aminohapete asenduse suunas, et suurendada mitmekesisust). Divergents geenide arvus: Täpne arv pole teada, kuid arvatavasti väga sarnane. Mõnedes geeniperekondades on toimunud areng erinevates suundades. Näiteks olfaktoorsete retseptorite perekond, hiirel 3x rohkem kui inimesel (1200 vs. 400). Hiire genoomis on deletsioonid toimunud näiteks pseudoatusomaalsetes regioonides. ·Divergents geeniekspressioonis: Ortoloogsete geenide ekspressioonis on erinevused eelkõige RNA protsessingus ja promootorite alternatiivses kasutamises. Samuti erineb liikide vahel geeniekspressiooni muster ajaliselt ja ruumiliselt. ·Hajuskordused: Transposeerumise tagajärjel on inimgenoomis umbes 45% kordusi, hiires 35%. Ka LINE järjestusi inimeses rohkem. Suurim erinevus SINE levikus. Inimesel üks (Alu), hiirel neli perekonda. B2, ID, B4 tekkinud tRNA geenidest; B1 tekkinud 7SL RNA-st
- Alternatiivne splaising - Eukarüoodi transkriptsiooni juures iseloomulikud nähtused: - pre-mRNA splaising ja alternatiivne splaising. Alternatiivse transkriptsiooni mehhanism - Alternatiivne transkriptsioon sama geen võib kodeerida erinevaid valke, sest raku kontrollmehhanismid teevad valiku alternatiivsel transkriptsioonil ekkinud erinevae transkriptide vahel. rna editing, erinevate transkriptsiooni promootorite ja terminaatorite kasutamine, alternatiivne splaising, kromosomaalsed überkorraldused. Valgu isovormid võivad erineda üksteisest veel, lisaks koespetsiifilisusele: arenguetapi, lokalisatsioonilt rakus, funktsioneerimise võimelt, oospetsiifiliselt geeniregulatsioonilt. - Enchancer e võimendaja piirkonnad. Neid piirkondi vajatakse geeni maksimaalseks transkriptsiooniks. - Upstream (suund) - võimendaja, piirkond, mis asub promootorpiirkonnast eespool. Pikkus 50-150
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 Eubakterite RNA polümeraas, suurusega 480 kDa, koosneb viiest subühikust. 2ßß` - apoensüüm - koosneb neljast subühikust ja on võimeline katalüüsima RNA sünteesi. Apoensüümi subühikud on erinevates organismides struktuurselt lähedased
31. Inimese BDNFi geen on enam kui 80,000 aluspaari pikkune. BDNFi mazhoorsed transkriptid aga 1.8 ja 4.4 kb pikad. Millest selline geeni verdsus mRNAde pikkuse erinevus on tingitud? Kirjelda molekulaarseid protsesse, mis on selle pikkuste erinevuse taga. a. Lõigatakse erinevad introinid välja. Võib olla erinev 3' ots. Splaissimine: erinevate splaissaitide kasutamine; poly(A) saitide alternatiivne kasutamine; alternatiivsete promootorite kasutamine. 32. Mida näitab rakule antud ajahetkes iseloomulik mRNA tase? 33. Tsütoplasmaatilise RNA lagunemiskiirust/stabiilsust. 34. Mis on RNA editing? Mis ensüümid katalüüsivad protsessi RNA editing? Kuidas nimetatud regulatsioonivorm muudab valku? Too näiteid. a. RNA järjestuse redigeerimine. Protsess, mille tagajärjel muudetakse pre-mRNA järjestust. ApoB geen mis kodeerib kahte alternatiivset seerumvalku apoB100 ja apoB48
Sel juhul võivad DNA ahelad lahti keerduda ja eralduda. Negatiivset superspiralisatsiooni tekitab näiteks güraas. lac promootoril on heksameeride vaheala 18 bp transkriptsioon võimendub anaeroobses keskkonnas, kus suureneb DNA negatiivne superspiralisatsioon E. colil. Positiivse superspiralisatsiooni puhul (seda tekitab näiteks topoisomeraas I) kulub ühe DNA heeliksi täispöörde saavutamiseks vähem aluspaare. RecA (DNA rekombinatsioon, reparatsioon, kõrvaldab repressori nende promootorite eest, mis kontrollivad DNA polümeraasi ja rekombinatsiooni) promootoril on heksameeride vaheala 16 bp transkriptsioonitase suureneb DNA positiivse supespiralisatsiooni korral. Näit. külmashoki puhul suureneb RecA valgu kogus rakus positiivse superspiralisatsiooni tõttu. 4. Selgitage mõne näite varal regulatoorseid mehhanisme bakterirakus, mis käivituvad aminohapete limitatsiooni korral. Transkriptsiooni regulatsioon attenuatsiooniga
14. Sidumissait on piirkond proteiinil, DNAl või RNAl, mille külge teised spetsiifilised molekulid ja ioonid moodustavad keemilist sidet. TATA box - TATA järjestus, paljude eukarüootsete geenide promootoralas olev konsensusjärjestus, mis seob üldist transkriptsioonifaktorit ja määrab seega ära transkriptsiooni alguskoha. 15. ,,Enhancer" ehk võimendav järjestus, mis stimuleerib transkriptsiooni ja mida vajatakse geeni maksimaalseks transkriptsiooniks. Paljude eukarüootsete promootorite aktiivsust mõjutavad need oluliselt järjestused, mis asuvad nende geenide proksimaalsest promootorist tuhandete aluspaaride kaugusel. Nende piirkondade asukoht struktuurgeeni suhtes pole tähtis ja nende funktsioon ei sõltu nende orientatsioonist geeni suhtes. Üldiselt asuvad promootori ees, pikkuseks on 50-150 np, mis omakorda koosnevad väiksematest alaosadest 18-20 np. Neid esineb sagedamini kui vaigistavaid piirkondi. Omadused: orienteeritud DNA
Kui TBP istub TATAboxil, siis saab TFIIB (generaalne trankriptsiooni faktor) seonduda. TFIIB on monomeerne valk, mis on natuke väiksem TBPst. TFIIB C-terminaalne ots interakteerub kahel pool TATAboxi TBP ja DNAga, samas kui tema N-terminaalne ots stabiliseerib tekkinud interaktsiooni laiudes START-saidi poole. TFIIB sidumisele järgnevalt toimub preformeeritud tetrameerse TFIIF ja RNAPolII sidumine. Viimase tulemusena paiguldub RNAPolII START-saidile. Enamuse promootorite puhul peab kompleksile siduma veel kaks GTFi, et DNA ahelad saaks eralduda ja toimuks matriitsahel vabanemine. Esimesena seondub tetrameerne TFIIE, mis tekitab sidumisvõimaluse TFIIHle. Sellest piisab in vitro, et RNAPolII initsieeriks transkriptsiooni. In vivo on lisaks vaja ka TFIIA aktiivsust, mis seondub TBP ja TATA-box kompleksile. Arvatakse, et kõrgemtas eukarüootides seonduvad TFIIA ja TFIID (TFIID kompleksi koosseisus olevad TAFid (TBP assotseeruvad faktorid) on
3. DNA puhastatakse ja analüüsitakse (qPCR, sekveneerimine) 3C: one by one analüüs – kasutab 3C lookus-spetsiifilisi praimereid. Tulemus nt interaktsiooniprofiil valitud geenist näitab promootori ja ümbritseva kromatiini interaktsiooni. 4C: tsirkulariseeritud 3C, one by all analüüs – üle genoomne interaktsiooniprofiil üksikule lookusele. 5C: many by many analüüs – analüüsib interaktsioone kahe suurema lookuste kogumi vahel, nt promootorite kogumi ja distaalsete regulatoorsete elementide kogumi vahel. Ehk võimaldab analüüsida interaktsioone mitme valitud lookuse vahel. Hi-C – all by all analüüs Andmete interpreteerimine – 3C ja 4C annab lineaarsed profiilid piki kromosoomi. 3C meetod annab andmeid lookuste lähedal paiknemise kohta, kuid ei erista funktsionaalseid mittefunktsionaalsetest. 3D andmed esindavad suuremat interaktsioonide summat üle raku populatsiooni. 5C ja HiC
funktsiooni. Kompleksse transkriptsiooniühiku korral saab RNA primaarset transkripti protsessida mitmeti, mille tulemusena tekivad erinevaid eksoneid sisaldavad mRNAd. Iga mRNA on aga monotsistroonne, st sellelt sünteesitakse vaid üht tüüpi valku. Primaarseid transkripte võib protsessida kolmel erineval moel: erinevate splaissaitide kasutamisega, polü(A) saitide alternatiivse kasutamisega ja alternatiivsete promootorite kasutamisega. Mutatsioon kontrollalas või eksonis, mis on ühised kõigile alternatiivsetele mRNAdele, mõjutab kõiki alternatiivseid valguprodukte. Mutatsioonid, mis esinevad vaid ühe mRNA koosseisus olevas eksonis, mõjutavad vaid ühte konkreetset valguprodukti, mida see mRNA kodeerib. 4. Eukarüootsete geenide ja mittekodeeriva DNA paiknemine kromosoomides. Geenide tihedus varieerub kromosoomidel suuresti: on geenirikkaid piirkondi, näiteks -globiini
4. Replikatsioonijärgne parandamine paranduspolümeraasid. Homoloogise DNA abil parandamine. RecA valk seostub ssDNA ja sunnib seda rekombineeruma teise ahelaga. DNa polümeraas sünteesib õige ja ligaas kleebib. Replikatsioonijärgne parandamine on osa raku SOS vastusest: üheahelalise DNA olemasolul seostub RecA valk LexA valguga ning sellega kaasneb stressivalkude süntees ,kindel promootorite järjestus, mida nim. SOS-box. Normaalselt on LexA sinna seostunud ja valke ei transkribeerita. 14. DNA rekombinatsioon Järglase alleelide kombineerumine koosneb kahest poolest: juhuslik valik (millised alleelid satuvad) crossing-over ehk homoloogiline rekombinatsioon Homoloogiline rekombinatsioonon lõikamise-kleepimise protsess: homoloogilised kromosoomiosad vahetavad vastavalt oma DNA. Toimub meioosi käigus. Eksonukleaas
Divergents geenide arvus: Täpne arv pole teada, kuid arvatavasti väga sarnane. Mõnedes geeniperekondades on toimunud areng erinevates suundades. Näiteks olfaktoorsete (haistmisega seotud) retseptorite perekond, hiirel 3x rohkem kui inimesel (1200 vs. 400). Hiire genoomis on deletsioonid toimunud näiteks pseudoatusomaalsetes regioonides. Divergents geeniekspressioonis: Ortoloogsete geenide ekspressioonis on erinevused eelkõige RNA protsessingus ja promootorite alternatiivses kasutamises. Samuti erineb liikide vahel geeniekspressiooni muster ajaliselt ja ruumiliselt. Hajuskordused: Transposeerumise tagajärjel on inimgenoomis umbes 45% kordusi, hiires 35%. Ka LINE järjestusi inimeses rohkem. Suurim erinevus SINE levikus. Inimesel üks (Alu), hiirel neli perekonda. Mis eristab meid genoomsel tasandil inimahvidest: Kas on toimunud divergents klaadidena või on toimunud üheaegne lahknemine (trihhotoomia)
.............................................54 6.2.2. Alternatiivsed komponendid.................................................................57 6.2.2. Bakterite ebatavalised hingamisahelad...............................................60 8. Transkriptsiooni reguleerimine.........................................................................68 7.1. RNA polümeraasi ehitus............................................................................. 70 8.2. Sigma faktorid ja promootorite konsensused.............................................70 8.3. Transkriptsiooni reguleerimine...................................................................73 8.4. Geenide organiseeritus.............................................................................. 76 9. Globaalne transkriptsiooni regulatsioon...........................................................77 9.1. Geenide asukoht kromosoomis globaalse regulatsiooni 1. aste...............77 9.2
Jah, Kui TBP istub TATAboxil, siis saab TFIIB seonduda. TFIIB on monomeerne valk, mis on natuke väiksem TBPst. TFIIB C-terminaalne ots interakteerub kahel pool TATAboxi TBP ja DNAga, samas kui tema N- terminaalne ots stabiliseerib tekkinud interaktsiooni laiudes START-saidi poole. TFIIB sidumisele järgnevalt toimub preformeeritud tetrameerse TFIIF ja RNAPolII sidumine. Viimase tulemusena paiguldub RNAPolII START-saidile. Enamuse promootorite puhul peab kompleksile siduma veel kaks GTFi, et DNA ahelad saaks eralduda ja toimuks matriitsahel vabanemine. Esimesena seondub tetrameerne TFIIE, mis tekitab sidumisvõimaluse TFIIHle (samuti multimeerne faktor, mis koosneb 9 alaühikust). TFIIH kompleksi seondumine lõpetab transkriptsiooni preinitsiatsiooni kompleksi formeerumise in vitro. 12. Mis on transkriptsiooni aktivaatori 2 funktsionaalset domääni ja kuidas mutatsioonid ühes või teises
Promootor - genoomi piirkond, mis on vajalik geeni transkriptsiooni alusamiseks tagab RNA polümeraasi seondumise transkribeeritava geeni algusesse isel. mitmed DNA konsensusjärjestused, millele seonduvad basaalsed transkriptsioonifaktorid Enhaanser - võimendaja seondumiskohtadeks erinevatele transkriptsiooni aktiveerivatele valkudele asuvad geeni promootoritest suhteliselt kaugel aktiivsed ehanserid ruumiliselt promootorite läheduses ning inakteeruvad nendega (DNA ja kromatiini lingude teke võimaldab seda) kohensiin – aitab linge moodustada ja neid koos hoida Isolaator - takistavad cis-regulatoorsete järjestuste toimet kõrvalasuvatele geenidele isolaatorile seostuv valk hoiab geeni B ja cis-reguleerivat järjestust lähestikku ning cis-reguleeriv järjestus ei saa mõjutada geeni A transkriptsiooni Tõkisjärjestused - takistavad heterokromatiinse ala levikut kromatiinil 54
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. Üht geeni reguleerivaid valke võib olla mõnisada (võivad toimida nii transkriptsiooni alguspunkti lähedal kui ka kaugemal asuvate DNA regulaatorpiirkondade kaudu)
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 operonid. Üht geeni reguleerivaid valke võib olla mõnisada (võivad toimida nii transkriptsiooni
Samas on aga nendel rasvhapetel avastatud ka ebasoovitavaid toimeid nagu vitamiin E defitsiidi tekitamine. Nad oksüdeeruvad küpsetamisel ja toidu säilitamisel kergesti mitmesugusteks mutageenideks: enoolid ja teised aldehüüdid ning annavad alkoksü- ja hüdroperoksüradikaale. Nende oksüdatsiooni-produktid mõjutavad signaali edasikandumist rakus, suurendades rakkude proliferatsiooni ning indutseerivad kasvaja teket. Samuti on täheldatud immuunvastuse inhibeerimist ning selliste kasvaja promootorite nagu prostaglandiinid ja sapihapped suurendatud teket. Näiteks suureneb pankrease vähi sagedus oluliselt dieedi korral, mis sisaldab 20% maisiõli, mitte aga dieedi korral, mis sisaldab 18% hüdrogeenitud (küllastatud) kookoseõli ning vaid 2% maisiõli. CLA- konjugeeritud linoolhape piim, loomaliha - antikantserogeen, antioksüdant; Linoleic acid linoolhape, kergesti oksüdeeruv, toksilised produktid
kokku RNA polümeraas II-ga. B- RNA polümeraas II B. - prokarüootidel on ≈ 400 promootorit, eukarüootidel ≈ 20 000 TF (transkriptsioonifaktorid, mis on igal polümeraasil): - üldised – mõjuvad kõigile promootoritele, mis selle polümeraasiga töötavad. Koosnevad paljudest valkudest. - erilised – spetsialiseerunud, toimivad vaid kindlatele geenidele. Tavaliselt ühepolüpeptiidsed. TF – üldised transkriptsioonifaktorid. Osaleb kõikide promootorite puhul. TF II – RNA polümeraas II spetsiifiline TF II A, B, C – erinevad transkriptsioonifaktorid Transkriptsiooni initsiatsioon TBP –(TATA binding protein). Seondumine muudab DNA kuju (160 kraadine pööre). Sunnib DNA-d kokku keerama. On näide, kuidas transkriptsiooni initsiatsiooni puhul konformatsioon muutub. ülimalt oluline. Eukarüootidel on DNA e kromatiini struktuuri muutusel vältimatu eeltingimus. DNA peab muutuma. Üks neist, kes kuju muudavad kindla koha peal on TBP. NB
annaabi.ee 
