põhjustab halvaloomuliste kasvajate teket Supermutageen - mutageen, mis juba väga väikestes kogustes 100% tõenäosusega põhjustab mutatsioone - puutume kokku - sõjanduses kasutatavate mürkkemikaalid. Mutatsioonid. Geenmutatsioonid - punktmutatsioonid - muutused, mis haaravad DNAs kas ühte nukleotiidi või nukleotiidipaari. 4 tüüpi. 1. Nukleotiidipaari väljalangemine 2. Kahekordistumine 3. Asendumine 4. Ümberpaiknemine Jaotusviisid I 1. dominantsed - üldjuhul alati avaldub tunnusena 2. retsessiivsed - avaldub vaid dominantse alleeli puudumisel Retsessiivse mutatsiooni korral kaob vastav valk, mida alleel määrab. II 1. normaalne alleel 2. mutantne alleel III 1. generatiivsed - mutatsioon toimub sugurakkudes 2. somaatilised - mutatsioon toimub keharakkudes
somaatilisteks, sugurakkude mutatsioone aga generatiivseteks. Viimasel juhul kandub mutatsioon järgmisse põlvkonda. Mutantne DNA on replikatsioonil tavaliselt sama stabiilne kui selle lähtevorm, mistõttu mutatsioon kopeeritakse DNA replikatsioonil. Geenmutatsioonid jaotatakse järgmiselt: 1 Tähenduslikud mutatsioonid, mille puhul muutub koodoni tähendus ning geneetilise informatsiooni sisu DNA molekulis. Tähenduslikud mutatsioonid võivad tekkida kolmel põhjusel: 1) nukleotiidipaari (de) väljalangemisel mikrodeletsioon 2) nukleotiidipaari(de) lisandumisel insertsioon 3) nukleotiidipaaride asendumine - asendusmutatsioon (A-G või T-C). Asendusmutatsioon on tähenduslik ainult siis, kui see muudab koodoni tähendust ja põhjustab ühe aminohappe aasendumist teisega. 2. Mõttetud mutatsioonid - tekib triplet, mis ei kodeeri ühtki aminohapet ja lõpetab polüpeptiidahela sünteesi (terminaatorkoodon). 3
c) füüsikalised · radioaktiivne kiirgus(tsernobõl on mutante täis) · röntgenkiirgus · UV-kiirgus(pindmiste kudede mutatsioonid) · Ülitugev elektromagenetkiirgus. NB! Mutageenid on kvalitatiivse toimega tegurid st. väga väike kogus võib põhjustada mutatsiooni. Supermutageenid : - mutageen mis 100% tõenäosusega tekitab mutatsioone. - Näiteks teatud fosfor ja lämmastikühendid. Geenmutatsioonid : - muutused DNA nukleotiidses koostises. - Hõlmab ühte nukleotiidipaari. · nukleotiidipaari väljalangemine · nukleotiidipaari kahekordistumine · nukleotiidipaari ümberpaiknemine · nukleotiidipaari asendumine · nukleotiidipaari lämmastikaluste keemiline muutumine Geenmutatsioonide mõju tunnustele : 1. mutatsioon ei avaldu. 2. Mutatsioon avaldub a) tunnus tugevneb b) tunnus nõrgeneb c) tunnus kaob d) tekib uus tunnus. Geenmutatsioonide mõju kahjulikkuse ja kasulikkuse tasandil : · 90% mutatsioonidest on nõrgalt kahjulikud · 5% mutatsioonidel on surmav toime
Osa geenitehnoloogilisi meetodeid piirdub DNA uurimisega. Geenitehnoloogia lähtekohad *Rekombinantse DNA metoodika loomine -See on DNA molekul, milles on ühendatud eri liikidest pärit DNA-lõigud -See on võimalik tänu ensüümidele (restriktraasid) mis lõikavad DNA-molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. -Teised ensüümid (ligaasid) ühendavad ahelate otsad Enamik restriktaase lõikab DNA eri ahelaid vastava järjestuse (4-8 nukleotiidipaari) eri otstest. Kui sama restriktaasiga töödelda eri päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised (nn. ,,kleepuvad") otsad. GMO - geneetiliselt muundatud organismid 1.Organismid, kelle genoomi on siirdatud mõne võõrliigi geene, mis neis organismides avalduvad ja päranduvad ka järglastele. Neil organismidel ilmneb üks või mõni uus, mingile liigile omane tunnus. 2.Rikutakse mingi kindla geeni struktuuri suunatud mutatsiooni abil. Kaotatakse tema
Spontaansed mutatsioonid Prokarüoodid 10-7-10-8 Eukarüoodid10-5-10-6 Indutseeritud mutatsioonid Keemiline mutagenees: Mutageenid 10-3-10-4; Supermutageenid 10-1-10-2 Kiirgus mutagenees: Kiirgusdoos tõstab proportsionaalselt muatsioonisagedust Mutatsioonid, aeg ja koht Somaatilised ja generatiivsed mutatsioonid Regulatoorgeenide mutatsioonid (nt. supressormutatsioonid) Otse ja pöördmutatsioonid (reversioonid) 3. Mutatsioonide tüübid. DNA nukleotiidipaari piirides saab toimuda 12 N-aluste vahetust: 4 transitsiooni ja 8 transversiooni. Transitsioonide puhul asendub puriin teise puriiniga või pürimidiin teise pürimidiiniga: indutseeritud mutatsioonide tekkemehhanism lülitumisel geeni piiridesse muudetakse geen inaktiivseks indutseeritud mutatsioonil moodustub tavaliselt lühenenud mittefunktsionaalne valk, sest transposooni koosseisus on transkriptsiooni ja translatsiooni termineerivad järjestused
Geenitehnoloogia tekke lähtekohaks oli rekombinantse DNA metoodika loomine (Joonis 1). Rekombinantseks DNA-ks nimetatakse DNA molekuli, milles on ühendatud eri liikidelt pärist DNA-fragmendid. Selle metoodika eelduseks oli omakorda restriktsiooniensüümide ehk restriktaaside avastamine bakterites 1970. aastal. Need on omapärased ensüümid, mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Enamik restriktaase lõikab DNA mõlemat ahelat vastava järjestuse (4-8 nukleotiidipaari) eri otstest. Kui sama restriktaasiga töödelda erinevat päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised (nn. kleepuvad) otsad. Kui need fragmendid kokku viia, siis otste paardumisel nad ühinevad. Ensüüm ligaasi toimel ühinevad ahelate otsad ka kovalentsete sidemetega ja rekombinantsed molekulid ongi moodustunud. Geenitehnoloogiad võimaldavad otseselt muuta indiviidide pärilikke omadusi.
2) Viirused ühendid; kemikaalide 3) Nähtav valgus 3) Alkaloidid mittesihipärane kasutamine 4) Infrapunakiirgus 4) Mükotoksiinid tervise tasandil 5) elektromagnetkiirgus Kantserogeen põhjustab halvaloomuliste kasvajate teket Supermutageen väga väikestes kogustes 100% tõenäosusega tekitab mutats Geenmutatsioonid (punktmutats.) muutused, mis haaravad DNA-s ühte nukleotiidi või nukleotiidipaari. Neid muutusi on 4 tüüpi: 1) nukleotiidipaari väljalangemine 2) kahekordistumine 3) asendumine 4) ümberpaiknemine Geenmutatsiooni jaotus: 1) Dominantsed (üldjuhul alati avaldub tunnusena) ja retsessiivsed (avaldub vaid dominantse alleeli puudumisel Retsessiivse mutatsiooni korral kaob vastav valk 2) Normaalne alleel ja mutantne alleel 3) Generatiivsed (mutats toimub sugurakkudes) ja somaatilised (toimub keharakkudes)
Supermutageen mutageen, mis igal juhul põhjustab mutatsioone. Lämmastik ja fostori orgaanilised tsüklilised ühendid, mida kasutatakse uurimistööks. Keemiarelvad Vietnami sõjas kasutatud diefoliante, mis sunnib taimede lehti langetama. Kanserogeen mutageenide erivorm, mis põhjustab halvaloomulisi kasvajaid. Geenmutatsioonid: Muutused DNA nukleotiidses koostises, mis haaravad tavaliselt ühe nukleotiidipaari. Sünonüümmutatisoonid. Olemuselt saab jagada: 1) nukleotiidipaari kadumine 3) kahekordistumine 2) ümberpaiknemine 4) asendumine 5) lämmastikaluste keemiline muutus nukleotiidipaarides. Geenmutatsioonide erinevad rühmitusvõimalused: 1) dominantsed ja retsesiivsed geenmutatsioonid. Dominantne geenmutatsioon üldjuhul avaldub ja retsesiivne geenmutatisoon avaldub vaid homosügootses olekus. 2) Spontaansed ja indutseeritud . DNA vead spontaansed. Indutseeritud esilekutsustud mutageeni poolt.
diferentseerumise faasis areneb mitmeid mutatsiooniga sugurakke ja see tõttu võib päranduda mitmele järglasele. Kui mutatsioon tekib välja arenenud sugurakus, pärandub mutatsioon ainult ühele potentsiaalsele järglasele. 72. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendavad katsed. 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. Indutseeritud mutatsioonid tekivad mutageenide toimel nt. UV, kemikaalid. Need mutatsioonid võivad tõsta mutatsioonisagedust. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõestavad antibiootikumidega tehtud katsed. Osad bakterirakud on muteerunud nii, et nad on resistentsed antibiootikumidele. Mutatsioon oli tekkinud spontaanselt enne bakterile antibiootikumi lisamist. 73
nimetatakse poolkonservatiivseks. Sellise replikatsiooni puhul säilivad lähte-DNA mõlemad ahelad kõrvuti uute polünukleotiidahelatega. DNA replikatsioon algab molekuli kindlast punktist (replikaatorilt). Kõrgemate organismide kromosoomi-DNA ülipikkades molekulides on selliseid alguspunkte mitu, prokarüootidel üks. DNA sünteesi katalüüsib ferment DNA-polümeraas. DNA-polümeraas liigub pärisuu- naliselt läbi ca 1000 nukleotiidipaari ja sünteesib üht ahelat, seejärel liigub teisel ahelal samapalju tagasi, sünteesides uut ahelat suunaga 3´- 5´mõlemal puhul. Kõrgematel organismidel toimub replikatsioon kiirusega 0,2...2,5 µ/min, madalamatel 30 µ/min. Kõrgematel organismidel toimub replikatsioon üheaegselt mitmes punktis, st kromosoomi-DNA-s on mitu replikaatorit (punkti), kust kahendumine algab, ja seetõttu toimub kogu kromosoomis sisalduva DNA replikatsioon mõne minuti jooksul. Kromosoomis
Järgmisesse põlvkonda kanduvad edasi ainult viimased. Mutatsioonide tekkesagedust mõjutavad tegurid: (1) DNA replikatsiooni täpsus (2) DNA reparatsiooni efektiivsus (3) Mutageensete faktorite olemasolu ja hulk keskkonnas 72. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendavad katsed. 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,
· iseeneslikud juhuvead ravimitel mutag. toime, DNA kahekordistumisel nt kasvajatevastased ravimid · võltskosmeetika Mida vähem kehavõõraste keemiliste ühenditega kokku puutuda, seda kasulikum see organismi tervisele on. GEENMUTATSIOONID - muutused DNA struktuuris ja koostises, mis haaravad tavaliselt ühte nukleotiidipaari (AT / GC) Nukleotiidipaariga võivad toimuda järgmised muutused: · väljalangemine · lisandumine · kahekordistumine · ümberpaiknemine Kõikide juhtudel muutub DNA sisuline informatsioon, mis a) võib avalduda tunnusena b) ei või avalduda tunnusena Geenmutatsioonide jaotusvõimalused 1. iseeneslikud (spontaansed) / esilekutsutud (indutseeritud) 2. avalduvad tunnusena / ei avadu tunnusena, kuid DNAs on olemas 3
!! Erinevad tugevatoimelised orgaanilised ja anorgaanilised kemikaalid Füüsikalised mutageenid Tahm Ultaviolett- kiirgus Radioaktiivne kiirgus Mutageenide erivormiks on kantserogeen mutageen, mis põhjustab halvaloomulisi kasvajaid. Mutatsioonide olemus Mutatsioonide olemus Geenmutatsioonid Teke: Tekitavad suhteliselt nõrgad mutageenid, mis mõjutavad DNA koostist nukleotiidide tasandil. Mutatsiooniks on tavaliselt muutus nukleotiidipaariga. Muutused võivad olla: Nukleotiidipaari väljalangemine, kahekordistumine, ümber paiknemine. Geenmutatsioonide jaotus olemuse alusel: Dominantsed geenmutatsioonid, mis avalduvad alati ning retsessiivsed, mis avalduvad teatud juhtudel. Somaatilised (keharakkudes) ja generatiivsed (sugurakkudes) Pärilikud ja mittepärilikud. Kasulikud (1%) ja kahjulikud (90%) Autosoomsed ja suguliitelised (x või y kromosoomis) Kromosoommutatsioonid Muutused kromosoomide struktuuris.
Kui mutatsioon tekib välja arenenud sugurakus, pärandub mutatsioon ainult ühele potentsiaalsele järglasele. 72. Spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid. Mutatsioonitekke juhuslikkust tõendavad katsed. Spontaanne mutatsioonisagedus on rakus madal. Bakterites ja bakteriofaagides tekib spontaanseid mutatsioone sagedusega 10-8 kuni 10-10 nukleotiidpaari kohta generatsioonis, eukarüootse raku puhul aga vahemikus 10-7 kuni 10-9 nukleotiidipaari kohta generatsioonis. Teatud füüsikalised tegurid nagu näiteks UV-kiirgus ja kemikaalid, mis kahjustavad DNAd, teisisõnu mutageenid, võuvad tõsta mutatsioonisagedust rakus võrreldes spontaanse mutatsioonisagedusega mitu suurusjärku. Mutageenide toimel tekkinud mutatsioone nimetatakse indutseeritud mutatsioonideks. Joshua ja Esther Lederberg võtsid 1952. a. Kasutusele jäljendkülvi, mis võimaldab huvipakkuva tunnuse osas bakteripopulatsioonis korraga läbi testida
asendumine. DNA struktuuris tekivad mutatsioonid (muutused) DNA replikatsiooni käigus (DNA polümeraas teeb vigu). Jaotatakse somaatilised – tekivad keharakkudes ja generatiivsed – tekivad sugurakkudes. Geenmutatsioonid jaotatakse: Tähenduslikud mutatsioonid – muudab koodoni tähendust st põhjustab ühe AH asendumist teisega. mikrodeletsioon – nukleotiidipaar langeb välja insertsioon – nukleotiidipaar lisandub asendusmutatsioon – nukleotiidipaari asendumine Mõttetud mutatsioonid – tekib koodon, mis ei kodeeri ühtegi AH ja lõpetab polüpeptiidahela sünteesi (terminaatorkoodon). UGA, UAG, UAA. Sünonüümsed mutatsioonid – koodon asendub sünonüümse (sama AH kodeeriva) koodoniga ja polüpeptiidahela AH järjestus ei muutu. Ühte ja sama AH võib kodeerida mitu koodonit (2-6). 13. Tsütogeneetika alused. Kromosoomid Tsütogeneetika - geneetika valdkond, mis uurib kromosoome. Tegeleb pärilikkusega raku tasemel.
ümbritsevad klooramfenikooli resistentsusgeeni (camr). Tn5 koosneb kahest erisuunalisest IS50-elemendist (L ja R), mis ümbritsevad kanamütsiini-, bleomütsiini- ja streptomütsiiini resistentsusgeene (kanr, bler, strr). Tn10 koosneb kahest erisuunalisest IS10-elemendist (L ja R), mis ümbritsevad tetratsükliini resistentsusgeeni (tetr). bp, nukleotiidipaari. 16. Transposoonide tüübid 1. Transponeeruvad elemendid a. Tüübid - IS-elemendid - Tn-elemendid b. Transposaas/resolvaas c. Mitmene ravimiresistentsus 2. Retroposoonid a. Retrotransposoonid b. Retroposoonid - LINE-elemendid - SINE-elemendid 17. IS elemendid IS-element (insertsioonjärjestus) (ingl. IS element, insertion
orgaanilised keemilised ühendid, mis ülisuure tõenäosusega ka väikses koguses põhjustavad mutatsioone (tsüklilise ehitusega halogeenid, lämmastikühendid, fosforühendid). USA kasutas esimesena Vietnami sõjas keemiarelvana. Mutatsiooni ja mutageeni mõiste võttis kasutusele hollandi botaanik Hugo de Vries XX-sajandi alguses. Töötas oma teooria välja kuningakepi peal. Mutatsioonide jaotused: Geenmutatsioonid- muutused nukleotiididega ühe geeni piirkonnas. 1. Nukleotiidipaari väljalangemine; 2. Nukleotiidipaari ümberpaiknemine; 3. Nukleotiidipaari asendumine; 4. Nukl. paari lisandumine; 5. Paaridest koosneva lõigu ümberpööramine. Geenmutatsioonide jaotus: 1. Dominantsed ja retsessiivsed mutatsioonid: dominantsed avalduvad tunnusena, retsessiivsed avalduvad vaid siis kui dominantset normaalset pole; 2. Generatiivsed ja somaatilised, päranduvad mõlemad juhul kui pole täpsustatud organismi; 3. Spontaansed (organismis isekujunevad, ilma
- Kood järjestatud (sama aminohapet maaravad erinevad koodonid erinevad tavaliselt vaid uhe nukleotiidi poolest) - Esinevad algus ja lôppkoodonid - Geneetiline kood on peaaegu universaalne. 132. Raaminihkemutatsioonid. Supressormutatsioonid. Raaminihkemutatsioonid toimuvad kui DNA ahelasse lisandub üksik nukleotiidipaar + mutatsioon e. mikroinsertsioon (või kaob üksik nukleotiidipaar - mutatsioon e. mikrodeletsioon). Nüüd on muutunud meie lugemisraam ja kõik peale lisandunud/kustunud nukleotiidipaari on muteerunud, st on moodustunud uued tripletid. Peale kolmandat + või - mutatsiooni, lisandumist taastub gen. Kood, kuna moodustuvad Tagasi esialgsed tripletid. Supressormutatsioonid - suruvad maha esimese mutatsiooni. Taastab funktsiooni, kui sündmused on toimunud lähestikku, nt tripleti piirides. Algne lugemisraam taastub. 133. Initsiaator- ja terminaatorkoodonid. Initsiaatorkoodon: AUG, GAG (prokarüootidel). Terminaatorkoodonid: UAA (Ochre), UAG (Amber) ja UGA (Opal)
kuni matriitsilt transkriptsiooni lõpuni. 4. Võrdle prokarüootsete ja eukarüootsete RNA polümeraaside struktuuri ja funktsiooni. Prokarüootidel ainult üks, eukarüootidel kolm polümeraasi. Kõik kolm polümeraasikompleksi sisaldavat kahte suurt ja kahte väiksemat kompleksivalku, millel on suur homoloogia prokarüoodi RNA polümeraasi , ' ja alaühikutega. Sarnaselt bakteri RNA polümeraasiga initsieerib RNA polümeraas II geeni transkriptsiooni DNA matriitsilt teatud nukleotiidipaari juurest või alternatiivina naabernukleotiidipaari juurest. 5. Promootorite regulatoorsed elemendid. cis- ja trans-elemendid. Eukarüoodi valku- kodeerivate geenide ekspressiooni regulatsioonis osalevad mitmed cis-aktiivsusega transkriptsiooni regulaatoralad. TATA box on üks kolmest eukarüoodi DNAs leitud promootorjärjestusest, see on kõige sagedasem, mis esineb tavaliselt kõrge transkriptsioonitasemega geenide promootorites, initsiaator enamikul neist on C positsioonis
miRNA-sid sünteesitakse RNA polümeraas II poolt, lisatakse cap-struktuur ja polüadenüleeritakse, toimub lõikamine dicer ensüümi abil ning seondub valguga tekib RISC- kompleks (ingl-k. RNA-induced scilencing complex), kuhu kuulub ka Argonaut. RISC kompleks represseerib translatsiooni või lagundab mRNA RNA interferents, mille kutsuvad esile siRNA-d (mRNA lagundamine või heterokromatiniseerumine).siRNA-d (ingl.k. small interfering RNAs) on väiksed (~ 23 nukleotiidipaari) kaheahelalised RNA-d, mis tekivad Dicer’i toimel. Tekib kas RISC kompleks või RITS (ingl.k. RNA-induced transcriptional silencing) kompleks. RITS metüleerib histoone, DNA-d ning transkriptsioon peatub (heterokomatiseerimine) Pikkade mittekodeerivate RNA-de ja piRNA-de osa geeniekspressiooni kontrollis. lncRNA-d (ingl.k. long noncoding RNA) kodeeritakse RNA polümeraas II poolt, neil on cap- struktuur, polü-A saba ja nad on sageli splaissitud
on küll tihedalt pakitud, kuid samas säilib võimalus igat genoomi lookust vabalt kokku ja lahti voltida. 10. Lambihari kromosoomid. Amfiibide ootsüütide tuumades on näha nn lambihari kromosoome, mille kromatiini fiibrid on lahti hargnenud ja moodustavad kaugele väljaulatuvaid linge. Samasuguseid linge võib näha ka inimese rakkude tuumades, kui seal toimub laiaulatuslik geeniekspressioon (sellised lingud sisaldavad 50 000 kuni 200 000 nukleotiidipaari) 11. X kromosoomi inaktivatsioon, Barri kehake. Inimestel on sugukromosoomides kas XX või XY kromosoomid. X kromosoom on suur ning seal on mitmeid regulatoorseid geene, millest paljud on essentsiaalsed eluks. Y kromosoomil on aga vähe kodeerivaid geene, millest ükski pole essentsiaalne. Seepärast on X kromosoom vajalik kõikidele inimestele, mitte ainult naistele. Kuid naised ei saaks funktsioneerida, kui neil oleks topelt valke, mis tehtud kokku kahe X
universaalne info vahendaja (mRNA). Baketerite genoom § DNA kompaktne kogum - nukleoid § Üks kromosoom § Tsirkulaarne kaheahelaline helikaalne DNA § Kahesuunaline § Binaarne pooldumine § Geenid paiknevad üksteise lähedal § Funktsionaalselt seotud geenid grupeeritud operoni Kromosomaalne DNA Nimetatakse ka bakteri kromosoomiks. E. coli, genoom 4700 kbp pikk (umbes 1400 µm), mass on 4.4×10-15 g., sisaldab 3...6 × 106 nukleotiidipaari (bp) ühe geeni "pikkus" on umbes 1000 nukleotiidi-paari. Bakterite genoomne DNA haploidne, tsirkulaarne, kaheahelaine, singulaarne. Genoom - kodeerib mitu tuhat polüpeptiidi (~360 aminohapet). Ekstrakoromosomaalne DNA - plasmiid § Diskreetsed, ekstrakoromosomaalsed replikonid. § Suurus varieerub - 5 ×106 - 100 ×106 daltonit. § Enamasti kodeerib bakteritele mittevitaalseid omadusi. § Replikatsioon genoomist sõltumatult. § Enamus plasmiide supercoil'ed, tsirkulaarsed,
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 - oktameer + 146 DNA nukleotiidipaari. Eukarüootse kromatiini sfäärilised üksused, mis koosnevad põhipartiklist ja selle ümber keerdunud 146-st DNA nukleotiidipaarist. Koosneb 8 histooni valgust, mille ümber on keritud 146 aluspaari pikkune lõik DNA kaksikahelast. 14. Kuidas toimub DNA replikatsioon? Kirjelda replikatsiooni protsessi suundi ja osasid. Tee joonis. DNA replikatsiooni käigus sünteesitakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli
RNA polümeraas III sünteesib tRNAsid, 5S rRNAsid, and mitmeid suhteliselt lühikesi stabiilseid RNAsid (U6, splaisingus; 7S, transpordis). Trankriptsiooni initsiatsiooni käigus fosforüülitakse RNA polümeraas II suurima alaühiku karboksüterminaalne domään (CTD), korduv heptapeptiidne järjestus, mis jääb fosforüülituks kuni matriitsilt transkriptsiooni lõpuni. Sarnaselt bakteri RNA polümeraasiga, initseerib RNA polümeraas II geeni transkriptsiooni DNA matriitsilt teatud nukleotiidipaari (lämmastikaluste) juurest või alternatiivina naabernukleotiidipaari juurest. 5' nukleotiid, mis vastab matriitsahela sellele nukleotiidile, millelt transkriptsioon algas, mRNAs cap'takse (lisatakse 7'-metüülguanolaat). 20. Joonista tüüpilise PolII promootori struktuur ja kirjelda faktoreid, mis sinna transkriptsiooni initsiatsiooni käigus seovad. Mediaator kompleks ja selle tähtsus. Promootorid on TATAbox, Initsiaator, CpG.
Nagu juba eespool kirjeldatud toimub kolmikkomplekside valik stohhastiliselt st. iga aa-tRNA põrkub juhuslikult ribosoomi A saidiga. Kolmikkompleksid, mille aa-tRNA antikoodon paardub vähemalt kahe koodoni järjestikuse nukleotiidiga, indutseerivad ribosoomiga seondumisel EF-Tu'l GTP hüdrolüüsi. Peale GTP hüdrolüüsi dissotseeruvad ribosoomilt EF-Tu.GDP kompleks. Selles etapis võib toimuda ka aa-tRNA dissotsiatsioon juhul kui koodon-antikoodon kompleks ei ole kõgi kolme nukleotiidipaari ulatuses paardunud. aa-tRNA dissotsiatsioon ribosoomilt peale EF-Tu suunatud GTP hüdrolüüsi ongi tRNA selektsiooni teine etapp nn. "kineetiline veerulugemine". Piltlikult väljendudes mõõdetakse teises selektsiooni etapis koodon- antikoodn seondumise stabiilsust aja skaalal kui antikoodon seondub koodoniga stabiilselt siis püsib kompleks piisavalt kaua ja ribosoom katalüüsib peptiidsideme moodustumist, mis muudab reaktsiooni pöördumatuks. Kui aga koodon-antikoodon
kanduda vaid ühele potentsiaalsele järglasele. Koduloomade puhul on näiteks kirjeldatud päritavat 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,
kanduda vaid ühele potentsiaalsele järglasele. Koduloomade puhul on näiteks kirjeldatud päritavat 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,
pikkusega 20-30 nukleotiidi), mis vastavalt komplementaarsusele seostub (annealing) teatud kindla nukleiinhappe järjestusega. Igal mikroorganismi liigil, geenil, operonil on mingi unikaalne järjestus, mida on võimalik määrata sekveneerimisel, leida need andmed andmebaasidest (GENBANK jne.). Praimerid valitakse ja disainitakse nii, et nad asetseksid huvipakkuvast geenist või nukleotiidide järjestusest „väljaspool“ ja nende vahele jääks 50 kuni 1000 nukleotiidipaari. Kui praimerid panna koos denatureerunud sihtmärk-DNA-ga lahusesse, seostub üks praimer ahela ühele spetsiifilisele kohale (sait S1), samas kui teine ahela teisele kohale (sait S2). Praimerite seostumise protsess toimub temperatuuril ≥50º-58ºC. KOMPLEMENTAARSE AHELA SÜNTEES. Praimer ja üheahelaline DNA koos moodustavad kompleksi (primer extension). Komplementaarse ahela sünteesiks kasutatakse Taq-polümeraasi,
annaabi.ee 
