aasa ja 4 paardumata nukleotiidi 3' otsas), mis paiknevad vastavate õlgade otstes. tRNA molekuli otsad asuvad lähestikku, nende paardumisel tekkiv kaksikahelaline osa e. õlg kannab nime aktseptoorne õlg (acceptor arm). Viimase pikendus on üheahelaline osa 3' otsas, millele liidetakse aminohape. Konkreetse tRNA funktsiooni määrab peamiselt antikoodon, aga ka teised silmused (lingud) 7. Aminoatsüül-tRNA süntetaaside ülesanded: · Aktiveerivad aminohappeid liitmiseks peptiidahelasse · Täidavad informatsioonilünga koodoni ja aminohappe vahel. · Vastutavad selle eest, et õige aminohape liidetakse vastavale tRNA-le. Aminohappe liitmine tRNA molekulile toimub kaheastmelise reaktsioonina. Kõigepealt seonduvad süntetaasiga aminohape ja ATP molekul, mis ensüümi pinnal moodustavad aminoatsüül-adenülaadi (aminohappe karboksüülrühma hapnik reageerib ATP -fosfaadiga. Aminoatsüül-adenülaadis on aminohape aktiveeritud karboksüülrühma kaudu
asetseva koodoni koostisse. Geneetiline kood on universaalne, sest kehtib samasugusena enamikus eel- ja päristuumsetes organismides. 8) selgitab valgusünteesi üldist kulgu. Valgusünteesiks vajatakse ühte mRNA molekuli, erinevaid aminohappeid ja ensüüme, energiaallikatena ATP ja GTP molekule ning erinevaid tRNA molekule. tRNA molekulide põhiülesandeks on aminohapete toomine tsütoplasmast ribosoomidesse. Iga uus aminohape lülitatakse sünteesitavasse peptiidahelasse vaid siis, kui seda aminohapet toonud tRNA molekuli antikoodon suudab komplementaarselt paarduda mRNA koodoniga. 1. Ribosoomile kinnitunud mRNA alguskoodonile kinnitub vastava antikoodoniga tRNA. Selle küljes on alguskoodonile vastav aminohappejääk – metioniin. 2. Järgmisele koodonile seostub sellele vastav tRNA ning nendega seotud aminohappejääkide vahele sünteesitakse peptiidside. 3. Peptiidsideme sünteesil vabaneb esimene tRNA enda küljes olnud aminohappejäägist
kkarbonüülse süsiniku ja teise aminohappe aminorühma lämmastiku vahel. 32. Geneetiline kood. Mis on koodon, mis antikoodon? antikoodon on tRNA molekulis olev kolmest nukleotiidist koosnev spetsiifiline järjestus, mis valgu biosünteesil võib mRNA komplementaarse koodoniga moodustada aluspaare. Koodon on ühele aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik geneetilises koodis. Koodon - kolm kõrvutiasetsevat nukleotiidi, mRNA molekulis määravad kindla aminohappe lülitumise polüpeptiidahelasse või polüpeptiidahela sünteesi lõpetamise (stoppkoodon). 33. Mis on translatsioonil kasutatav lugemisraam? Raam, kust RNA ahela lämmastikaluste triplette loetakse. Raaminihkel on tõsised tagajärjed, sest kõik koodonid loetakse nii, et sünteesitakse täiesti vale aminohappelise järjestusega valk. 34. Mis on geen? DNA järjestuse lõik, funktsionaalne ühik, mis kodeerib valku või struktuurset, katalüütilist või regulatoorset RNAd 35. Ribosoomide ehitus ja funktsioon.
· 30S subühikust (eukar: 40S) ja 50S subühikust (prokar: 60S); või vastavalt väike ja suur subühik · mRNA (sisaldab geneetilist koodi) · initsiaator-tRNA · initsiatsiooni- või elongatsioonifaktor (oleneb faasist). Protsessis on kolm faasi: initstiatsioon -> elongatsioon -> terminatsioon. Ribosoom läbib selle käigus valgusünteesi ribosoomi tsükli. Vastavalt faasidele toimub: funktsionaalse ribosoomi moodustumine -> aminohapete lisamine peptiidahelasse -> sünteesitud valgu vabastamine ribosoomist. Tegu on kahe-astmelise dekodeerimisprotsessiga: 1. preribosomaalne etapp -> aminoatsüül-tRNA süntees 2. ribosomaalne etapp -> koodon-antikoodon translatsioon ja peptidsideme süntees ribosoomil. Avatud lugemisraam e valkukodeeriv järjestus - nukleiinhappe järjestus, mis sisaldab järjestikuseid aminohappeid kodeerivaid koodoneid ja mis algab initsiaator-koodoniga ning lõpeb stop-koodoniga.
Kui koodoni 2. alus on pürimidiin, siis harilikult vastab sellele mittepolaarne aminohape. Kui koodoni 2. alus on puriin, siis kodeerib ta polaarset või laetud aminohapet. 2. Aminohapete aktiveerimine valgu sünteesiks. mRNA koodoni ja tRNA antikoodoni aluste paardumine toob vajaliku aminohappe ribosoomi juurde. Aminoatsüül-tRNA süntetaasid täidavad kahte ülesannet nad aktiveerivad aminohapped liitmiseks peptiidahelasse ning täidavad informatsioonilünga koodoni ja aminohappe vahel. Aminoatsüül-tRNA süntetaasid vastutavad selle eest, et õige aminohape liidetakse vastavale tRNAle. 3. Kolmanda aluse degeneratiivsus ja võnkehüpotees. Kuidas seletada koodoni degeneratiivsust? (1) kas on 61 erinevat antikoodonit omavat tRNA-d või (2) piisab väiksemast tRNAde arvust, kuna kolmandas asendis puudub selektiivsus. Crick'i
süsivesikutest esinevad riboos ja fosforhape. Funktsioonide alusel eristatakse 3 RNA põhitüüpi: mRNA messinger RNA; informatsiooni RNA asub raku tsütoplasmas; funktsiooniks on valgusünteesiks vajaliku geneetilise info ülekanne DNA-lt ribosoomidele rRNA ribosomal RNA; ribosoomi RNA asub ribosoomides; on ribosoomide nukleiin- happeline koostisosa, mis osaleb aminohapete lülitumises sünteesitavatesse polü- peptiidahelasse tRNA transfer RNA; transpordi RNA asub raku tsütoplasmas; funktsiooniks on amino- hapete transport ribosoomidele ja osavõtt nende lülitumisest sünteesitavatesse polüpeptiidahelatesse RNA kopeerib DNA informatsiooni ja kannab selle tuumast välja ja teda leidub kõikides raku osades. DNA-diagnostikat kasutatakse geneetiliste haiguste riski määramiseks (nt. jne. prenataalne
24. Millises raku osas toimub tegelik valgusüntees ja millised raku organellid on sellesse haaratud. Tegelik valgusüntees e translatsioon on protsess, mille käigus sünteesitakse aminohapetest polüpeptiidahel. Translatsioon on peamine osa valgusünteesist. Translatsioon jaguneb kolmeks faasiks: initsiatsioon, elongatsioon ja terminatsioon. Initsiatsiooni käigus moodustub funktsionaalne ribosoom, mis on võimeline translatsiooni läbi viima. Elongatsioonil toimub aminohapete lisamine peptiidahelasse. Terminatsioonil vabaneb sünteesitud valk ribosoomist. 6 See toimub raku tsütoplasmas asuvates ribosoomides ning selleks on vaja rRNA, mRNA ja tRNA molekule, aminohappeid, ensüüme ning ATP-d ja GTP-d. mRNA seostub ribosoomiga. Ribosoom liigub piki mRNA ahelat ja kopeerib koodonite kaupa informatsiooni. Translatsioon algab alguskoodoniga AUG. Komplementaarse antikoodoniga tRNA toob esimese (kindla) aminohappe ribosoomi
evolutsiooniline suhe on kujutatud joonisel 9.6. Lisaks mitokondritele esineb üksikuid kõrvalekaldeid UGK'st ka teistes oragnismides. Eriti sage asendus on stop koodoni UGA asendumine Trp koodoniga. Neil organismidel on ainult kaks stop koodonit. Mõnedel pärmseentel Candida perekonnast esineb universaalse koodi leutsiini koodoni, CUG transleerimine seriinina. Seejuures transleerib CUG koodonit seriini-tRNA antikoodoniga CAG. Erakordne siinjuures on aga fakt, et see tRNASerCAG lülitab peptiidahelasse nii seriini kui leutsiini, viimast küll väikese sagedusega. Seega on Candida pärmidel leutsiini koodon CUG mitmetähenduslik. Selline olukord võis tekkida evolutsiooni käigus seetõttu, et koodonit CUG kasutatakse pärmides harva ja selle muutus ei omanud mingil evolutsiooni perioodil letaalset mõju. Huvitav fenomen on ka koodonite ning vastavate tRNA'de puudumine. Mycoplasma capricolum genoom ei sisalda (niipalju kui teada) CGG koodonit ega ka vastavat tRNAArg CCG geeni
Valgusünteesiks on vajalikud ribosoomid (rRNA), infokandja mRNA, mis määrab valgu primaarstruktuuri ning aminohappeid transportivad tRNA molekulid. Valkude ehitamiseks on vajalikud ka aminohapped, energia (ATP, GTP) ning ensüümid. Koosneb kolmest etapist: Polüpeptiidahela initsiatsioon- moodustub funktsionaalne ribosoom, mis on võimeline translatsiooni läbi viima. Polüpeptiidahela elongatsioon- toimub aminohapete lisamine peptiidahelasse. Polüpeptiidahela terminatsioon- vabaneb sünteesitud valk ribosoomist. Valgusünteesi põhisüdmused: mRNA ühineb ribosoomiga mRNA molekuli initsiaatorkoodoniga seondub esimene tRNA molekul (esimene aminohape on Metioniin) ribosoomi siseneb teine tRNA molekul, tuues endaga kaasa järgmisele mRNAle vastava aminohappe ribosoomis kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes olevate aminohapete vahel sünteesitakse ensüümide abil peptiidside
4 stoppkoodonit (UAA, UAG, AGA, AGG) Valku saab sünteesida vähemate tRNAdega tRNAdel antikoodoni 1. kohal U ei ole ühekoodonilisi AH vastavusi kood on lihtsustunud ja saab läbi vähemate tRNA-dega. Teistes organismides on sage UGK stoppkoodoni asendus UGA Trp koodoniga. Neil organismidel on 2 stoppkoodonit. Pärmseentel (Candida perekond) – leutsiini CUG transleerimine seriinina. CUG koodonit transleerib seriini tRNA antikoodoniga CAG. CAG lülitab peptiidahelasse nii seriini kui leutsiini (leutsiini väikse sagedusega) – erakordne. Taimemitokondris on UGK (erinev inimesest): Stop → UAA, UAG, AGA, AGG Met → AUA, UAU Ile → AUC, GAU, AUU DNA – tRNA – mRNA – valk A T T C T A C G A A G A T G T C G A T C G A T C T A T T C DNA U A A G A U G C U U C U A C A G C U A G C U A G A U AA G mRNA (siit loed vastavaid AHsid) A UU C U A C G AA G A U G U C G A U C G A U C U A UU G tRNA
tRNA molekulide sekundaarstruktuuri iseloomustatakse "ristikheinalehe" kujuga. tRNA sekundaarstruktuuri moodustavad 4 kaksikahelalist osa - õlga ja 4 üksikahelalist piirkonda - lingu, mis paiknevad vastavate õlgade otstes. Translatsioon jaguneb kolmeks faasiks: initsiatsioon, elongatsioon ja terminatsioon. Initsiatsiooni käigus moodustub funktsionaalne ribosoom, mis on võimeline translatsiooni läbi viima. Elongatsioonil toimub aminohapete lisamine peptiidahelasse. Terminatsioonil vabaneb sünteesitud valk ribosoomist. Valkude seostumine ER-ga 1. Sünteesitavate valkude seostumine ER-ga algab juba enne seda kui tema süntees on täielikult lõppenud, s.t. toimub kotranslatsiooniline seostumine. ER-ga seostuvatel valkudel on N- terminaalses osas nn. signaalpeptiid e. liiderjärjestus. 5 2