DNA replikatsioon 1. Alternatiivsed mudelid 2. Poolkonservatiivne: MeselsonStahli katsed 3. DNA süntees ja elongatsioon 4. DNA polümeraasid 5. Replikatsiooni algus ja initsiatsioon 6. Prokarüootne/eukarüootne mudel (tsirkulaarne/lineaarne kromosoom) 7. Telomeeride replikatsioon Replikatsiooni alternatiivsed mudelid Ultratsentrifuugimine gradiendis 1958: Matthew Meselson ja Frank Stahli katse, milles näidati, et repliktsioon on poolkonservatiivne 1955: Arthur Kornberg Töötas E. coli'ga. Avastas DNA sünteesi mehhanismi in vitro Vajalik neli komponenti: 1. dNTPs: dATP, dTTP, dGTP, dCTP
Sellises olukorras on eelistatud bakterid, kes suudavad piisavalt kiiresti kohaneda olemasolevate keskkonnatingimustega. Mutatsioonide tekkesageduse tõusu põhjustavad näiteks erinevad kemikaalid, kiirgus, oksüdatiivsed kahjustused. Et toime tulla erinevate DNA kahjustustega, on mikroorganismidel välja kujunenud mitmeid reparatsioonisüsteeme, et tekkinud vead parandada. Samuti on neil olemas vigaderohked DNA polümeraasid, mis on võimelised sünteesima üle DNA kahjustuste ja seetõttu replikatsioon ei peatu. DNA kahjustuste allikad. DNA-d kahjustatakse pidevalt nii rakusiseste protsesside kui ka välistegurite poolt. Hinnanguliselt toimub inimese igas rakus iga päev 10000 kuni 1000000 DNA kahjustamise sündmust, mis üldjuhul kõik ära parandatakse. Peamised DNA kahjustuste põhjustajd on: 1)Oksütatiivne stress. Seda põhjustavad keemiliselt aktiivsed ja ebastabiilsed hapnikuühendid
Praimaas jätab vaba 3’-OH otsa- see on edasiseks sünteesiks vajalik. DNA replikatsiooni protsess Replikatsioon saab alguse replikatsiooni alguspunktist. Helikaas harutab lahti kaheahelalise DNA. Praimaas sünteesib RNA oligonukleotiidi. DNA polümeraas sünteesib uue DNA ahela. Ligaas seob DNA fragmendid kokku. Replikatsiooni kahvel laieneb kromosoomi DNAl mõlemas suunas. Replikatsiooniks on vajalikud DNA polümeraasid DNA sünteesi viivad läbi ensüümid, mida nimetatakse DNA polümeraasideks. DNA polümeraaside aktiivsuseks on vajalik RNA praimerahel või DNA matriitsahel. Sünteesiks on vaja vaba 3’OH otsa olemasolu, sest süntees toimub 5’-˃3’ suunas. Inimesel on 13 erinevat DNA polümeraasi. DNA polümeraasi tööd toetab nn β-alaühiku klamber (clamp). Replikatsioonil tekivad superspiraalid replikatsioonikahvli ette positiivne superspiraal
1. Bakterirakus leiduvad polümeraasid: ! Replikatsiooni viivad läbi DNA polümeraasid (erinevad eri ahelatel). Replikatsioonijärgne parandamine: polümeraasid. Valepaardumiste eemaldamiseks: DNA polümeraas III – lisab nukleotiide sünteesitava ahela 3’ otsa; suudab eemaldada viimase DNA-le lisatud nukleotiidi (eksonukleaasne aktiivsus) st valesti lisatud nukleotiid eemaldatakse ning asendatakse õigega: DNA üks parandusmehhanisme bakteris. Pärast vea eemaldamist replikatsioon jätkub. DNA polümeraas I – aeglasem, aga tal on nii 3’ 5’ kui ka 5’ 3’
3. Millistes eukarüootse raku kompartmentides toimuvad järgmised protsessid? a) DNA replikatsioon - Tuumas b) transkriptsioon - Tuumas c) mRNA esmase transkripti töötlus (processing) - Tuumas 4. Millised järgmistest tunnustest iseloomustavad transkriptsiooni? a. Moodustuvad fosfodiestersidemed e. Lõpp-produktiks on DNA b. Lõpp-produktiks on polüpeptiid f. Lõpp-produktiks on RNA c. Formeeruv ahel on sabloon- g. Katalüsaatoriks on polümeraasid (template)ahelaga komplementaarne h. Ahel kasvab 5'3' suunas d. Formeeruv ahel on mitte-sabloon- i. Ahel kasvab 3'5' suunas ahelaga komplementaarne 5. Milliste rakkude mRNA molekulid alluvad protsessingule (processing, splicing), milliste omad mitte? Kirjeldage, millised muudatused mRNA molekulis leiavad aset transkriptsi-oonijärgse töötlemise käigus? Muudatused: Induktsioon ja repressioon. Rakkude, mis omavad tuuma mRNA molekulid alluvad
DNA vigade tüübid: replikatsioonivead, kühmud liigsete või puuduvate jääkide tõttu, UV indutseeritud muutused nagu pürimidiini dimeerid, fosfodiestersidemete või desoksüriboosi katkestused ja kovalentsed ristsidemed ahelate vahel. Parandamine: 2 põhimõttelist mehhanismi: vale paardumise korrigeerimine ja meetodid keemiliste kahjustuste kõrvaldamiseks vigaste lõikude väljalõikamise teel. Ensüümidest osalevad endo- ja eksonukleaasid, polümeraasid ja ligaasid. 5. Mutatsioonid on spontaansed või indutseeritud päritavad muutused kromosoomi nukleotiidide järjestuses. Mutageenid on indutseeritud mutatsioonide esilekutsujad: ioniseeriv radiatsioon, UV-kiirgus, keemilised mutageenid (lämmastikushape, heterotsüklilised aluste analoogid, alküleerivad ja interkaleeruvad agendid). (keemilised mutageenid põhjustavad peamiselt vist valesid paardumisi).
Elu teke Allikas: Vikipeedia Elu tekke all mõeldakse bioloogilise elu teket mittebioloogilistest nähtustest. Elu tekke aeg, koht ning viis on teadusliku uurimise teema. Elu eeldused Elu tekkis vesikeskkonnas. Esimesed isepaljunevad ehk replitseeruvad molekulid olid RNA- molekulid. Kuna teatud RNA järjestused omavad autokatalüütilist toimet ja mõned neist järjestustest töötavad kui polümeraasid, siis said nukleotiididest tänu sellele tekkida biopolümeersed RNA-molekulid. Isereplitseerumise võime oli elu tekkimise võtmeküsimus. Kõikide elusorganismide ühine eellane kasutas RNA-d oma päriliku materjalina, andes alguse kolmele erinevale organismide domeenile: · prokarüoodid · arhed · eukarüoodid. Arhed ja eukarüoodid on omavahel lähedalt seotud, mida näitab translatsiooniprotsessi sarnasus nende vahel
muutumist. DNA replikatsiooni näol on tegemist väga täpse mehhanismiga. Nimelt, uurimuste kohaselt teeb tehakse miljon aluspaari liitmise kohta ainult üks viga, kuigi reaalselt võiks see arv olla palju suurem. Nimelt on DNA polümeraasil peale sünteesimisaktiivsuse ka ingliskeelse terminiga väljendatud aktiivsus ehk proofreading. Vigade parandamiseks on DNA polümeraasil 3´-5´ eksonukleaasne aktiivsus. Bakterirakus on kolm DNA polümeraasi- DNA polümeraas I, II ja III. Polümeraasid I ja II. DNA polümeraas III on põhiline DNA replikatsooni ensüüm. Imetajarakkudes on vähemalt 5 erinevat polümeraasi- , , , ja , ja töötavad koos ning on seotud tuuma DNA replikatsiooniga. polümeraasi ülesandeks on mitokondriaalse DNA replikatsioon. ja osalevad aga tuuma DNA reparatsioonil. http://oak.cats.ohiou.edu/~ballardh/pbio475/Heredity/DNA-replication.JPG Funktsioon. DNA peamiseks ülesandekson geneetilise info säilitamine ja selle korrektne ülekandmine
Transkriptsiooniline regulatsioon eukarüoodis translatsioonilised repressorid, nt akonitaas, uORF, IRES (ei teki kompleksi 5' capil), eIF4E defosforülatsioon (inhibeerib 5' sõltuvat translatsiooni) prokarüoodis Shine Dalgarno järjestuse blokaad valguliste regulaatoritega (repressorid), Shine Dalgarno järjestuse paardumine mRNA komplementaarse osaga. REPLIKATSIOON algab järjestusest, mida kutsutakse origin'iks, igas DNA-s on neid palju. DNA polümeraasid ei saa DNA-ahelat lahti keerata. Replikatsioonis üks ahel pikeneb järjest (juhtiv ahel) ja teine pannakse kokku juppidest (mahajääv ahel), mis ühendatakse DNA-ligaasi abil. Helikaas keerab biheeliksi lahti kasutades ATP energiat. Primaas teeb lühikese RNA praimeri, mis on komplementaarnte templeit DNA-ga ja seejärejl hakkab polümeraas seda pikendama moodustades lühikese 5'RNA-3'DNA tütarahela. Seejärel võtab polümeraas üle ja jätkab ahela pikendamist.
polümeraas katkestab vesiniksidemed, nukleotiidid seostuvad järjest komplementaarsusprintsiibi alusel, RNA vabaneb ja RNA-polümeraas lahkub DNA ja RNA sünteesi võrdlus Erinevused Sarnane Replikatsioonis tehakse DNA Nii replikatsiooni kui ka pealt DNA-d, transkriptsioonis transkriptsiooni viivad läbi aga RNA-d. polümeraasid (kuigi erinevad). Replikatsioon algab korraga Nii replikatsioonis kui ka mitmest kohast, transkriptsioon transkriptsioonis seostuvad aga ainult sealt, kus asub geeni nukleotiidid promootorala. komplementaarsusprintsiibi alusel. Replikatsioon toimub siis, kui Nii replikatsioon kui ka rakul on vaja jaguneda, transkriptsioon toimuvad seal, kus
Transposoomi rõngasstruktuur läheb aktseptor-ahelasse. Sisenemist katalüüsivad transposaasid. 8. Kuidas saab konservatiivset kohaspetsiifilist rekombinatsioonis toimivat bakteriaalset ensüümi kasutada koespetsiifiliste geenide väljalülitamiseks hiires (vt ka seminari materjali) 9. RNA ja transkriptsioon Transkriptsioon on matriitssüntees, mille käigus sünteesitakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. * Bakterite ja eukarüootide polümeraasid. Bakterites on ainult ühte tüüpi RNA polümeraasi, selle poolt sünteesitakse kõik RNA tüübid. 1. Transkriptsioon algab DNA promootorkpiirkonnast, kus RNA polümeraasi holoensüüm faktor sigma ja RNA plümeraas, asetuvad DNA promootor alale. 2. Plümeraas avab DNA aehla ning transkirptsioon algab. 3. Kui RNA plümeraas on sünteesinud 10 nukelotiidse RNA, siis murduvad interaktsiooni promootorpiirkonnaga DNA'l, 4. Sigma faktor vabaneb
viiruse paljundamiseks. Hilises staadiumis toimub viiruse genoomi kiire replikatsioon, struktuurvalkude süntees, viirusosakeste moodustumine ja vabanemine peremeesrakust ümbritsevasse keskkonda. 4. Milles seisneb viiruslike RNA-polümeraaside iseärasus ja mis sellest tuleneb? RNA-polümeraas vastutab viiruse genoomi replikatsiooni ja valke kodeerivate mRNA-de sünteesi eest. Viiruslikud RNA- polümeraasid sünteesivad RNA-d suure efekiivsusega, kuid lülitavad kuni iga sajanda nukleotiidi sünteesitavasse ahelasse valesti. See RNA-polümeraaside omadus tingib RNA-genoomiga viiruste suure geneetilise muutlikkuse. 1. Kirjeldage viiruste tekkimise hüpoteese. I hüpoteesi kohaselt on viirused tekkinud mõnede rakusiseste parasiitide taandarengu tulemusena. Taandarengu hüpotees seletab viiruste teket kaheetapilisena
(Okazaki fragmendid), mis seejärel omavahel ühendatakse DNA sünteesitakse suunal 5'-3'. DNA replikatsiooniks on vaja: · sablooni ehk template · desoksünukleosiidtrifosfaate, millest DNA sünteesitakse ja millest saadakse sünteesiks vajalik energia · praimerit DNA polümeraas on võimeline sünteesi alustama ainult siis, kui umbes 10-nukleotiidiline fragment uuesti ahelast on juba olemas · sünteesiensüümi ehk DNA polümeraasi DNA polümeraasid Osad polümeraasid sünteesivad uut ahelat, osad parandavad vigu. Replikatsiooni peamised iseärasused eukarüootsetes rakkudes Palju kromosoome, mille kiireks kopeerimiseks on vajalik efektne replikatsioonisüsteem, seega on mitu replikatsiooni saiti ehk replikaatorit ja 5 erinevat DNA polümeraasi. Eukarüootne rakutsükkel · rakk kasvab kiirelt ja muutub metaboolselt aktiivseks · toimub replikatsioon ja kasv · ettevalmistus raku jagunemiseks · mitoos
Amüloidide teke on seotud valgu struktuuri muutustega. Tihti α ja β struktuuri vahetumine. β vorm moodustab tihti agregaate ja proteaasid ei saa neid lagundada – tekivad amüloidid. Geneetiline transkriptsioon – RNA süntees - DNA alusel, mis on geenide avaldumise peamine regulatsiooni tase. Selle käigus RNA vabaneb, DNA sünteesil jäävad aga matriits ja produkt omavahel seotuks. - krabisõra kompleks – molekul organiseeritud selleks - DNA sõltuvad RNA polümeraasid – ensüümid, mis vastutavad RNA sünteesi eest. Võtmeensüüm geenide aktiivsuse regulatsioonil. Selle ensüümi vahendusel määratakse rakkudes millised geenid avalduvad, millal ja millises ulatuses. Prokarüootidel on 1, eukarüootidel 3, neil on erinevad markergeenid. Esineb ka ühepolüpeptiidilisi polümeraase. - kasutab substraadina ribonukleosiid trifosfaate. - aktiivtsentris toimub uue fosfodiestersideme süntees. Kui on kaheahelaline DNA,
Eukarüootse DNA replikatsioon algab üheaegselt mitmest lähtepunktist. Replikatsiooni hark replitseeruva DNA Y- kujuline piirkond, kuhu seostuvad komplementaarsed nukleotiidid ja kus formeeruvad uued ahelad. Lähteained Nukleosiidtrifosfaadid dATP,dGTP, dTTP, dCTP, DNA sablonahel (template standart), RNA-praimer oligonukleotiid (4...60 nukleotiidi). Ensüümid ja katalüüsitavad protsessid. Helikaas DNA biheeliksi despiralisatsioon, DNA-polümeraasid polünukleotiidahelate süntees 5' 3' suunas (seotakse ühe nukleotiidi 3'-OH ja teise 5'- P). DNA-primaas oligonukleotiidse RNA-praimeri süntees. DNA-ligaas mahajääva ahela fragmentide ühendamine. Kuna uute polünukleotiidahelate süntees toimub 5' 3' suunas, siis üks ahel kasvab pidevalt juhtiv ahel (leading strand), teine aga lühikeste fragmentidena mahajääv ahel (lagging strand, uurija nime järge tuntakse neid kui Okazaki fragmente), mis seejärel ühendatakse.
Tuuma sisemist osa, mis ei ole tuumake, nimetatakse nukleo- e. karüoplasmaks. Tuuma struktuur ja koostis on määratud tuuma funktsioonidega. Tuumas paikneb DNA ja toimub DNA replikatsioon. Tuumas paikneval DNA-l sünteesitakse mRNA, tRNA, rRNA, samuti toimub tuumas ribosoomide subühikute teke. mRNA, tRNA ja ribosoomide subühikud peavad liikuma tuumast tsütoplasmasse. Tsütoplasmast tuuma peavad liikuma tsütoplasmas sünteesitud valgud (histoonid, regulaatorvalgud, DNA ja RNA polümeraasid jt) Seega läbi tuuma membraani peavad liikuma kõrgmolekulaarsed ühendid ja tuuma membraan peab omama transpordiks sobivaid struktuure. Kõrgmolekulaarsete komplekside transport toimub läbi tuumamemraanis paiknevate pooride, diameetriga ~10nm. Ühe tuuma membraanis võib olla tuhandeid poore. Poorid on keerulise ehitusega ja moodustunud nn. tuuma poori kompleksi (NPC) poolt. Tuuma poori kompleksi valke nim nukleoporiinideks, neid on ühes kompleksis kuni 100 erinevat valku
Metafaasikromosoom. Tsentromeerid ja telomeerid. DNA kordusjärjestused eukarüootses genoomis. 11. DNA replikatsioon. Nukleiinhapete sünteesist üldiselt: nukleiinhapete sünteesi suund; sünteesi läbiviivad ensüümid. DNA replikatsiooni mudelid: semikonservatiivse mudeli tõestamine; kahesuunalise replikatsiooni tõestamine. DNA replikatsiooni alguspunkt bakterites ja eukarüootidel. 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
mRNA sünteesiks on vaja promootorit, millega saavad DNA peale seonduda transkriptsioonifaktorid. Loodakse komplamentaarsuse alusel A-U, C-G. Peale transkritpsiooni lisatakse lõppu saba ja mRNA protsessitakse enne ribosoomi minemist ja lõigatakse välja intronid ning seotakse eksonid. Ribosoomis algab valgu süntees, AUG alustab. Süntees käib 5'-3' otsani ja kui satub stop-koodon, siis lisatakse valgule "müts". · Transkriptsiooni viivad läbi RNA polümeraasid: · Toimub sünteesitava RNA ahela 3'- hüdroksüülrühma nukleofiilne atakk nukleosiidtrifosfaadi kõige sisemisele fosfori aatomile · Peale matriitsi on vajalik promootori olemasolu · RNA süntees toimub 5' 3' suunas · Transkriptsiooni käigus sünteesitud mRNA läbib enne suundumist rakutuumast ribosoomi protsessimise: · mRNA 5'-ots blokeeritakse "mütsiga" (cap) · mRNA 3'-otsa lisatakse polü-A saba (poly-A tail)
pärineb emamolekulist ("vana"), teine on sünteesitud ("uus") kahesuunaline (bidirectional) - sisaldab kahte replikatsioonikahvlit ehk replikatsiooniharki, mis liiguvad vastassuunas poolkatkendlik (semidiscontinuous) üks ahel (nn juhtiv ahel) kopeerub katkematult, mahajääv ahel kopeerub segmentide kaupa (Okazaki fragmendid), mis seejärel omavahel ühendatakse Replikatsiooni ensüümid: DNA polümeraasid - katalüüsivad 3'®5' fosfodiester- sidemete sünteesi : DNA polümeraas III - peamine replikatsiooni ensüüm, vajab RNA praimereid ; 10 subühikut, kiirus kuni 1 kb/s DNA polümeraasid I, II ja V - osalevad peamiselt vigade parandamisel DNA Polümeraas I lõikab praimerid välja ja täidab lüngad Helikaasid kaksikheeliksi lahtikeeramine DNA güraas e. topoisomeraas lahtikeerdumisest tingitud pingete
101. DNA süntees ja info lugemise suund. Nukleiinhappe (DNA või RNA) ahel kasvab 5' --> 3' suunas (infot loetakse teiselt ahelalt suunas 3'- 5'). Fosfodiesterside moodustub kasvava nukleiinhappe ahelas oleva viimase nukleotiidi suhkrujäägi 3'-OH rühma ja lisanduva nukleotiidi suhkrujäägi 5' C-ga seotud fosfaadi vahel. Nukleiinhappe sünteesil lülituvad sünteesitavasse ahelasse nukleotiidid, mis on komplementaarsed matriitsahela nukleotiididega. Sünteesi viivad läbi polümeraasid. Matriitsina toimib üksikahelaline nukleiinhape. Seega peab kaksikahelaline DNA replikatsiooni initsiatsioonisaidist olema eelnevalt viidud üksikahelaliseks. DNA ahelate eraldumist teineteisest katalüüsib DNA helikaas. Pidevalt sünteesitavat ahelat nim. liiderahelaks. 3'-5' ahela süntees toimub nn. mahajääva ahela sünteesina. 102. Replikatsioon eripära kahel erineval ahelal. Telomeeride replikatsioon. Replikatsiooni eripära kahel erineval ahelal
funktsioon on histoonatsetülaaltransferaasidel (HAT)? Need on ensüümid, mis lisavad histoonide N-terminustele atsetüülrühmi, muutes kromatiini vähem kondenseerunumaks. 12. Mis on kromatiini metüleerimise tähtsus? See protsess segab atsetüülimist ning säilitab histoonide sabades asuvate lüsiinide -rühmadele positiivse laengu, represseerib transkriptsiooni. 13. Kuidas mõjutab kromatiini struktuur transkriptsiooni? Kui kromatiin on kondenseerunud, ei pääse RNA-polümeraasid ja transkriptsioonifaktorid DNAle ligi ning transkriptsiooni ei toimu. 14. Kromatiini-seoselised mittehistoonsed valgud maatriksivalgud, transkriptsioonifaktorid, replikatsioonivalgud, HMGd ja nende mõju kromatiini struktuurile moodustavad kromatiini lingumiseks vajalikke struktuurseid võrgustikke, transkriptsioonile teatud HMG valgud seonduvad DNAle kooperatiivselt transkriptsioonifaktoritega, mis tunnevad ära teatud DNA järjestusi, stabiliseerides sellega transkriptsiooni-
ja peptiidsideme sünteesi ning valgusünteesi elongatsioon peatub. Mutatsioonid EF- Tu's annavad resistentsuse kirromütsiini suhtes. Fusiidhappel on sarnane efekt, aga ta seondub EF-G'ga ja stabiliseerib EF-G .GDP kompleksi ribosoomiga takistades niiviisi järgmise elongatsioonitsükli toimumist. Transkriptsioon Ülevaade ja terminid RNA süntees e. geneetiline transkriptsioon on RNA süntees DNA alusel, mis on geenide avaldumise peamine regulatsiooni tase. RNA polümeraasid (lühendid RNA pol; RNAP) on ensüümid, mis vastutavad RNA sünteesi eest. Seepärast on RNA polümeraas võtme-ensüümiks geenide aktiivsuse regulatsioonil. Just selle ensüümi vahendusel määratakse rakkudes millised geenid avalduvad, millal ja millises ulatuses. DNA sõltuv RNA polümeraas sünteesib DNA järjestuse alusel RNA ahela kasutades substraadina nukleosiid trifosfaate. Keemilisest seisukohast on tegemist
et elu algetapil Maal oli just vesiniku oksüdatsioonil baseeruv energeetiline metabolism oluline. · See, et vesiniku oksüdatsioon on väga levinud praegu kogu bakterimaailmas näitab, et vesiniku oksüdatsioon on bakteritele energeetiliselt väga kasulik. Kommertsiaalsed ensüümid arhedest · Thermus aquaticuse (bakter) DNA polümeraasi asemel saab kasutada polümeraase, mis ei tee vigu. Sellised polümeraasid on eraldatud arhedest Pyrococcus woesei (Pwo polümeraas), Pyrococcus furiosus (Pfu polümeraas), Thermococcus litoralis (Tli e. Vent polümeraas). Arhede hõimkonnad Crenarchaeota · Cren, st. allikas. Arvatakse, et see rühm on aeglaselt evolutsioneerunud ja nende tänapäeval elavad esindajad võiksid olla sarnased kõigide arhede eellasega. Crenarchaeota on haru, kuhu kuuluvad anaeroobsed ja aeroobsed termofiilid ja
59 11. DNA replikatsioon Replikatsioonist üldiselt Nukleiinhappe (DNA või RNA) ahel kasvab 5'3' suunas. Fosfodiesterside moodustub kasvava nukleiinhappe ahelas oleva viimase nukleotiidi suhkrujäägi 3'-OH rühma ja lisanduva nukleotiidi suhkrujäägi 5' C-ga seotud fosfaadi vahel. Nukleiinhappe sünteesil lülituvad sünteesitavasse ahelasse nukleotiidid, mis on komplementaarsed matriitsahela nukleotiididega. Sünteesi viivad läbi polümeraasid. Matriitsina toimib üksikahelaline nukleiinhape. Seega peab kaksikahelaline DNA replikatsiooni initsiatsioonisaidist olema eelnevalt viidud üksikahelaliseks. DNA ahelate eraldumist teineteisest katalüüsib DNA helikaas. Nukleiinhapete sünteesi läbiviivad polümeraasid: 1. DNA polümeraas ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Toimub DNA replikatsioon. Vajab sünteesil praimerit, mis on paardunud matriitsahelaga. Praimeriks on lühike
53. Võrrelge bakteri ja eukarüoodi kromosoomide replikatsiooni. Eukarüoot Prokarüoot Replikatsioon toimub ainult rakutsükli ühel etapil ja Replikatsioon algab vaid ühest ori'st ja toimub algab paljudest kohtadest korraga. pidevalt. Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on 2 erinevat Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on samad DNA polümeraasi polümeraasid Eukarüootne DNA on koos histoonidega DNA pole seotud histoonidega. nukleosoomideks organiseeritud: replikatsiooni- kahvli läbminekul jaotub nukleosoom ajutiselt kaheks alaosaks. Kromosoomid on lineaarsed DNA molekulid ja Kromosoom on rõngakujuline DNA molekul. nende lühenemist otstest kaitsevad telomeerid. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud?
RNA polümeraas Geenide avaldumist kontrollitakse esmalt RNA sünteesi e. transkriptsiooni tasemel. Transkriptsiooni algatab ja viib läbi DNA-st sõltuv RNA polümeraas, mis on enamasti multimeerne ensüüm. Monomeerseid RNA polümeraase on kirjeldatud lüütilistel bakteriofaagidel (näit. T7, T3, SP6). Enamasti on nende suurus üle 100 kDa. Transkriptsiooni initsiatsioonil tunnevad nad ära väga spetsiifilisi DNA järjestusi ning ei vaja aktivatsioonil lisafaktoreid. Monomeersed RNA polümeraasid on 5-10 korda kiiremad, nad sünteesivad 200 nt/sek (bakteri RNA polümeraas sünteesib 40 nt/sek). Erinevalt bakteriaalsetest RNA polümeraasidest ei ole nad Zn-metalloensüümid. Tänu efektiivsusele ja spetsiifilisusele on monomeersed ensüümid leidnud rakendust nii rekombinantse DNA tehnoloogias kui ka RNA produtseerimises in vitro. Komplekssed, multimeersed RNA polümeraasid on kirjeldatud bakteritel, kuid nad on lihtsamad kui eukarüootidel
Steriilimisel UV kiirtega hävivad kiiresti bakterite vegetatiivsed rakud, spoorid on tunduvalt kiirgusresistentsemad. DNA kui UV kiirguse märklaud - UV kiirguse toimel moodustuvad DNA ahelas kõrvutiasetsevate tümiinaluste vahel kovalentsed sidemed- tekivad tümidiindimeerid. Tümidiindimeeridega DNA-lt on transkriptsioon takistatud. Ka tümidiindimeeridega DNA replikatsioon on tavaliste DNA polümeraasidega takistatud. Neid suudavad replitseerida DNA polümeraasid, mis teevad vigu lülitavad kopeeritavasse DNA ahelasse valesid (mittekomplementaarseid) nukleotiide. Seetõttu tekivad mutatsioonid. Seega saab UV kiirgust kasutada ka mutageenina. Ioniseeriv kiirgus - ( < 10 nm; lühike lainepikkus ja seega suur energia) mõjub nii letaalselt kui ka mutageenselt. See kiirgus tekitab radikaale. Ioniseeriv kiirgus lõhub vesiniksidemeid, oksüdeerib kaksiksidemeid, lõhub tsüklilisi molekule ja polümeriseerib molekule
produktiga. RNA polümeraas I sünteesib pre-rRNA'd. RNA polümeraas II sünteesib mRNA prekursorid ja enamiku snRNA ja microRNA. RNA polümeraas III sünteesib tRNA, rRNA (5S) ja teisi väikesi tuumas ja tsütosoolis leiduvaid RNA'se. RNA polümeraas IV sünteesib siRNA'd taimedes. RNA polümeraas V sünteesib RNAsid, mis on seotud siRNA-juhitud heterokromatiini moodustumisel taimedes. Eukarüoodi RNA polümeraasid I, II ja III struktuurid on mõnevõrra homoloogsed prokarüootse omaga. Kõik sisaldavad 3 suurt alaühikut ja 10-14 väiksemat alaühikut, milledest mõned on olemas kõigi kolme polümeraasi kompleksis (täpsemalt kirjeldada ei viitsi). 7. Mis on TBP funktsioon initisiatsioonikompleksi tekkes? TATA-box siduv valk (TATA binding protein (TBP)) on transkriptsiooni faktor, mis seondub spetsiifiliselt DNA järjestusega TATA-box'ga. TBP on esimene valk, mis "istub" TATAbox promootorile
polümeraas. Toimub kogu aeg, mitte ainult S faasis, nagu tuuma DNA. Mittekodeeriv kontrollpiirkond moodustab lingu, mis funktsioneerib kui replikatsiooni piirkond. Mitokondriad kui organellid paljunevad, mitte ei moodustu de novo. mtDNA genoom: mtDNA geenid on tRNA, rRNA ja tsütokroom oksüdaasid, NADH-dehüdrogenaas, & ATPaasid . Mitokondriaalne geneetiline info ka tuumas: DNA polümeraas, replikatsiooni faktorid; RNA polümeraasid, transkriptsiooni faktorid; Ribosomaalsed valgud, translatsiooni faktorid, ah- tRNA süntetaasid; Samuti mõned tsütokroomid, NADH, ATPaasid. mtDNA geenid transkribeeritaks mõlemalt ahelalt. Mitokondriaalse DNA transkriptsioon: mRNA sünteesitakse ja ka transleeritakse mitokondris. Geeni produktid, mis moodustuvad tuumageenide poolt, moodustuvad tsütoplasmas ja transporditakse sealt mitokondritesse. Imetajatel ja selgroogsetel loomadel mtDNA transkribeeritakse ühe molekulina
1 μl 10 μM Reverse ja 1 μl 10 μM Forward praimerit (lõppkonts. 0,5 μM) – komplimentaarsed vastassuunaliste ahelate otsadele 0,2 μl 25 ng/μl template-DNAd (lõppkonts. 0,25 ng/μl) – sisaldab DNA osa, mida on vaja paljundama 0,1 μl 5 U/μl HotFIRE Pol Polümeraasi (lõppkonts. 0,5 U/μl) – katalüüsib PCRi, peab säilitama oma aktiivsust kõrgel temperatuuril. Taq polümeraasid ei oma proof- reading aktiivsust (3’ – 5’ exonukleaasset aktiivsust), seega neil puudub võime kord valesti lülitatud nukleotiidi õigega asendada. See on tähtis TA-kloneerimisel, kuna meil on vaja, et moodustaksid sobivad restriktsioonisaidid edasiseks kloneerimiseks, kus 3’ otsas on adeniin ja 5’ otsas on tümidiin ning vektori ja inserdi ligeerimisel toimub A-T otste paardumine. 2
termineerumiskohta ei ole. Enamasti jääb lõikesait 11-30 nukleotiidi allapoole konserveerunud järjestusest AAUAAA. Pärast lõikust lisab ensüüm polü(A) polümeraas RNA molekuli 3´-otsa polü-A saba, mis koosneb kuni 200-st adenosiinmonofosfaadist. Polü-A sabad suurendavad mRNA molekulide stabiilsust ja neil on ka oluline roll RNA transpordil tuumast tsütoplasmasse. Polümeraasid I ja IIItunnevad ära kindlaid terminatsioonisignaale. Polümeraas I lõpetab transkriptsiooni, kui saab signaali 18 nukleotiidi pikkuselt järjestuselt, kuhu on seondunud terminaatorvalk. RNA polümeraasi III puhul toimub transktiptsiooni termineerumine sarnaselt bakterites toimuva Rho-valgust sõltuva terminatsiooniga. 60. Võrrelge eukarüootsete ja prokarüootsete geenide struktuuri. Eukarüootse RNA transkriptsioonijärgne modifikatsioon.
(rasvhappe molekulile lisatakse CoA molekul, mille tulemusel tekib atsüül-CoA). Atsüül-CoA transporditakse mitokondrite maatrikssise karnitiini abil. Mitokondrite maatriksis algab -oksüdatsioon. Rasvhapete kataboliseerimine b-oksüdatsioonil toimub: · Maksas · Südames · lihastes 12. Selgitage DNA polümeraaside rolli replikatsiooniprotsessis. Miks vajavad DNA polümeraasid toimimiseks praimereid ja mida praimerid endast kujutavad? DNA-polümeraas sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelda, peale seda kui helikaas on DNA kaksikahel lahti keeranud. DNA primaas sünteesib replikatsiooni alguskohale praimeri. DNA polümeraas jätkab praimeri lõpust edasi, liites praimeri 3'-OH otsa järgmise nukleotiidi, selle vabasse otsa järgmise jnejne. 13
DNA polümeraas kontrollib, kas õige nukleotiidiga on tegemist kohe selle lisamisel. Vale nukleotiidi korral on tugeva sideme tekke tõenäosus väiksem. Eksonukleolüütiline korrektuur – DNA polümeraasi kompleksi üks ensüümidest käitub kui eksonukleaas, mis eemaldab vale nukleotiidi. 23. DNA replikatsiooni võrdlus prokarüootides ja eukarüootides Sarnasused: Etapid on üldiselt samad Mõlemal helikaas kaksikahela lahti keerutamiseks Mõlemal on polümeraasid uute ahelate valmistamiseks Erinevused Keskmises eukarüoodi rakus on 25x rohkem DNAd kui prokarüoodi rakus Eukarüootidel mitu alguspunkti, Prokarüootidel ainult üks alguspunkt Replikatsiooni kulgemine: eukarüootidel replikatsioonikahvlid, prokarüootidel korraga kahesuunaliselt, sest neil on rõngas-DNA molekul Prokarüootides on protsess oluliselt kiirem Prokarüootsetel rakkudel on 1 või 2 tüüpi polümeraase, kui eukarüootidel on 4
SSB ja güraasi juuresolekul jätkub DNA ahelate lahtikeerdumine mõlemas suunas. Järgneb praimeri süntees primaasi DnaG poolt DNA polümeraas III moodustab replikatsioonikahvli 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? Bakteritel on lisaks DNA polümeraasidele I ja III veel vähemalt 3 DNA polümeraasi: Pol I ja Pol II: DNA reparatsioonilised polümeraasid. Lisaks 5' 3' polümeraassele aktiivsusele on Pol I ka 5' 3' ja 3´ 5' eksonukleaasne aktiivsus DNA Pol I osaleb DNA sünteesil mahajäävalt ahelalt, kus see toimub Okazaki fragmentidena, asendades seal RNA praimerid DNA-ga DNA güraas (topoisomeraas II) on tetrameerne valk, mis koosneb kahest subühikust. DNA güraasi on vaja E. coli DNA replikatsioonil vähendamaks replikatsioonikahvli ees tekkivat positiivset superspiralisatsiooni
tuuma poori kompleksid, mis on moodustunud teatud kindlatest valkudest (1 keskel, 8 ümber). Tuumapoori valgud seovad tuumapoori servadel tuuma sise- ja välismembraani kokku ja reguleerivad koos pooridega karüoplasma ja tsütoplasmavahelist ainevahetust. Ainete transport on kas passiivne difusioon (ioonid, väikesed valgumolekulid) või aktiivne transport, mis vajab energiat ning teatud lubava signaali olemasolu. Rakutuumas sisaldub peale DNA suur hulk valkusid (histoonid, DNA- ja RNA polümeraasid, geeni regulaatorvalgud, jne.), mis sünteesitakse tsütoplasmas ning mis peavad pääsema tuuma. Samal ajal on terve hulk makromolekule ning neist moodustunud supermolekulaarseid komplekse, mis sünteesitakse tuumas, kuid mis funktsioneerivad tsütoplasmas (mRNA, tRNA, ribosoomide subühikud). Läbipääsuloaks raku tuuma pääsemiseks on valkudel teatud aminohappeline järjestus,nn nukleaarse lokalisatsiooni signaal (NLS), NLS võib valgul paikneda ükskõik millises kohas
tuuma poori kompleksid, mis on moodustunud teatud kindlatest valkudest (1 keskel, 8 ümber). Tuumapoori valgud seovad tuumapoori servadel tuuma sise- ja välismembraani kokku ja reguleerivad koos pooridega karüoplasma ja tsütoplasmavahelist ainevahetust. Ainete transport on kas passiivne difusioon (ioonid, väikesed valgumolekulid) või aktiivne transport, mis vajab energiat ning teatud lubava signaali olemasolu. Rakutuumas sisaldub peale DNA suur hulk valkusid (histoonid, DNA- ja RNA polümeraasid, geeni regulaatorvalgud, jne.), mis sünteesitakse tsütoplasmas ning mis peavad pääsema tuuma. Samal ajal on terve hulk makromolekule ning neist moodustunud supermolekulaarseid komplekse, mis sünteesitakse tuumas, kuid mis funktsioneerivad tsütoplasmas (mRNA, tRNA, ribosoomide subühikud). Läbipääsuloaks raku tuuma pääsemiseks on valkudel teatud aminohappeline järjestus,nn nukleaarse lokalisatsiooni signaal (NLS), NLS võib valgul paikneda ükskõik millises kohas
nukleosiid 5'-trifosfaadid. Nukleiinhappe (DNA või RNA) ahel kasvab 5'3' suunas. Fosfodiesterside moodustub kasvava nukleiinhappe ahelas oleva viimase nukleotiidi suhkrujäägi 3'-OH rühma ja lisanduva nukleotiidi suhkrujäägi 5' C-ga seotud fosfaadi vahel. Nukleiinhappe sünteesil lülituvad sünteesitavasse ahelasse nukleotiidid, mis on komplementaarsed matriitsahela nukleotiididega. Sünteesi viivad läbi polümeraasid. Matriitsina toimib üksikahelaline nukleiinhape. Seega peab kaksikahelaline DNA replikatsiooni initsiatsioonisaidist olema eelnevalt viidud üksikahelaliseks. DNA ahelate eraldumist teineteisest katalüüsib DNA helikaas. DNA replikatsiooni käigus lülitatakse kasvavasse DNA ahelasse inimesel 3000 nukleotiidi minutis, bakteril 30000 nukleotiidi minutis. DNA sünteesil eristatakse 3 etappi - initsiatsioon, elongatsioon ja terminatsioon. Replikatsioonil käituvad matriitsina mõlemad
ravim ei toimi. 5. Eukarüootne replikatsioon. Mehanism ja läbiviivad ensüümid. Replikatsiooni mehhanism pärineb peamiselt viiruse SV40 replikatsiooni uurimisest. Replikatsioon algab järjestusest, mida kutsutakse origin'iks, igas DNA-s on neid palju. DNA polümeraasid ei saa DNA-ahelat lahti keerata. Replikatsioonis üks ahel pikeneb järjest (juhtiv ahel) ja teine pannakse kokku juppidest (mahajääv ahel), mis ühendatakse DNA-ligaasi abil. Helikaas keerab biheeliksi lahti kasutades
................... 15 Kliima muutus ja massiline väljasuremine ...................................................................... 15 Kasutatud kirjandus...................................................................................................................18 Elu teke Elu tekkis vesikeskkonnas. Esimesed isepaljunevad ehk replitseeruvad molekulid olid RNA-molekulid. Kuna teatud RNA järjestused omavad autokatalüütilist toimet ja mõned neist järjestustest töötavad kui polümeraasid, siis said nukleotiididest tänu sellele tekkida biopolümeersed RNA-molekulid. Isereplitseerumise võime oli elu tekkimise võtmeküsimus. Kõikide elusorganismide ühine eellane kasutas RNA-d oma päriliku materjalina, andes alguse kolmele erinevale organismide domeenile: prokarüoodid, arhed ja eukarüoodid. Arhed ja eukarüoodid on omavahel lähedalt seotud, mida näitab translatsiooniprotsessi sarnasus nende vahel. Samal ajal on aga genoomi
Transkriptsiooni puhul on matriitsiks lõik DNAst, replikatsiooni puhul terve DNA molekul. 57. Võrrelge prokarüootset ja eukarüootset transkriptsiooni initsiatsiooni. Üldjoontes on transkriptsioon prokarüootides ja eukarüootides sarnane (mõlema puhul vaja DNA ahelate eemaldumist üksteisest jms); eukarüootidel on protsess keerulisem. Eukarüootidel toimub RNA süntees rakutuumas (prokarüootidel selgelt eristuv tuum puudub). Eukarüootsed RNA polümeraasid ei saa iseseisvalt transkriptiooni initsieerida; enne promootoriga seondumist on vaja polümeraasi seondumist transkriptsioonifaktoritega. 58. Transkriptsiooni elongatsioon ja terminatsioon. Elongatsioon: RNA polümeraasist vabaneb sigma faktor. DNA ahelad on teineteisest 18bposas eraldunud, RNA ahela süntees toimub kiirusega 40 nt/sek (= 40 ribonukleotiidi RNAsse sekundis). RNA polümeraas ise keerab ettepoole lahti ja sulgeb tagantpoolt jälle DNA kaksikheeliksi
Milleks saab kasutada UV-kiirgust? Steriliseerimiseks. Mikroobimutantide saamiseks. Miks saab UV kiirgust kasutada mikroobimutantide saamiseks? UV kiirguse toimel moodustuvad DNA ahelas kõrvutiasetsevate tümiinaluste vahel kovalentsed sidemed- tekivad tümidiindimeerid. Tümidiindimeeridega DNA-lt on transkriptsioon takistatud. Ka tümidiindimeeridega DNA replikatsioon on tavaliste DNA polümeraasidega takistatud. Neid suudavad replitseerida DNA polümeraasid, mis teevad vigu lülitavad kopeeritavasse DNA ahelasse valesid (mittekomplementaarseid) nukleotiide. Seetõttu tekivad mutatsioonid. Miks hapnik tugevdab kiirguste ohtlikku toimet? Ioniseeriv kiirgus lööb erinevatest molekulidest elektrone välja. Kui need liituvad hapniku molekuliga, siis moodustuvad hapnikuradikaalid, mis kahjustavad biopolümeere, eriti DNAd. Miks on mikroobidele hapnikku vaja? 1. Kui org. vöi anorg
DNA ahelatel on suund, ahela lõppe nimetatakse 3'(kolm prim) ning 5'(viis prim) otsteks. Need väljendid viitavad desoksüriboosi süsiniku aatomile, millele järgmine fosfaat ahelas kinnitub. Lisaks komplementaarsusele on paarduvad DNA ahelad antiparalleelsed: nad on orienteeritud vastupidistele suundandele. Selle põhjuseks on asjaolu, et DNA polümeraas suudab DNAd sünteesida ainult ühes suunas: lisades nukleotiide DNA ahela 3' otsale. DNA polümeraas DNA polümeraasid moodustavad ensüümiperekonna, mis viivad läbi igat DNA replikatsiooni.[3] DNA polümeraas saab lisada vabu nukleotiide ainult sünteesitava ahela 3' otsa, selle tõttu toimub uue ahela pikendamine 5'-3' suunas. Ükski teadaolev DNA polümeraas ei ole võimeline alustama täiesti uue ahela sünteesi, vajatakse vaba 3'-OH rühmaga praimerit, millele esimene nukleotiid liita. Praimerid koosnevad RNA ja/või DNA aluspaaridest. DNA replikatsiooni puhul on kaks esimest aluspaari alati
piirkonnana. Telomeeridel 3 põhilist funktsiooni: 1) Takistavad DNA molekulide otste lagundamist nukleaaside poolt. 2) Takistavad erinevate DNA molekulide otste kleepumist. 3) Võimaldavad lineaarsete DNA molekulide otste replitseerumist, ilma et DNA molekulid kaotaksid replikatsiooni käigus otstest geneetilist materjali. 48. Nukleiinhapete sünteesi suund ja nukleiinhapete sünteesi läbiviivad ensüümid. Nukleiinhappe ahel kasvab 5'->3' suunas. Nukleiinhapete sünteesi läbiviivad polümeraasid: 1) DNA polümeraas ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Toimub replikatsioon. Vajab praimerit. 2) RNA polümeraas ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela. Toimub transkriptsioon. Ei vaja praimerit. 3) Pöördtranskriptaas ehk revertaas - Sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Vajab praimerit. 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist
Bakteritel vatsupidine funktsioon. 3´otsas polü(A)-järjestust sisaldavad RNA molekulid on PNPaasi ja RNaas II poolt paremini atakeeritavad. polü(A)-järjestus on nende eksonukleaaside kinnitumis-kohaks muidu vahetult 3´otsas sekundaarstruktuuri sisaldavatele mRNA-dele. Vajatakse helikaasi abi ja ribonukleaas kinnitub kehvemini, kui on sek struktuur, selliseid lagunatakse muidu aeglasemalt poly a annab toetsupinna. Polü(A) järjestusi sünteesivad polü(A) polümeraasid PAP I ja PAP II mRNA polüadenüleerimine on bakterirakus pidevalt toimuv protsess, mis aitab kaasa mRNA molekulide täielikule degradeerimisele. 9. Globaalne geeniregulatsioon bakterites ja selle uurimist võimaldavad meetodid. Erinevaid bioloogilisi protsesse koordineeritakse globaalse regulatsiooni kaudu. Globaalsele regulatsioonile alluvad kõik operonid. Operonid, mida kontrollib üks regulaatorvalk, moodustavad reguloni. Samasse reguloni kuuluvate
sise- ja välismembraan jäävad oma koostiselt distinktseks. Tuuma ja tsütoplasma vaheline ainete transport. Tuuma ja tsütoplasma vaheline ainete transport käib tuuma pooride kaudu. Transort läbi NPC on kas passiivne difusioon (ioonid, väikesed valgumolekulid) või aktiivne transport, mis vajab energiat ning teatud lubava signaali olemasolu. Iga üksik NPC toimetab nii importi kui eksporti. Rakutuumas sisaldub peale DNA suur hulk valkusid (histoonid, DNA- ja RNA polümeraasid, geeni regulaatorvalgud, jne.), mis sünteesitakse tsütoplasmas ning mis peavad pääsema tuuma. Samal ajal on terve hulk makromolekule ning neist moodustunud supermolekulaarseid komplekse, mis sünteesitakse tuumas, kuid mis funktsioneerivad tsütoplasmas (mRNA, tRNA, ribosoomide subühikud). Passiivne ja aktiivne transport läbi tuuma pooride. Valkude transport tsütoplasmast tuuma. Tuuma lokaliseerumise signaal (NLS) ja seda äratundvad faktorid tsütoplasmas (importiin)
mis võimaldavad efektiivselt kokku panna juppideks lagunenud DNA, tema rakus on vähe rauda ja rohkesti mangaani. UV kiirguse toimel moodustuvad DNA ahelas kõrvutiasetsevate tümiinaluste vahel kovalentsed sidemed- tekivad tümidiindimeerid. Tümidiindimeeridega DNA-lt on transkriptsioon takistatud. Ka tümidiindimeeridega DNA replikatsioon on tavaliste DNA polümeraasidega takistatud. Neid suudavad replitseerida DNA polümeraasid, mis teevad vigu lülitavad kopeeritavasse DNA ahelasse valesid (mittekomplementaarseid) nukleotiide. Seetõttu tekivad mutatsioonid Steriilimisel UV kiirtega hävivad kiiresti bakterite vegetatiivsed rakud, spoorid on tunduvalt kiirgusresistentsemad. XVI 83. Miks hapnik tugevdab kiirguste ohtlikku toimet? Ioniseeriv kiirgus lööb erinevatest molekulidest elektrone välja. Kui need liituvad hapniku molekuliga,
ja välismembraan jäävad oma koostiselt distinktseks. Tuuma ja tsütoplasma vaheline ainete transport. Tuuma ja tsütoplasma vaheline ainete transport käib tuuma pooride kaudu. Transort läbi NPC on kas passiivne difusioon (ioonid, väikesed valgumolekulid) või aktiivne transport, mis vajab energiat ning teatud lubava signaali olemasolu. Iga üksik NPC toimetab nii importi kui eksporti. Rakutuumas sisaldub peale DNA suur hulk valkusid (histoonid, DNA- ja RNA polümeraasid, geeni regulaatorvalgud, jne.), mis sünteesitakse tsütoplasmas ning mis peavad pääsema tuuma. Samal ajal on terve hulk makromolekule ning neist moodustunud supermolekulaarseid komplekse, mis sünteesitakse tuumas, kuid mis funktsioneerivad tsütoplasmas (mRNA, tRNA, ribosoomide subühikud). Passiivne ja aktiivne transport läbi tuuma pooride. Valkude transport tsütoplasmast tuuma. Tuuma lokaliseerumise signaal (NLS) ja seda äratundvad faktorid tsütoplasmas (importiin)
bakteritest. Ka fülogeneesipuul eristuvad nad iseseisva haruna. Neid iseloomustab viburite paiknemine rakukesta väliskihi all. Spiroheedid võivad olla ka algloomadele (näiteks Personympha) liikumisvahendiks, kinnitudes nende pinnale. Personympha elab termiidi sooles. Spiroheete eristatakse 13 perekonda. Neil on erinev morfoloogia (mõõtmed, viburite arv), patogeensus ja ökoloogia. Kuna spiroheedid on kõik tundetud antibiootikum rifampitsiinile, võivad nende RNA polümeraasid erineda teiste bakterite vastavatest ensüümidest. Ka on neil erandlikult lineaarne kromosoom. Näiteks Borrelia burgdorferil. *Spirochaeta Vabaltelavad sahharolüütilised spiroheedid. Siia kuuluvad anaeroobsed ja fakult. anaeroobsed spiroheedid, kes elavad vabalt vees ja mudas. Kääritavad suhkruid, põhiproduktidena moodustuvad atsetaat, etanool, CO2 ja H2. Selle perekonna esindajaid on leitud ka termiidi soolest. Seal toimub tselluloosi anaeroobne lagunemine ja käärimisel
Enchancer-akivaatorvalk, mis on vajalik transkriptsiooni alustamises, kinntiub mediaatorile CTD- Rna polümeraasi c-terinaalne doeen, RNA polümeraasi saba fosforüülitakse ja ta erladub promootorilt ning jätkab RNA ahela pikedamist. Fosforüülimise tagajärjelt seostuvad RNA töötlemise faktorid polümeraasile ja hakkavad RNA-d ümberkujundama. Kromatiini ümberkujundav kompleks Histoone ümberkujundav ensüüm Mediaator- sinna kinnitub enhancer Eukarüootide RNA polümeraasid. RNA polümeraas I – transkribeerib 5,8S, 18S ja 28S rRNA geene RNA polümeraas II – transkribeerib kõiki valke kodeerivaid geene, aga lisaks ka snoRNA, miRNA, siRNA, lncRNA ja enamust snRNA geene RNA polümeraas III – transkribeerib tRNA, 5S rRNA, mõnesid snRNA ja teiste väikeste RNA-de geene Üldiste transkriptsioonifaktorite ülesanne DNA transkriptsiooni läbiviimises. Nad aitavad paigutada eukarüootide RNA polümeraasi täpselt promootorile.
vabanev energia hoopis soojuseks. Mitokondrite genoom Inimese mitokondriaalne DNA (mtDNA) on täielikult sekveneeritud. mtDNA poolt kodeeritud valgud lokaliseeruvad põhiliselt mitokondri sisemembraanis. Vastavaid valke sünteesivad mitokondri enda ribosoomid. Enamik ensüüme, mida vajatakse oksüdatiivse fosforüleerimise juures, on kodeeritud tuumas olevate geenide poolt. Isegi mtDNA ja RNA polümeraasid on tuuma poolt kodeeritud. Mitokondri sisemembraanil töötavates multiensüümkompleksides on osa subühikuid kodeeritud tuuma poolt, osa aga mtDNA poolt. Valkude import mitokondrisse suur osa mitokondris vajaminevaid valke süntesitakse tsütoplasmas ja imporditakse seejärel mitokondrisse. Impordiks on vajalik valgu N-terminuses kindel nn. transiit-järjestus (20-60 am.hapet), mida tunnevad ära membraanis olevad retseptorid. Valgu import mitokondrisse vajab
annaabi.ee 
