Initseeriv valk ja DNA helikaas seonduvad DNAga replikatsiooni kahvlis ja toimub lahtikeerdumine. Energia tuleb ATPst. ATP hüdrolüüs põhjustab konformatsioonilisi muutusi helikaasis DNA primaas seob järgnevalt helikaasi, nii et moodustub primosoom Primaas sünteesib väikese, 1012 RNA, millele DNA polümeraas hakkab sünteesima juurde nukleotiide Polümeraas III lisab nukleotiide 5' 3' suunas mõlemal ahelal, alustades RNA praimerist RNA praimer hiljem eemaldatakse ja asendatakse DNA polümeraasiga. Vahemik siilitakse ligaasi poolt. Üheahelaine DNA stabiliseeritakse kogu protsessi vältel spetsiaalse valguga Replikatsiooni mudel E. coli Replikatsioon on juhtahelal pidev, vastasahelal katkendlik Replikatsiooni kahvlis despiraliseerumine ühesuunaline Ahelad on vastaspolaarsed, DNA polümeraas töötab aga vaid 5' 3' suunas See probleem on lahendatud eri ahelatel erinevalt.
3 AB stimuleerib ka 3D polümeraasi ja 3CD proteaasi aktiivsust. 3C on kemotrüpsiini – tüüpi proteaas, mille katalüütiline aminohappe jääk on mitte seriin vaid tsüsteiin. 3C ja tema eelvalk 3CD teostavad enamuse polüproteiini lõikamisest, peale selle omab 3C ka rakulisi sihtmärke. 3D on RdRp katalüütiline subühik. Erinevalt enamikest tuntud RdRp-dest on polioviiruse 3D praimerist sõltuv ensüüm. Polioviiruste infektsioonitüskkel Poliovirus nakatab looduses vaid inimesi ja simpanseid, kuid rakukultuuris paljuneb ta edukalt ka teiste primaatide rakkudes. Kogu polioviiruse replikatsioonitsükkel toimub nakatatud rakkude tsütoplasmas: Infektsioon algab seondumisega retseptoritele ja sisenemisega rakku. Esimese etapina toimub mRNA translatsioon. Järgneb raku translatsiooni mahasurumine ja viiruse RNA replikatsioon.
Komplementaarsusprintsiip – nukleotiidide vastavus üksteisele. (A-T, C-G) Etapid: 1. Ensüüm nimega helikaas lõhub DNA biheeliksi ning tekitab ahelate lahtikeerdumise 2. Ensüüm nimega DNA-polümeraas liitub ühe lahku läinud DNA ahelaga Sünteesib suunal 5’-3’ (DNA polümeraas) Juhtahel sünteesitakse pidevana, mahajääv ahel Okazaki fragmentidena (on vaja 3’OH otsa, mis tuleb RNA praimerist – seda sünteesib DNA primaas) Tühimikud täidab DNA polümeraas ja erifragmendid ühendab DNA ligaas 3. Ensüüm nimega DNA-polümeraas sünteesib eraldunud DNA ahelatest identsed DNA molekulid (komplementaarsusprintsiibi alusel.) 4. Replikatsiooni viimases etapis valmivad sünteesid uued DNA molekulid NB! Replikatsioon toimub -> raku tuumas, tuumapiirkonnas, mitokondrites ja kolorplastides. 25. Geen ja Genoom
ligandid). Rakkude diferentseerumine on protsess, mis tagab organismitervikliku struktuuri ja funktsioneerimise ning see vajab rakk-rakk interaktsioone. 22.Geenitehnoloogia mudelorganismid. Soolekepike, pärmid. 23. DNA pakkimine. 24.Replikatsioon. DNA süntees. DNA polümeraas sünteesib suunas 5´-3´, vajab vaba 3´OH otsa; omab ühtlasi 3´-5´eksonukleaasset aktiivsust. 3´OH tuleb RNA praimerist , mille sünteesib DNA primaas. Juhtahel sünteesitakse pidevana, mahajääv ahel Okazaki fragmentidena (RNaseH lagundab RNA, tühimikud täidab DNA polümeraas ja eri fragmendid ühendab fosfodiestersidemega DNA ligaas). Lisaks osalevad ensüümid, mis ületavad DNA replikatsiooni käigus tekkivad ruumilised takistused. Üksikahelalist DNA-d stabiliseerivad valgud. Topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi auke ja katkeid
1. Nukleotiidispetsiifiliste katkete tekitamine DNA- ahelas 2. DNA nukleotiiditäpsusega süntees Mõlema metoodika puhul viiakse läbi neli erinevat biokeemilist reaktsiooni, kus reaktsiooni lõpetamisel osaleb üks neljast DNA nukleotiidist. Mõlemad meetodid põhinevad DNA- fragmentide populatsiooni saamisel, kus fragmendi üks ots on ühine. DNA sünteesil on ühiseks otsaks fragmendi 5´ ots, lähtudes järjestatavast praimerist, ja muutuvaks 3´ ots, kus asub DNA polümeraasi poolt teostataval sünteesil vajalik vaba 3´ OH. DNA- fragmendid eraldatakse ahela pikkussõltuval polüakrüülamiidelektroforeesil (PAAG). Maxami ja Gilberti meetod seisneb kemikaalidega DNA ahela nukleotiidispetsiifiliste üksikkatkestamiste osalises läbiviimises kindlatüübiliste nukleotiidide juures, DNA 5 ´ otsa radioaktiivses märgistamises ning 3´ otsaliselt eripikkuseliste DNA
Replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, mida kutsutakse originideks. - DNA polümeraas katalüüsib replikatsiooni. DNA polümeraasi kopeerimisvigade hulka vähendab ensüümi 3’-5’ eksonukleaasne aktiivsus, mis eemaldab mittepaardunud nukleotiidi. sünteesib suunas 5’-3’ vajab vaba 3’OH otsa omab ühtlasi 3’-5’ eksonukleaasset aktiivsust - 3’OH tuleb RNA praimerist, mille sünteesib DNA primaas - Juhtahel sünteesitakse pidevana, mahajääv ahel Okazaki fragmentidena RNaseH lagundab RNA, tühimikud täidab DNA polümeraas ja eri fragmendid ühendab fosfodiestersidemega DNA ligaas - Lisaks osalevad ensüümid, mis ületavad DNA replikatsiooni käigus tekkivaid ruumilisi takistusi DNA helikaas sulatab kaksikahela lahti Üksikahelalist DNAd stabiliseerivad valgud
24. DNA replikatsioon Replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, mida kutsutakse originideks. - DNA polümeraas katalüüsib replikatsiooni. DNA polümeraasi kopeerimisvigade hulka vähendab ensüümi 3'-5' eksonukleaasne aktiivsus, mis eemaldab mittepaardunud nukleotiidi. sünteesib suunas 5'-3' vajab vaba 3'OH otsa omab ühtlasi 3'-5' eksonukleaasset aktiivsust - 3'OH tuleb RNA praimerist, mille sünteesib DNA primaas - Juhtahel sünteesitakse pidevana, mahajääv ahel Okazaki fragmentidena RNaseH lagundab RNA, tühimikud täidab DNA polümeraas ja eri fragmendid ühendab fosfodiestersidemega DNA ligaas - Lisaks osalevad ensüümid, mis ületavad DNA replikatsiooni käigus tekkivaid ruumilisi takistusi DNA helikaas sulatab kaksikahela lahti Üksikahelalist DNAd stabiliseerivad valgud
molekul. 11. DNA replikatsiooonikahvel, osalevad ensüümid Replikatsioonikahvel: Replikatsioon toimub alguspunktist lähtuvalt kahes suunas, moodustub kaks Y-kujulist struktuuri. Osalevad ensüüm helikaas ja ensüüm DNA-polümeraas. 12. Okazaki fragmendid, fragmentide ühendamine Okazaki fragment (ingl. Okazaki fgragment)- DNA-sünteesil DNA-viivisahelal sünteesitud fragment (prokarüootidel 1000–2000 ja eukarüootidel 100–200 bp), mis koosneb lühikesest RNA praimerist ja järgnevast DNA-polünukleotiidist. Okazaki fragmendid: RNA praimer (sünteesitakse RNA polümeraasiga) ja DNA polümeraas III (viib läbi DNA maatritssünteesi) DNA fragmentide ühendamine: DNA polümeraas I (RNA lõigatakse välja ja tühik sünteesitakse täis) ja DNA ligaas (ühendab fragmendid ligeerimisel) 13. Histoonide tüübid Histoonid on väiksed aluselised valgud (koosnevad 102–135 aminohappest), mida leidub eukarüootide tuumas.[1] Need on
vabastab superspiralisatsiooni. Initseeriv valk ja DNA helikaas seonduvad DNAga replikatsiooni kahvlis ja toimub lahtikeerdumine. Energia tuleb ATPst. ATP hüdrolüüs põhjustab konformatsioonilisi muutusi helikaasis. DNA primaas seob järgnevalt helikaasi, nii et moodustub primosoom. Primaas sünteesib väikese, 10-12 RNA, millele DNA polümeraas hakkab sünteesima juurde nukleotiide. Polümeraas III lisab nukleotiide 5' 3' suunas mõlemal ahelal, alustades RNA praimerist. RNA praimer hiljem eemaldatakse ja asendatakse DNA polümeraasiga. Vahemik säilitakse ligaasi poolt. Üheahelaine DNA stabiliseeritakse kogu protsessi vältel spetsiaalse valguga. Kui replikatsioonikahvel kogu aeg avaneb, siis ühe DNA ahela süntees on pidev ehk toimub kogu aeg. Teisel juhul läheb ta kahvlist eemale ja on teistpidi (süntees toimub väikeste fragmentidega, mis omavahel pandakse kokku). Ahelate peal DNA süntees ongi erinev oma mehhanismilt
- katkematult 1 praimeriga Viivisahela sünteesimine - DNA praimaas sünteesib DNA järjestuse pealt lühikese RNA praimeri. - DNA polümeraas jätkab DNA sünteesi- moodustub Okazaki fragment. - Eesolev RNA praimer asendatakse DNA-ga. - Okazaki fragmentide katkekohad liidetakse DNA ligaasi abil. 19. Mis on Okazaki fragment ja millest ta koosneb? Okazaki fragmendid on lühikesed DNA fragmendid, mis tekivad sünteesi tagajärjel viivisahelal. Koosneb RNA praimerist ning järgnevast DNA polünukleotiidist. Need lõigud liidetakse DNA ligaasi poolt ja saadakse teine DNA ahel. 20. Milline ülesanne on DNA praimaas ensüümil? Mida teeb replikatsioonis DNA ligaas? DNA praimaas sünteesib DNA järjestuse pealt lühikese RNA praimeri, et sünteesida viivisahelat. Praimaasi töö tulemusena moodustub DNA-RNA hübriidahel, kus uuesti sünteesitud RNA aluspaarid on seotud DNA aluspaaridega vesiniksideme kaudu.