Transkriptsioon Transkriptsioon- matriiksüntees, mille käigus saadakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. Transkriptsioonil saasakse mRNA, tRNA ja rRNA molekulid. Transkriptsioon toimub tuumas. Seda viib läbi ensüüm RNA polümeraas. Ensüüm kinnitub () promootorile -DNA nukleotiidne järjestus. Kinnitumiseks vajalik aktivaatorvalgu eelnev kinnitumine. DNA kaksikahel keeratakse lahti sünteesitakse ühe ahelaga komplementaarne RNA molekul. Süntees lõppeb kui DNA jõuab terminaatorini (nukl. järjestus). Repressorvalgud võivad takistada ensüümi seostumist promootoriga. Kui geenilt toimub transkriptsioon, nim seda geeni avaldumiseks. Avaldumise järgi jaotatakse geenid 4 gruppi: Samaaegselt kõigis rakkudes avalduvad geenid- rRNA, tRNA.
tundma hakata, mistõttu võib telefoni läbimüük oodatust väiksemaks jääda. 3 Eelarve Palgatakse 6 promootorit 5- te suuremasse Eesti linna- Tallinnasse kaks promootorit ning Tartusse, Pärnusse ning Narva üks promootor. Inimtööpäevade summa ühe inimese kohta- 20 päeva. Projekti juhtimisele eraldatud töötasu Promootrite palgaks- 15 000 Mobiiltelefon kõige rohkem pilte teinud promootorile- 3000 PR. Juhtimisele eraldatud töötasu kokku: 18 000 Materjalide kogusumma Töövahendid promootoritele- 10 000 Flaierid- 6000 Materjalide kogusumma kokku: 16 000 Projekti kogumaksumus: 34 000 Tööpaketi struktuur Sony Ericssoni uut mobiilteleconi C510 tutvustav kampaania ,,Püüame naeratusi" Stardikuupäev: 01.05.2009 Lõpukuupäev: 31.05. 2009 Inimtööpäevade kogusumma : 120
Transkriptsioon · Toimub tuumas. · Seda viib läbi ensüüm RNA polümeraas. · Ensüüm kinnitub promootorile -DNA nukleotiidne järjestus. · Kinnitumiseks vajalik aktivaatorvalgu eelnev kinnitumine. · DNA kaksikahel keeratakse lahti · Sünteesitakse ühe ahelaga komplementaarne RNA molekul. · Süntees lõppeb kui DNA jõuab terminaatorini(nukl. järjestus) · Repressorvalgud võivad takistada ensüümi seostumist promootoriga. Kui geenilt toimub transkriptsioon, nim seda geeni avaldumiseks. Avaldumise järgi jaotatakse geenid 4 gruppi: 1
mRNA molekulide transkriptsiooni kiirust DNA-lt. • RNA polümeraas on ensüüm, mis transkriptsiooni käigus sünteesib uue RNA molekuli, kasutades matriitsina DNA-d. • TATA-box on TATA järjestus, paljude eukarüootsete geenide promootoralas olev konsensusjärjestus, mis seob üldist transkriptsioonifaktorit ja määrab seega ära transkriptsiooni alguskoha. • TBP on esimene valk, mis ”istub” TATAbox promootorile, TATA-siduv proteiin. Temal on oluline roll RNAPolII-katalüüsitud snRNAde geenide transkriptsioonis. TBP seondub DNA väiksese valku, rikub DNA normaalse dupleksi struktuuri, koolutades/väänates DNAd oluliselt. • Mediaator on multiproteiinne kompleks, mis toimib transkriptsioonikoaktivaatorina kõigis eukarüootides. • HAT (histoonatsetülaasid) - põhjustavad histooni N-terminaalsete sabade hüperatsetülatsiooni, tänu
nukleotiidiga. Kuna pribnow box'i ala on A : T paaride rikas, on seal kergem ahelaid denatureerida. Transkriptsiooni alguspunkt on tähistatud ühega pürimidiinalustest, kas T või C-ga. Initsiatsioon eukarüootidel: siin osalevad teatavad promootorpiirkonna elemendid, kuhu seonduvad transkriptsioonifaktorid ja mis osalevad ka regulatsioonil. Promootori elemendid: TATA, CAAT ja GC box'id. Peale transkriptsioonifaktorite seondumist promootorile, millest tähtsaim on TATA-box'i seonduv valk TFIID ehk TATA-seonduv valk, seondub trans- faktoritele omakorda RNA polümeraas ja initsieerib RNA sünteesi. Milline RNA polümeraas tööle hakkab, sõltub sellest, mida transkribeeritakse. ,,Enhancer" võimendavad järjestused, mis stimuleerivad transkriptsiooni ja mida vajatakse geeni maksimaalseks transkriptsiooniks. Initsiatsiooni lõpuks moodustavad trans-faktorid, TATA-box, ,,enhancer" seondunud valk ja
-Ribosoomis sünteesitakse RNA järgi õiged valgumolekulid. -Valgud, kui ensüümid juhivad reaktsiooni, et kujuneksid välja õiged tunnused. RNA transkriptsioon See on mingile DNA lõigule koplementaarse RNA süntees. Transkriptsioon toimub mingi geeni ulatuses ja seda nim. geeni avaldumiseks. Transkriptsioon toiub mingi geeni ulatuses ja seda nim. selle geeni avaldumiseks. Ensüümiks on RNA polümeraas: 1.RNA polümeraas kinnitub geeni algusosale ek promootorile. 2.RNA polümeraas lõhub DNA kaksikahelaid kooshoidvad sidemed. 3.Üks vabadest DNA ahelatest sünteesib endale juurde komplementaarse RNA ahelda. 4.Kui RNA polümeraas jõuab geeni lõpu ossa ehk terminaatorisse, siis ta vabaneb DNA ahelast. 5.Valmistatud RNA ahel eraldub DNA-st. 6.DNA taastab oma struktuuri. Geenide avaldumine 1. Osad geenid avalduvad kõikides rakkudes ja kogu aeg. 2.Osad geenid avalduvad ainult teatud rakkudes. 3.Osad geenid avalduvad ainult teatud elu perioodidel. 4
1. Defineeri mõiste transkriptsioon. Selle üldine toimumine eukarüoodil? Transkriptsioon on matriits DNAst lähtuv mRNA süntees. Toimub alati suunas 5'-3'. Protsess, mille käigus geneetilise koodi salvestatud informatsioon kantakse üle kindlale RNA tüübile. Eukarüoodil kontrollitakse iga geeni transkriptsiooni eraldi. Aktivatsioonil osalevad abistavate faktoritena organismi signaalmolekulid. I initsiatsioon kromatiini avamine CRC tegevuse tulemusena, TF seondumine promootorile. H sideme lõhkumisel osalevad teatud transkipstioonifaktori, RNA sünteesi viib läbi RNA polümeraas (I;II;III). Transkriptsiooni käivitamisel osalevad nii NH kui valgud (cis, trans) initsiatsioon-elongatsioon- terminatsioon 2. Kuidas, millest ja kus moodustub tuumake? Tuumakese funktsioon?. 3. Kuidas toimub eukarüoodil transkriptsiooni initsiatsioon? Millised faktorid on vajalikud? Vt eelmist
intsiatsiooni saidist. Koosneb see basaalsest transkriptsiooni-kompleksist ja RNA-polümeraas II-st. Edasine transkriptsiooni regulatsioon on teostatud ülavoolu kontrollielementidega, tavaliselt asuvad nad umbes 200 aluspaari ülavoolu initsiatssiooni saidist. Promootorjärjestus sisaldab vahel TATA-box'i kõrgelt konserveerunud DNA äratundmisjärjestus TATA-box-seonduvatele valkudele (TATA box binding protein), milledee sidumine initsieerib transkriptsioonikompleksi kokkupanekut promootorile. Mõned geenid omavad ka nn ,,võimendavaid" (enhancer) elemente, mis võivad asuda tuhandeid aluspaare üla- või alavoolu initsiatsiooni saidist. Kombinatsioon nendest ülavoolu kontrollielementidest ja enhanceritest reguleerib ja võimendab basaalse transkriptsioonikompleksi formeerumist. Proksimaalsed elemendid (start-saidi läheduses asuvad) ja enhancer'id on tihti rakutüüp-spetsiifilised, omades aktiivsust vaid teatud rakutüüpides. (Tõlked Wikipediast) 3
Kui eksperimentaalselt lisada cAMP siis lac operon alustab ekspressiooni ka glükoosi juuresolekul Positiivne kontroll CAPiga lac operoni järjestus oli esimene geeniregulatsiooni molekulaarne mudel: lac operoni promootor algab 84 bp kohe pärast lacI stop koodonit ja lõpeb 8 bp tarnskriptsiooni start saidist CAPcAMP seonduv sait on 54 kuni 58 ja 65 kuni 69. RNA polümeraasi sait ulatub 47 kuni 8. Operaator järgneb kohe promootorile 3 kuni +21. mRNA transkript algab +1 bp operaatori sees galaktosidaas geenil on juhtjärjestus enne start koodonit galaktosidaasi start koodon (AUG) on positsioonis+39 +41 Aluste järjestus E. coli lac operoni kontrollivtes piirkondades, promootoris ja operaatoris E. coli Trp operon: Kui kekskonnas on a/h olemas, siis võetakse need keskkonnast, aga mitte ei sünteesita A/H sünteesi kodeerivad geenid asuvad nn. represseeritud operonides
Need alad ei funktsioneeri ainult promoo-toritena, vaid kodeerivad kahte eukarüootse tRNA osa, mis on vajalikud valgu-sünteesiks. 5S-rRNA geenis on üks sisemine kontrollala C box, mis käitub promootorina. tRNA ja 5S-rRNA sünteesiks on vajalikud kaks multimeerset valku TFIIIB ja TFIIIB ning 5S-rRNA sünteesiks on veel vajalik ka faktor TFIIIA. PolIII sõltuvas transkriptsioonis seonduvad generaalsed transkriptsiooni-faktorid DNA promootorile kindlas järjekorras. 14. Kus toimub transkriptsioon? Kus transkriptsioonifaktorid rakus paiknevad? Too näiteid, kuidas transkriptsioonifaktorite post- translatsioonilised modifi-katsioonid mõjutavad nende a) DNAle sidumisvõimet ja b) nende võimet initseerida transkriptsiooni. Transkriptsioon leiab aset tuumas, motkondris, kloroplastis(eukarü.) ning tsüto-plasmas (prokarü.). Transkriptsioonifaktorid paiknevad tsütoplasmas (seovad ligandi liiguvad tuuma).
tunne otseselt ära promootor-järjestust, selleks on vajalikud transkriptsioonifaktorid, mis kinnituvad esmalt promootorjärjestusele ja seejärel saab seonduda alles polümeraas. Koos moodustavad nad transkriptsiooni initsiatsiooni kompleksi. · TBP sõltuv initsiatsioon selline initsitatsioon sisaldab promootorjärjestuses TATA-boxi, TBP on sellele seonduv TFIID alaühik. See on esimene valk, mis nö istub TATA-box alale. Järgneb TFIIB seondumine promootorile. TFIIB interakteerub kahel pool TATA-boxi TBP ja DNAga, samas kui tema N-terminaalne ots stabiliseerib tekkinhd interaktsiooni. Järgneb TFIIF ja RNA-pol II seondumine. (Hiljem peavad lisanduma ka TFIIF ja TFIIH). · TBP sõltumatu initsiatsioon sellises initsitatsioonis ei ole TATA-box ala promootrjärjestuses ning ei ole TBP. Nende asemel on kas näiteks initsiaator kompleks või CpG saarekesed.
abil. Ainevaldkond, uurija, uurimisobjekt, probleem, taustainfo - hüpotees kontroll tulemuste analüüs järeldused. 2.Transkriptsioon, geenide tüübid. RNA süntees DNA järgi. Geen DNA lõik, mille järgi saab sünteesida ühe RNA molekuli. Transkriptsioon toimub rakutuumas interfaasi ajal. Transkriptsiooni viib läbi RNA polümeraas. Polümeraas kinnitub promootorile; kerib kaksikheeliksi lahti; sünteesib ühe DNA-ahela järgi sellega komplementaarse RNA; sünteesi lõpetab terminaator. DNA: ACTAGTACG - RNA: UGAUCAUGC Geenide tüübid transkriptsiooni toimumise järgi. 1)geenid, millelt transkriptsioon toimub igas koes igal ajal. 2)geenid, millelt transkriptsioon toimub ainult teatud koes. 3)geenid, mis on aktiivsed teatud ajal.
See on universaalne protsess, sest see toimub nii pro- kui ka eukarüootsetes ühendites. Mida nimetatakse geeni avaldumiseks? Kui mingilt geenilt toimub transkriptsioon, siis öeldakse et see geen avaldub. Miks rakus ühed geenid avalduvad, teised aga mitte? Mõned geenid avalduvad vaid ühe kindla koe rakkudes, mõned on evolutsiooni käigus kaotanud uutel liikidel tähtsuse, kui promootorpiirkonnaga on seostunud repressorvalk. Repressori poolt suletud promootorile ei saa RNA-polümeraas kinnituda ning geen ei avaldu. Millised muutused organismis tulenevad geenide avaldumise häiretest? Geenide avaldumise häired võivad kaasa tuua suuri muutusi raku ehituses ja talituses. Nt ,,valede" geenide transkriptsiooni tagajärjel võivad hakata tekkima vähkkasvaja rakud. 5.3. Geneetiline kood ja valgu süntees.
somaatiline antigeen – antigeen, mis on bakteri rakukestas. fibrillid – kollageen, elastiin tsütolüüs – rakk lõhkeb, sest palju vett tuleb rakku. Toimub hüpotooniliseks keskkonnas, kus vesi liigub rakku osmoosi teel (rakus konts. kõrge), membraan ei pea vastu. hemolüsiin – hemolüütiline toksiin, lüüsivad vereliblesid M. haemolytica – põhjustab veiste pneumooniat. FUR proteiin – ferric uptake regulator - rauasõltuv transkriptsiooni pidurdaja bakteritel (seondub promootorile) nn raudsõltuvad geenid. Sellega kontrollitakse raua sisaldust bakteris (kõrge kontsentratsioon võib bakterile ohtlik olla) NAD – nikotiinamiid adeniin dinukleotiid pertaktiin – välismembraani proteiin, mis aitab trahhea epiteelirakkudele kinnituda. Kontrolltöö 3 1. Er. rhusiopathiae üldiseloomustus ja virulentsusfaktorid Gram+, liikumatud, pulgad või filamendid, fakultatiivsed mikroaerofiilid, katalaas- neg, hea kasv vereagaril, põhjustab seal, kalkuni punataudi. Bakterit on
rakkudes. 6. Mida nimetatakse geeni avaldumiseks? Kui mingilt geenilt toimub RNA süntees, siis öeldakse, et see geen avaldub. 7. Miks rakus ühed geenid avalduvad, teised mitte? Mõned geenid avalduvad vaid ühe kindla koe rakkudes, mõned on evolutsiooni käigus kaotanud uutel liikidel tähtsuse, kui promootorpiirkonnaga on seostunud repressorvalk. Repressori poolt suletud promootorile ei saa RNA-polümeraas kinnituda ning geen ei avaldu. 8. Missugused muutused organismis tulenevad geenide avaldumise häiretest? Geenide avaldumise häired võivad kaasa tuua suuri muutusi raku ehituses ja talituses. Näiteks “valede” geenide transkriptsiooni tagajärjel võivad hakata tekkima vähkkasvaja rakud. Lk 140 ül 1-8 1. Mida nimetatakse geneetiliseks koodiks?
rakkudes. 6. Mida nimetatakse geeni avaldumiseks? Kui mingilt geenilt toimub RNA süntees, siis öeldakse, et see geen avaldub. 7. Miks rakus ühed geenid avalduvad, teised mitte? Mõned geenid avalduvad vaid ühe kindla koe rakkudes, mõned on evolutsiooni käigus kaotanud uutel liikidel tähtsuse, kui promootorpiirkonnaga on seostunud repressorvalk. Repressori poolt suletud promootorile ei saa RNA-polümeraas kinnituda ning geen ei avaldu. 8. Missugused muutused organismis tulenevad geenide avaldumise häiretest? Geenide avaldumise häired võivad kaasa tuua suuri muutusi raku ehituses ja talituses. Näiteks “valede” geenide transkriptsiooni tagajärjel võivad hakata tekkima vähkkasvaja rakud. Lk 140 ül 1-8 1. Mida nimetatakse geneetiliseks koodiks?
Leidub 4 tüüpi geene: Geenid, mis avalduvad kõikides rakkudes Geenid, mis avalduvad ühe kindla koe rakkudes Geenid, mis avalduvad mingil kindlal eluetapil Geenid, mis ei avaldu kunagi Regulaatoraine/valk – reguleerib transkriptsiooni ehk mRNA sünteesi. Regulaator võib transkriptsiooni kas aktiveerida või represseerida. Nt hormoonid, vitamiinid Repressor – transkriptsiooni takistav valk, mis ei lase RNA polümeraasil kinnituda promootorile Aktivaator – transkriptsiooni soodustav valk, mis aitab RNA polümeraasil promootorile kinnituda. Struktuurigeenid - kodeerivad kõiki RNA või valgumolekule, v.a regulaatoraineid Näiteks hemoglobiin Regulaatorgeenid – geenid, mis kodeerivad eelkõige regulaatorelemente. Regulaatorgeenide abil on võimalik regulaatorite hulka reguleerida, millega omakorda on võimalik reguleerida struktuurigeenide avaldadumist.
Selle geeni osa järgi sünteesitud valgud ectodysplasiinid, sünteesitakse embrüonaalses ektodermis. Ectodysplasiini valk tõrjutakse rakupinnalt proteolytic cleavage'iga ning valk seotakse seejärel kõrvaloleva ektodermi raku vastava retseptoriga. Ectodysplasiini ekspressioonil arvatakse roll olevat WNT'l. Veendumaks kas see on ka vajalik folliikuli arengu initseerimiseks, sisestati hiirte embrüotessee transgeeni, milles dickkopfi geen oli kinnitatud keratiin14 geeni promootorile. Keratiin14 tavaliselt ekspresseerub epidermise basaalkihis. Dickkopf on aga tõhus ja lahustuv WNT signaali pärssija ja võib liikuda basaalsest rakukihist ülespoole marrasnaha kihti või ka allapoole pärisnaha rakkudesse. Esmases arengus hiirtel, kel Dickkopf valku nahas ekspresseerus, oli märgata täielikku karvade folliikulite, vurrude, hammaste ja piimanäärmete puudumist. WNT signaalid
Energiaallikaks on kreatiinfosfaat. 25. Mitokondrite DNA ja jagunemine : oma DNA,kus puuduvad histoonid. Suurel koormusel poolduvad ise. 26. Kehalise aktiivsuse mõju mitokondritele: Mitokondrite arv suureneb aeroobsel tööl, anaeroobsel tööl mitokondrite arv ei suurene. 27. Valgu sünteesi tähtsus: lihasrakk ei pooldu, peab oma koostist uuendama, et kasvada, selle jaoks vajab palju valku. 28. Transkripstioon- RNA polümeraas kinnitub promootorile, selle tagajärjel keerdub lahti DNA kaksikspriraal. Ühest ahelast algab Transkriptsioon.Transkriptsioon lõppeb kui RNA polümeraas jõuab terminaatorini. Päristuumsed rakud kohandavad mRNA'd peale transkriptsiooni. 29. Translatsioon- toimub ribosoomides. tRNA transpordib valgusünteesi kohta aminohapped. tRNA-d transpordivad aminohapped valgusünteesi asukohta, valmis peptiidahel liigub Golgi kompleksi. 30. Ribosoomid, nende ülesanded. Ribosoomid on rakuorganellid, kus toimub valgusüntees
või teistest molekulaarsetest äratundmismehhanismidest. Transkriptsioonifaktoride DNAga seondumise tagavad tõmbejõud, mis tekivad hüdrofoobsetest vastasmõjudest, elektrilisest laengust või teistest molekulaarsetest äratundmismehhanismidest näiteks heeliks-ling-heeliks, heeliks-pööre-heeliks, leutsiini tõmblukk, tsinksõrmed, peptiidiling, beeta-leht. 46. Kuidas saab RNA polümeraasi ligipääsu geeni ees asetsevale promootorile takistada? Kuidas saab seda soodustada? Nt repressoritega. E.coli näitel - keskkonnas leiduv trüptofaan seondub repressorvalguga ja tekitab seega konformatsioonimuutuse. Suundudes promootorile takistab translatsiooni algust. Eukarüootidel tähtis mediaator, mis takistab v soodustab RNA polümeeri seondumist. Saab kasutada repressoreid. Näiteks kui E.coli keskkonnas on trüptofaani, seondub trüptofaan repressorvalguga, mis tekitab konformatsioonimuutuse, repressor
valgukohta infot. Eukarüoodi 5' G---CH3. lisatud on metüül rühm cap. 10. Transkriptsiooni alustamine RNA polümeraas II toimel eukarüoodi rakus. * Nimeta üldised transkriptsioonifaktorid Eukarüootides on olemas oluline klass transkriptsioonifaktoreid, mida nimetatakse üldisteks transkriptsioonifaktoriteks (GTF) Kõige tavalisemad GTF-id on TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF 1. Nad aitavad paigutada eukarüootide RNA polümeraasi täpselt promootorile. 2. Nad aitavad DNA ahelaid teineteisest lahti tõmmata, selleks et transkriptsioon saaks alata. 3. Nad aitavad vabastada RNA polümeraasi promootori küljest, selleks et viia transkriptsioon n.ö. pikendamise (ingl.k. elongation) etappi. * Mis on TBP funktsioon initisiatsiooni kompleksi tekkes? TBP on DNA ahela neljanukleotiidine järjestus Promootorist 25 nukleotiidi eespool Eukarüootse RNAP II-st sõltuv promootor sisaldab tavaliselt TATA-elementi,
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. Nad aitavad DNA ahelaid teineteisest lahti tõmmata, selleks et transkriptsioon saaks alata. Nad aitavad vabastada RNA polümeraasi promootori küljest, selleks et viia transkriptsioon n.ö. pikendamise (ingl.k. elongation) etappi. Informatsiooni ülekande etappide võrdlus prokarüootide ja eukarüootide geeni struktuurist valkude struktuuriks. Prokarüootide ja eukarüootide mRNA struktuuri võrdlus. Prokarüootide DNA-s puuduvad intornid ja eksonid ning saadud mRNA-d ei pea töötlema
40. Eukarüootse geeni struktuur: promootorala, transkribeeritav ala jne 41. Üldiste transkriptsioonifaktorite ülesanded. Mis on TBP funktsioon transkriptsiooni initisiatsiooni kompleksi tekkes? 1. Nad aitavad paigutada eukarüootide RNA polümeraasi täpselt promootorile. 2. Nad aitavad DNA ahelaid teineteisest lahti tõmmata, selleks et transkriptsioon saaks alata. 3. Nad aitavad vabastada RNA polümeraasi promootori küljest, selleks et viia transkriptsioon n.ö. pikendamise (ingl.k. elongation) etappi. TBP seondub TATA boxile – võimaldab TFIID-l seostuda
salvestatud geneetilist infot translatsiooniaparaadile rRNA - kuuluvad ribosoomide koostisesse tRNA - toimivad adapteritena translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitatavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel snRNA - osalevad intronite slaissingul. 57. Mille poolest erineb transkriptsioni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? Transkriptsiooni initsiatsiooni võib jaotada kolmeks etapiks: (1) RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile; (2) DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et matriitsahel saaks paarduda RNA ahelasse lülitatavate ribonukleotiididega; (3) Algab RNA ahela süntees, kus kasvavasse RNA ahelasse lülitatakse kuni 10 nukleotiidi, ilma et RNA polümeraas DNA ahelal edasi liiguks (abortiivne transkriptsioon). RNA polümeraas on DNA-l võimeline edasi liikuma alles siis, kui sigma faktor vabaneb. Siis algab RNA ahela elongatsioon.
.. -40 promootorist ülesvoolu jääv piirkond, -40 ... -1 promootori piirkond ning +1 ... +20 promootorist allavoolu jääv piirkond (NB! 0 nukleotiidi pole, on -1 ja +1 nukleotiid, vastavalt üks nukleotiid enne geeni ja geeni esimene nukleotiid, mis tavaliselt on A või G). Promootorist ülesvoolu jääval regioonil on transkriptsiooni initsiatsioonikompleksi moodustamist reguleeriv funktsioon. Siia seonduvad tavaliselt transkriptsiooni aktivaatorid, mis soodustavad RNAP seondumist promootorile, avatud kompleksi teket või promootori vabanemist. DNA-l endal võib ka olla regulatoorne tähtsus. DNAs olevad lühikesed AAAA või TTTT järjestused soodustavad DNA paindumist, mis tõenäoliselt soodustab DNA mähkumist RNAP ümber ning transkriptsiooni initsiatsiooni. Spetsiifilisi AT-rikkaid järjestusi nimetatakse UP-elemendiks, mis asub tavaliselt positsioonis -40 ... -60 geeni algusest. UP-element seondub RNAP -subühiku C-terminusega ning
Komplekssed, multimeersed RNA polümeraasid on kirjeldatud bakteritel, kuid nad on lihtsamad kui eukarüootidel. Eubakterite RNA polümeraasi holoensüüm koosneb viiest subühikust - 2ßß` + . Arhebakterite ensüüm on keerulisem, enam sarnane eukarüootide polümeraasidele. Arhede RNA polümeraas sisaldab üle 10 subühiku. Need subühikud sarnanevad RNA pol II ja RNA pol III subühikutega. Arhede RNA polümeraas ei seostu E. coli promootoritele. RNA polümeraasi seondumiseks promootorile ja transkriptsiooni initsiatsiooniks on alati vajalikud lisafaktorid. Osa transkriptsioonifaktoreid (TF) on homoloogsed eukarüootsete basaalsete TF-dega (TBP, TFIIB). Arhede promootorite konsensusjärjestused on leitud 80 geeni põhjal. TTTA(A/T)T boxA, positsioonides -32 kuni -25 = euk. TATA box väga tugevalt konserveerunud (A/T)TG(A/C) boxB, kattub transkriptsiooni stardisaidiga
5.protsessi kontrollivad ja reguleerivad valgud IV. Olemus: DNA replikatsioon on kopeerimistüüpi matriitsreaktsioon pool konservatiivse iseloomuga st sünteesitud molekuli üks ahel pärineb vanalt molekulilt, teine ahel sünteesitakse. V. Komplementaarsus: DNA lähteahel A T G C DNA uus sünt. ahel T A C G Transkriptsioon · Toimub tuumas. · Seda viib läbi ensüüm RNA polümeraas. · Ensüüm kinnitub promootorile -DNA nukleotiidne järjestus. · Kinnitumiseks vajalik aktivaatorvalgu eelnev kinnitumine. · DNA kaksikahel keeratakse lahti · Sünteesitakse ühe ahelaga komplementaarne RNA molekul. · Süntees lõppeb kui DNA jõuab terminaatorini(nukl. järjestus) · Repressorvalgud võivad takistada ensüümi seostumist promootoriga. Kui geenilt toimub transkriptsioon, nim seda geeni avaldumiseks. Avaldumise järgi jaotatakse geenid 4 gruppi: 1
DNA-RNA (transkriptsioon): RNA sünteesiks ei ole vaja praimerit. RNA sünteesiks kasutatakse vaid üht DNA ahelat T-U DNA-DNA (replikatsioon): vaja on praimerit, mõlemalt DNA ahelalt korraga T-T 58. Võrrelge prokarüootset ja eukarüootset transkriptsiooni initsiatsiooni. Mõlemal on initsiatsiooniks DNA ahelate lokaalne üksteisest eemaldumine. Prokarüoodil: · RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile · DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et matriitsahel saaks paarduda RNA ahelasse lülitavate ribonukleotiididega. · Algab RNA ahela süntees, kus kasvavasse RNA ahelasse lülitatakse kuni 10 nukleotiidi ilma, et RNA polümeraas DNA ahelal edasi liiguks. RNA polümeraas on DNAl võimeline edasi liikuma alles siis, kui sigma faktor vabaneb. Siis algab RNA ahela elongatsioon. Eukarüoodil:
lõigatakse välja snRNA abil. 57. Mille poolest erineb transkriptsioni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? Iga konkreetse geeni puhul kasutatakse RNA sünteesiks matriitsina vaid üht DNA ahelatest. RNA ahela pikenemine toimub RNA lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttel (tümiini asemel uratsiil). Ei ole ka vaja praimerit. 58. Võrrelge prokarüootset ja eukarüootset transkriptsiooni initsiatsiooni. Bakterites: RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile ja DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas. RNA polümeraas on DNAl võimeline edasi liikuma alles siis, kui sigma faktor vabaneb. Järgneb RNA ahela elongatsioon. Eukarüoodis: transkriptsioon eukarüoodis märksa komplekssem. Enne kui eukarüootne RNA polümeraas seondub promootoralale ja algatab seal transkriptsiooni, peavad sinna seonduma basaalsed transkriptsioonifaktorid. Kui DNA
45. Mis tagab enamike valguliste transkriptsioonifaktorite DNA-ga seondumise spetsiifilisuse? Transkriptsioonifaktoride DNAga seondumise tagavad tõmbejõud, mis tekivad hüdrofoobsetest vastasmõjudest, elektrilisest laengust või teistest molekulaarsetest äratundmismehhanismidest näiteks heeliks-ling-heeliks, heeliks-pööre-heeliks, leutsiini tõmblukk, tsinksõrmed, peptiidiling, beeta-leht. 46. Kuidas saab RNA polümeraasi ligipääsu geeni ees asetsevale promootorile takistada? Kuidas saab seda soodustada? Näiteks saab kaustada repressoreid. E.colil näiteks kui keskkonnas on trüptofaani, seondub trüptofaan repressorvalguga, mis tekitab konformatsioonimuutuse, repressor seondub seepeale promootorile ja takistab translatsiooni algust. Eukariootides on tähtis mediaatori olemasolu, mis võib takistada või soodustada RNA polümeeri seondumist. 47. Milliste vahenditega tagatakse võrreldes prokarüootidega eukarüootide
Geen on DNA lõik, mis määrab ühe RNA molekuli sünteesi. Geeni piirkonnad on promootor – nukleotiidne järjestus geeni algusosas, millele kinnitub RNA polümeraas, terminaator – nukleotiidne järjestus geeni lõpuosas, mis lõpetab transkriptsiooni. RNA sünteesitakse ühe DNA ahela baail. Ensüümid keeravad DNA biheeliksi lahti ja sünteesivad üksikahelale komplementaarse RNA ahela. Valgusünteesi regulatsioon toimub juba transkriptsioonitasandil – nt repressor seondub promootorile (RNA polümeraas ei saa kinnituda). Aktivaatorid hoopis soodustavad RNA polümeraasi seondumist promootorile.RNA süntees toimub 5’-3’ suunas. 10. Valgusüntees Toimub tsütoplasmas ribosoomides. Vaja ribosoomi, AH, tRNA-sid, makroergilisi nukleotiide (ATP, GTP). 1. mRNA seondub ribosoomiga. mRNA initsiaatorkoodoniga seondub tRNA molekul (initsiaatortRNA), millega on ühendatud esimene AH (Met). tRNA seondub tsütoplasmas kindla AH-ga (vaja ATP-d). tRNA seondub mRNA-ga
osalevate valkude, tRNA ja rRNA sünteesi, ning regulaatorgeenid kontrollivad struktuurgeenide avaldumist. toimub 5’-3’ viib läbi RNA polümeraas - prokarüootidel abifaktor σ ei vaja praimerit süntees algab promootorilt ... - kindel DNA signaaljärjestus, seonduvad regulaatorvalgud ... lõppeb terminaatorini jõudmisel - DNA järjestus, kus RNA pol vabastab sünteesitud RNA Initsiatsioon (RNA pol seondub DNA promootorile ning algab transkript), pärast seda vabastatkse promootor ning algab elongatsioon (sünteesimine), terminatsioon (elongatsiooni lõppemiseks on vajalik terminatsiooni signaal, lõpuks lõpetatakse süntees) täpsus: 1 viga iga 10 000 nt kohta TRANSKRPITSIOON I. Koht: Eeltuumsed- tsütoplasmas Päristuumsed tuumas, mitokondrites, kloroplastides . II. Aeg: Eeltuumsetel - kogu raku eluea jooksul Päristuumsetel enamuse rakutsükli ajast va mitoos ja meioos (siis ei toimu)
osalevate valkude, tRNA ja rRNA sünteesi, ning regulaatorgeenid kontrollivad struktuurgeenide avaldumist. toimub 5'-3' viib läbi RNA polümeraas - prokarüootidel abifaktor ei vaja praimerit süntees algab promootorilt ... - kindel DNA signaaljärjestus, seonduvad regulaatorvalgud ... lõppeb terminaatorini jõudmisel - DNA järjestus, kus RNA pol vabastab sünteesitud RNA Initsiatsioon (RNA pol seondub DNA promootorile ning algab transkript), pärast seda vabastatkse promootor ning algab elongatsioon (sünteesimine), terminatsioon (elongatsiooni lõppemiseks on vajalik terminatsiooni signaal, lõpuks lõpetatakse süntees) täpsus: 1 viga iga 10 000 nt kohta TRANSKRPITSIOON I. Koht: Eeltuumsed- tsütoplasmas Päristuumsed tuumas, mitokondrites, kloroplastides . II. Aeg: Eeltuumsetel - kogu raku eluea jooksul Päristuumsetel enamuse rakutsükli ajast va mitoos ja meioos (siis ei toimu)
Kui inimesel eemaldada GADD45G enhancer, siis võib esiaju suureneda. Arengus on neil roll lülitada transkriptsioon sisse või välja vastavalt rakutüübile. 17. RNA Polümeraas II transkriptsiooni initsiatsioon. Generaalsed transkriptsiooni faktorid paigutavad RNA Pol II startsaidile ja osalevad initsiatsioonis, TFIIB, TFIIF, THIIE ja TFIIH, in vivo ka TFIIA ja TFIID. RNA Pol II preinitsiatsioonikompleksid moodustamine. See pannakse kokku valkhaaval. Kõigepealt istub TBP TATAbox promootorile, seejärel seondub TFIIB, sellele järgneb TFIIF ja RNA Pol II sidumine, viimase tulemusena seondub RNA Pol II startsaidile, lõpuks seonduvad veel TFIIE ja TFIIH. 18. Mis on TBP funktsioon initisiatsiooni kompleksi tekkes? Painutab DNA ahelat, et järgmine faktor saaks seonduda. 19. Kas transkriptsioonifaktorid (aktivaatorid) interakteeruvad otse(vahetult) TBPga? Mitte kõik. 20. Missugused TAFid on TBPga vahetus interaktsioonis? TFIIB, võib-olla ka TFIIF. 21
lõpetaks? Promootor ja terminaator Mis tagab enamike valguliste transkriptsioonifaktorite DNA-ga seondumise spetsiifilisuse? Konkreetsete cis-elementide ja trans-faktorite seostumise aluseks on tõmbejõud, mis tekivad lisaks H- sideme doonorite või aktseptoritele ka hüdrofoobsete vastasmõjude, elektriliste laengute ja teiste molekulaarset äratundmist tagavate faktorite tõttu. Kuidas saab RNA polümeraasi ligipääsu geeni ees asetsevale promootorile takistada? Kuidas saab seda soodustada? - Takistada : repressorvalgu seondumine promootoriga, DNA ahela kokku pakkimine Soodustada : promootorite sidumisega mingi muu ühendi poolt, DNA ahela enda konformatsiooni avatumaks muutumine Milliste vahenditega tagatakse võrreldes prokarüootidega eukarüootide geeniregulatsiooni paindlikum kontroll? Eukarüootides on kõik geenid on üksikuina kontrollitavad, puuduvad mitme geeni ekspressiooni kontrollivad operonid
Transfer RNA. 3. rRNA - Ribosomaalsed RNA molekulid kuuluvad ribosoomide koostisesse. Ribosomaalse RNA geenide transkriptsioonitase on rakkudes kõrge 4. snRNA - Väikesed tuuma RNA-d osalevad intronite splaissingul. Small nuclear RNA 57. Mille poolest erineb transkriptsioni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? Transkriptsiooni initsiatsiooni võib omakorda jaotada kolmeks etapiks: (1) RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile; (2) DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et matriitsahel saaks paarduda RNA ahelasse lülitatavate ribonukleotiididega; (3) Algab RNA ahela süntees, kus kasvavasse RNA ahelasse lülitatakse kuni 10 nukleotiidi, ilma et RNA polümeraas DNA ahelal edasi liiguks (abortiivne transkriptsioon). RNA polümeraas on DNA-l võimeline edasi liikuma alles siis, kui sigma faktor vabaneb. Siis algab RNA ahela
Promootor ja terminaator 45. Mis tagab enamike valguliste transkriptsioonifaktorite DNA-ga seondumise spetsiifilisuse? Konkreetsete cis-elementide ja trans-faktorite seostumise aluseks on tõmbejõud, mis tekivad lisaks H-sideme doonorite või aktseptoritele ka hüdrofoobsete vastasmõjude, elektriliste laengute ja teiste molekulaarset äratundmist tagavate faktorite tõttu. 46. Kuidas saab RNA polümeraasi ligipääsu geeni ees asetsevale promootorile takistada? Kuidas saab seda soodustada? - Takistada : repressorvalgu seondumine promootoriga, DNA ahela kokku pakkimine - Soodustada : promootorite sidumisega mingi muu ühendi poolt, DNA ahela enda konformatsiooni avatumaks muutumine 47. Milliste vahenditega tagatakse võrreldes prokarüootidega eukarüootide geeniregulatsiooni paindlikum kontroll? Eukarüootides on kõik geenid üksikuna kontrollitavad, puuduvad mitme geeni ekspressiooni kontrollivad
DNA järjestusspetsiifiline äratundmine valgu poolt (sigmafaktor, millel on 2 domääni heksameeri äratundmiseks). Nt Trp operoni repressorvalk. Kui seob Trp, siis repressor seondub DNA-le. DNA suures vaos toimub enamus järjestusspetsiifilistest interaktsioonist. - Aktiveerimiseks võib olla Trp, mis muudab valgu konformatsiooni selliseks, et ta seondub DNA-le (Trp geeni repressor operonile). - Kui geeni ei reguleerita, on ta aktiivne - prokarüootsed geenid on operonides. - operoni promootorile seondub RNA polümeraas, seal toimub põhiline regulatsioon. Ilma regulatsioonita on operon aktiivne ja sünteesitakse. - Esineb positiivne ja negatiivne transkriptsiooni. Negatiivne on prokarüootidele omane. - Kui midagi pole, on aktiivne negatiivne regulatsioon. Kui DNA pole valkudega peidetud, siis töötab. Negatiivse puhul repressor seondub operonpiirkonnaga ja vaigistab operoni aktiivsuse ehk mõjutab negatiivselt. Regulaatorvalk seostub
Koekultuuris eukarüootsete rakkude transformatsiooni kutsutakse transfektsiooniks. · Transkriptsioon mehhanism, mille käigus toodetakse DNA-lt ensüümide abiga RNA-d (tuumas) · Translatsioon mehhanism, kus ribosoomides (rRNA+valk) toodetakse mRNA pealt valku, kasutades selleks tRNA transporditud aminohappeid. 10. Mis on TBP funktsioon initisiatsiooni kompleksi tekkes? 38kD TATAbox-siduvat valk (TBP); TBP on esimene valk, mis "istub" TATAbox promootorile. Kõik tänaseks teadaolevad eukarüootsed TBPd on väga homoloogsed C-terminuse 180AA ulatuses. Selle valguosa järjestus on 80% ulatuses identne pärmi ja inimese valkudel. TBP Nterminaalne domään on erinevatelt organismidelt pärit TBP valkudel nii pikkuselt kui järjestuselt väga varieeruv. Sellel on oluline roll RNAPolII-katalüüsitud snRNAde geenide transkriptsioonis. TBP monomeer pakkub moodustades sadul-struktuuri, kus molekuli 2 poolt
promootori UP-elemendiga (C-terminus). Sageli on transkriptsiooni initsiatsiooniks vajalik ka spetsiifiliste TF-de olemasolu. Kui transkriptsiooni kontrolliv järjestus -35 on vaevu äratuntav on vajlikud transkriptsiooni aktivaatorid. Miks ei ole konsensus igalpool? vaja geeniregulliks. Aktiveeritavatel promootoritel on -35 heksameer konsensusjärjestusest TTGACA märkimisväärselt erinev konsensusjärjestusest ja sel juhul soodustab aktivaator polümeraasi seondumist promootorile. Lisaks TF-dele toimub transkriptsiooni regulatsioon ka erinevate faktorite kaudu. RNA polümeraasi subühikud on eraldivõttes inaktiivsed. Ainult ß`on võimeline DNA-ga mittespetsiifiliselt seonduma. Seetõttu seondub ka RNA polümeraasi apoensüüm DNA-ga mittespetsiifiliselt. faktori lisandumisel toimub RNA polümeraasi spetsiifiline seondumine promootoralale ligikaudu 1000 korda kõrgema efektiivsusega. Holoensüümi koosseisu kuulub ka faktor
polümeraasil spetsiifiliselt ,,ära tunda" ja seonduda promootoralale. Bakterirakus on mitmeid erinevaid sigma faktoreid, mis võimaldavad RNA polümeraasil seonduda erinevatele promootorjärjestustele. Transkriptsiooni elongatsioonil vabaneb sigma faktor RNA polümeraasi koosseisust. Transkriptsiooni initsiatsioon Transkriptsiooni initsiatsiooni võib omakorda jaotada kolmeks etapiks: (1) RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile; (2) DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et matriitsahel saaks paarduda RNA ahelasse lülitatavate ribonukleotiididega; (3) Algab RNA ahela süntees, kus kasvavasse RNA ahelasse lülitatakse kuni 10 nukleotiidi, ilma et RNA polümeraas DNA ahelal edasi liiguks (abortiivne transkriptsioon). RNA polümeraas on DNA-l võimeline edasi liikuma alles siis, kui sigma faktor vabaneb. Siis algab RNA ahela
polümeraasil spetsiifiliselt ,,ära tunda" ja seonduda promootoralale. Bakterirakus on mitmeid erinevaid sigma faktoreid, mis võimaldavad RNA polümeraasil seonduda erinevatele promootorjärjestustele. Transkriptsiooni elongatsioonil vabaneb sigma faktor RNA polümeraasi koosseisust. Transkriptsiooni initsiatsioon Transkriptsiooni initsiatsiooni võib omakorda jaotada kolmeks etapiks: (1) RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile; (2) DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et matriitsahel saaks paarduda RNA ahelasse lülitatavate ribonukleotiididega; (3) Algab RNA ahela süntees, kus kasvavasse RNA ahelasse lülitatakse kuni 10 nukleotiidi, ilma et RNA polümeraas DNA ahelal edasi liiguks (abortiivne transkriptsioon). RNA polümeraas on DNA-l võimeline edasi liikuma alles siis, kui sigma faktor vabaneb. Siis algab RNA ahela
annaabi.ee 
