DNA-d on suhteliselt palju raku kohta, kuid bakteri genoom on ~1000 väiksem eukarüoodi genoomist . DNA moodustab ühe rõngaskromosoomi. kiirel paljunemisel sisaldavad rakud mitut geneetiliselt identset kromosoomikoopiat, kuna replikatsiooniks kuluv aeg (40 min) on pikem jagunemis- ehk generatsiooniajast (20-30 min) DNA ei ole liitunud valkudega (histoonid jt valgud)!!! DNA ei sisalda INTRONEID!!! Replikatsioon toimub kahes suunas, algab oriC punktist. - Algus vaid ühest replikatsiooni alguspunktist oriC . - Samaaegselt toimuvad mitmed replikatsioonid. - Replikatsioon ja transkriptsioon tunduvalt kiiremad: kiirus ~300 nukleotiidi /s. Transkribeeritakse ja transleeritakse palju geene korraga. Transkriptsioon ja translatsioon toimuvad üheaegselt ning samaaegselt mRNA degradatsiooniga 8. Kirjelda bakterite paljunemise võimalusi? - Bakterite paljunemine toimub peamiselt
nende transkriptsioonisuund ühtib replikatsioonisuunaga. Eriti kehtib see geenide kohta, mille avaldumine on oluline rakkude kiire kasvu korral. Geenid, mille transkriptsioon toimub harva või neid transkribeeritakse kehvades kasvutingimustes, on kromosoomis juhuslikult orienteeritud. 28. Milliste mehhanismide abil jätkub DNA replikatsioon siis, kui DNA replikatsiooni elongatsioonikompleksi töö on pärsitud DNA kahjustuse tõttu? Iga replikatsiooni initsiatsiooni korral oriC-lt on aeroobsetes tingimustes kasvavate rakkude puhul 10-45%-line tõenäosus, et üks või mõlemad replikatsioonikahvlitest peatuvad DNA kahjustuste tõttu, mida pole jõutud parandada ning vajavad replikatsiooni jätkumiseks rekombinatsioonilist DNA reparatsiooni. DNA replikatsioonikahvel peatub, kui DNA ahelas on kas DNA kahjustus, üksikahelaline või kaksikahelaline katke. Toimub rekombinatsiooniline reparatsioon RecF, RecO ja RecR osalusel. RecA soodustab DNA
valguga üks põhilisi nukleoidi komponente. Eksponentsiaalselt kasvavates rakkudes on 30000 55000 HU molekuli raku kohta ning sel juhul peaks teoreetiliselt olema DNA-ga seondunud üks HU dimeer iga 300 400 bp tagant. Statsionaarses faasis langeb HU hulk raku kohta 1/3-le eksponentsiaalses faasis mõõdetust. IciA (inhibitor of chromosome initiation A) seondub spetsiifiliselt 3-le 13 nt pikkusele kordusjärjestusele DNA replikatsiooni alguspunkti oriC piirkonnas ning inhibeerib DNA replikatsiooni initsiatsiooni, blokeerides DnaA poolt vahendatud DNA ahelate lahtisulamise oriC regioonis. Eksponentsiaalselt kasvavates rakkudes on 400 IcaA dimeeri ja statsionaarses faasis on IcaA hulk langenud 250 dimeerile. IHF (integration host factor) seondub DNA-ga spetsiifiliselt heterodimeerina. Eksponentsiaalselt kasvavates rakkudes on üle 12000 IHF-i monomeeri raku kohta ning IHF-i hulk hakkab tõusma rakkude
9. Millises vormis on pärilikkusaine bakterirakus? Bakteri (prokarüoodi) DNA võib esineda kahe erineva vormina. KROMOSOMAALNE DNA ehk NUKLEOID – bakteri funktsioneerimise seisukohalt obligatoorne osa, mis paikneb tsütoplasmas. EKSTRAKROMOSOMAALNE DNA ehk peamiselt plasmiidid – olemasolu pole obligatoorne bakteri funktsioneerimiseks. Plasmiidide replikatsioon võib toimuda kromosomaalsest DNA-st sõltumatult 10. Milleks on bakteri DNA-s OriC järjestus? Mikroobide genoomi replikatsioon algab DNA ühest punktist (origin – algus), mida nim oriC lookuseks. Bakterite genoomis sisaldub üks või mitu oriC lookust. Lookus seondub bakteri tsütoplasma membraaniga . Samas kohas lahknevad DNA ahelad ja tekib replikatsioonikahvel. 11. Kus esineb rõngasreplikatsioon? Bakteriofaagides ja plasmiidides. Eriti tähtis on see replikatsioonimehhanism autonoomselt paljunevates plasmiidides. 12
Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? 52. DNA replikatsioon juhtivalt ja mahajäävalt ahelalt. 53. Võrrelge bakteri ja eukarüoodi kromosoomide replikatsiooni. Bakteritel algab ühest kohast korrast (oriC) ja liigub mõlemas suunas. Eukarüoodil algab mitmest kohast korraga. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? 55. Molekulaarbioloogia põhidogma translatsioon ja replikatsioon, geneetiline informatsioon liigub DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule. 56. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. 57
kaksikheeliksid, milles üks ahel on uus ja teine vana. Eksperimentaalselt leidis kinnitus semikonservatiivne mudel. KONSERVATIIVNE MUDEL: algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus; ühes DNA molekulis on koos vanad ja teises uued ahelad 30 DISPERSIIVNE MUDEL: mõlemas DNA molekulis sisaldavad DNA ahelad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism. DNA replikatsioon algab oriC järjestustelt, kus esmalt moodustub DNA ahelate lokaalsel lahkuminekul replikatsioonikahvel. Toimub DNA ahelate lahtikeerdumine ja praimeri süntees. DNA replikatsioonikahvli avamine toimub A-T rikastest regioonidest initsiaatorvalgu DnaA toimel. Järgnevalt toimub DnaA-valkude kooperatiivne liitumine, moodustub 20-40 polüpeptiidist koosnev valguline kompleks, mille ümber seondub oriC piirkond. ATP juuresolekul toimub avatud kompleksi moodustumine. Ahelate lahknemine algab kolme tandeemse
Oluline, et usaldusväärsed meetodid DNA eraldamine: Purusta rakud Lisa soolalahus, et DNA viia lahusesse Lisa orgaaniline lahus (kloroform), et valgud ja rasvad eralduks Lisa alkohol ja DNA sadestub välja Kloneerimine Vektor - DNA molekul mida kasutatakse geneetlise materjali kandjana (viib DNA teise rakku) Neli tüüpi: Plasmiid Bakteri või viiruse faag Kosmiidid Kunstlikud kromosoomid BAC, YAC) Sisaldab: OriC (Origin of replication) multikloneerimise koht (multiple cloning site) Marker geen Restriktsiooni ensüümid - Nö. ,,DNA käärid". Tunnevad ära teatud DNA järjestuse ja katkestavad ahela ( Eco Ri). Bakterid produtseerivad ensüüme nimega restriktsioonilised endonukleaasid. Need ensüümid lõikavad DNA ahelat kindlate 4 - 8 aluspaari pikkuste järjestuste juurest. Funktsioon: kaitsta baktereid faagide sissetungi eest, lagundades nende DNA enne, kui faag jõuab mikroobi kahjustada.
Replikatsiooni initsiatsiooniks on vajalik DNA ahelate lokaalne lahtikeerdumine ning praimeri süntees. Erinevate DNA molekulide replikatsiooni puhul võib praimeriks olla kas DNA või RNA, samuti valguga seondunud nukleotiid. Praimeri sünteesib kas RNA polümeraas või primaas (ingl. k. primase). DNA dupleksi avamine võib toimuda kas transkriptsiooni toimel või spetsiifiliste initsiaatorvalkude seondumise tulemusena (DnaA oriC puhul, O oril puhul). Kuna DNA dupleksi avamine on lihtsam A- T rikastest regioonidest, on ori regioonid alati A-T rikkad. DNA ahelate lahtisulamise tulemusena ilmneb struktuur, mida nimetatakse replikatsiooni mulliks ehk silmaks (lokaalne denaturatsiooni ala). E.Coli'l alguspunktiks oriC (13mer, 13bp jarjestus on 3-s tandeemses korduses ja 9-mer 4-s korduses replikatsioonivalkudega seondumiseks). Eukarüootidel algus on ARS (50 bp A:T rikast 11bp järjestust) 92
DNA replikatsioonikahvlite liikumine vastassuunas. DNA polümeraasid bakterites: E. coli DNA polümeraas I; replikatiivne DNA polümeraas III; DNA polümeraaside vigu korrigeeriv (proofreading) aktiivsus; vigaderohked DNA polümeraasid pol IV ja pol V bakterites. DNA replikatsiooni toimumine mõlemalt DNA ahelalt korraga: juhtiv ahel; mahajääv ahel; Okazaki fragmendid; praimosoom; replisoom. DNA replikatsiooni initsiatsioon oriC-lt bakteris E. coli. DNA ahelate lahtikeeramisel osalevad valgud. Veereva ratta replikatsiooni mudel. Eukarüoodi kromosoomi replikatsiooni eripärad. Replikon. Telomeeride pikkus ja vananemine. 12. Transkriptsioon ja RNA protsessing. Molekulaarbioloogia põhidogma. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA. RNA süntees ja selles osalevad valgud; promootorid; transkriptsiooni regulaatorid.
nukleotiide (vt. fosfodiestersidemete moodustumine DNA ahelas!). Erinevate DNA molekulide replikatsiooni puhul võib praimeriks olla kas DNA või RNA, samuti valguga seondunud nukleotiid. Praimeri sünteesib kas RNA polümeraas või primaas (ingl. k. primase). DNA dupleksi avamine võib toimuda kas transkriptsiooni toimel (faagid T4, T7, mõned ColE1 replikoni sisaldavad plasmiidid E. coli´s) või spetsiifiliste initsiaatorvalkude seondumise tulemusena (DnaA oriC puhul, O ori puhul). Kuna DNA dupleksi avamine on lihtsam A-T rikastest regioonidest, on ori regioonid alati A-T rikkad. Bakterikromosoomi replikatsioon toimub rakutsükli teatud etapil. DNA replikatsiooni alguspunkt bakteritel oriC on 245 aluspaari pikkune ning eubakterites tugevalt konserveerunud. Funktsionaalne oriC sisaldab kindlaid DNA järjestusi, mis esinevad kordustes: 1) DnaA boksid initsiaatorvalgu DnaA seondumiseks (4 koopiat) 5'-TTAT(C/A)CA(C/A)A-3'
radioaktiivse tümidiiniga mitteradioaktiivsel söötmel teisel jaotumisel ainult 1 kromosoomidest radioaktiivne.) Dispersiivne mudel mõlemas DNA molekulis sisaldavad DNA ahelad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest. 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism. DNA replikatsioon algab ori järjestustelt, kus toimub DNA ahelate lahtikeerdumine ja praimeri süntees. Bakterkromosoomil on ainult üks alguspunkt oriC. Replikatsiooni initsiatsiooniks on vajalik DNA ahelate lokaalne lahtikeerdumine ning praimeri süntees. DNA dupleksi avamine toimub kas transkriptsiooni toimel või spetsiaalsete initsiaator valkude seondumise tulemusena. Ori regioonid on alati A-T rikkad. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? Põhiliseks DNA replikatsiooni läbiviivaks valguks on DNA polümeraas Pol III. V-
bakterikromosoomil algab ühest punktist ja seejärel liiguvad Y-kujulised replikatsioonikahvlid mööda rõngaskromosoomi vastassuundades. Bakteritel on üks alguspunkt, eukarüootidel on mitmeid, sest kromosoomid on lineaarsed. DNA replikatsioon algab ori järjestustelt, kus toimub DNA ahelate lahtikeerdumine ja praimeri süntees. Ahel keeratakse lahti A-T rikastest regioonidest initsiaatorvalgu DnaA toimel. Valk seostub kindlatele järjestustele oriC regioonis DNA on DnaA ümber krunditud. Liituvad ka DnaB tulikaas (abiks DNA lahtikeerutamiseks), lisanfub ka güraas (et ei tekiks superspiralisatsiooni). 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? Soolekepikesel on leitud 5 DNA polümeraasi: Pol I – lagundab RNA praimeri 5’-3’ suunas eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib ainult DNA ahela 5’-3’ polümeraasse aktiivsusega
· Dispersiivne mudel mõlemad tütarahelad sisaldavad segu vanadest ja uutest sünteesitud lõikudest 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism. · DNA replikatsioon algab ori (origin of replication) järjestustelt, kus toimub DNA ahelate lahtikeerdumine ja praimeri süntees (praimer on vajalik, et polünukleotiidahelal oleks vaba 3'-OH ots). Ori järjestus on alati A-T rikas. Bakterikromosoomil on ainult üks alguspunkt oriC. DNA dupleksi avamine toimub kas transkriptsiooni toimel või spets. initsiaatorvalkude seondumisel. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? · E. coli rakust on eraldatud 5 DNA polümeraasi: I ja II osalevad DNA reparatsioonil III on peamine DNA replikatsiooni ensüüm. IV ja V sünteesivad vigaderohket DNAd olukorras, kus DNA Pol III poolt läbiviidav
Fis ekspressioon sõltub E. coli's väga tugevalt kasvukiirusest. Kui rakud ümber külvata värskele söötmele, siis Fis-i hulk rakus tõuseb järsult väga kõrgele, kuni 100 000 molekuli raku kohta. Eksponentsiaalse kasvufaasi keskel Fis-i hulk rakus väheneb drastiliselt 100 molekulini. Tänu DNA-ga seondumisele osaleb Fis väga paljudes raku funktsioonides, nagu nukleoidi moodustumine kiiresti kasvavates rakkudes, replikatsiooni initsieerimisel oriC-lt, rekombinatsiooni reguleerimisel ning transkriptsiooni reguleerimisel. Fis on E. coli nn kiire kasvu päästik, kuna aktiveerib ribosoomigeenide ekspressiooni. Fis põhjustab kuni 90 kraadise DNA painde ning negatiivse superspiralisatsiooni suurenemist nii lokaalselt kui ka globaalses mastaabis. 2.1.2. Tsütoplasma ja inklusioonkehad Tsütoplasma on vesikeskkond, kus on bakteritel lahustunud peamiselt kolme tüüpi molekule: makromolekulid nagu ensüümid, mRNA ja tRNA; väikesed
75 Replikon – üks replikatsiooni ühik, peab sisaldama replikatsiooni alguse ja lõpu signaale. Algus on ORI sait, lõpp terminatsiooni sait. Võib olla üks molekul või molekuli osa. Replikatsiooni kontroll terminatsiooni saidid on ahelaspetsiifilised (ühe ahela terminatsiooni sait ei põhjusta teise ahela terminatsiooni. liigne sünteesitud DNA hiljem lagundatakse ja saadakse kaks uut replikoni). ORI – koosneb kordusjärjestustest (A-T) rikas OriC – E. coli ORI. E. coli-l on palju erinevaid oriC-sid. Pole omavahel seotud, ei mõjuta üksteist. On sobivad või välistavad teineteist. SV 40 – imetajate viirus Initsiaatori funktsioonid replikatsiooni alustamisel - Aktiveerivad ORI, kui on ära aktiveerinud, siis initsiaator lagundatakse (st kui replikatsioon on alanud). Ta tekitab esimese ahelate lahutamise. Seostub ORI-ga järjestusspetsiifiliselt, harutab lahti ORI-kõrval oleva DNA, tekib replikatsiooni mull (silm).
climate or h istorical topics). They can be used to sho w distributions and relat ionsh ip s among m ap featu res. This page contains exam ples o f the ma ny ~ typesof maps to be found through out th e ... Student Atlas ofthe World. · Hist oric Route Map V egetatio n
annaabi.ee 
