Transkriptsiooni tsükkel: 1. RNA polümeraas ja sigmafaktor seondub promootoriga 2. DNA lahti harutamine 3. initsiatsioon 4. elongatsiooni algus 5. elongatsioon 6. terminatsiooni signaal destabiliseerib polümeraasi 7. RNA eraldumine RNA polümeraas võib DNA molekulil liikuda mõlemas suunas. Liikumise suund määrab ära kumba DNA ahelat transkibeeritakse. Ka transkriptsioon põhjustab DNA superspiraale. RNA protsessing Eukarüoodis esineb RNA protsessing. Eukarüootse RNA protsessingu kolm peamist elementi: mRNA esimase transkripti 5’-otsa müts mRNA splaissing mRNA polüadenüleerimine RNA protsessing algab juba RNA transkriptsiooni käigus. Müts läheb RNA 5’ otsa ja pannakse tagurpidi. Mütsiks on lämmastikaluse positsioonis 7 metüleeritud guanosiin. Side on 5’-5’ fosfaatside. Lisatakse juba kui RNA polümeraas on sünteesinud 25-30 nt. Müts kaitseb RNAd ribonukelaaside vastu.
GEENI EKSPRESSIOONI REGULATSIOON 1. Andke seletus järgmistele mõistetele või terminitele: a. Transkriptsioon - DNA kodeerimine RNA-ks b. Operon - geneetilise ekspressiooni ühik, mis koosneb ühest või enamast geenist ning operaator- ja promootorjärjestusest, mis reguleerivad nende transkriptsiooni | ühe metaboolse raja geenid kromosoomis, mis on grupeerunud klastriteks c. Promootor - DNA järjestus, mis koosneb ~40bp piirkonnast d. mRNA protsessing transkriptsioonijärgne RNA molekulide töötlemine e. Enhanser lühike osa DNA-st, mis seob omavahel proteiinid, mida nimetatakse aktivaatoriteks. f. Topoisomeraas (güraas) - eelnevad ja järgnevad polümeraasile, et leevendada despiraliseerumisest tingitud pingeid 2. Milles seisneb (ja kellelt pärineb) molekulaarbioloogia keskne dogma? Illustreerige vastust joonisega! DNA -> transkirptsioon -> RNA -> translatsioon -> Valk Pärineb Francis Crickilt. 3
jne) Regulaatorvalkude ja DNA elementide olemasolu määravad geeni aktivatsiooni ja selle taseme erinevates rakutüüpides Geeni transkriptsioon ja RNA protsessing Alternatiivne splaising Koepetsiifiline splaising esineb sageli eukarüootsetel geenidel: tekivad erinevad transkriptid ja valgud Transkriptsiooni faktorid Geenide ekspressiooniks on vaja transkriptsiooni faktoreid:
5. Geeni kopeerimisel valmib mRNA, mis viiakse rakutuumast välja ribosoomidesse. (lisaks võib luua ka tRNAd ja rRNAd) NB! Toimub rakutuumas, tuumapiirkonnas, mitokondrites ja kloroplastides. 27. mRNA erinevused prokaüootidel ja eukarüootidel Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre-mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA-molekuliks. Eukarüoodid: Geenis intronid, pre-mRNA läbib splaisingu, modifitseeritakse (5’cap ja 3’polüA-saba) ja eksporditakse tuumast tsütoplasmasse Transkriptsiooniks on vaja aktivaatorvalke Promootorid on keerulisemad Üks mRNA kodeerib eukarüootidel ainult ühtevalku, prok mitut. Protsessitud mRNA transporditakse tsütoplasmasse ning alles seal toimub translatsioon.
aktiivne, RNA transkriptaasi katalüütiline subühik (sisaldab GDD motiivi). Oluline ka RNA selektsiooni ja pakkimise protsessis. µ1 (76 kDa). Väliskapsiidi peamine struktuurvalk (interageerub 2 ja 3 valkudega). µ1-valk modifitseeritakse posttranslatsiooniliselt N-terminaalse müristüleerimise teel. µ1 on oluline raku membraanide läbimiseks virionide poolt. µ1 valgule on iseloomulik intensiivne post- translatsiooniline protsessing: - Virionides kujutab enamus µ1 valgust (95%) endast protsessitud vormi µ1C (eemaldatud on 42 N-terminaalset ah jääki, nn. µ1N peptiid (4.3 kDa), mis jääb samuti virioni). See protsessing on autokatalüütiline ja leiab aset seoses partiklite moodustamisega (seondumisel 3 valguga); - peale selle esineb ka protsessing µ1 ja µ1C valkude C-terminaalses regioonis (seda teostavad raku trüpsiin- või kemotrüpsiin proteaasid)
tekivad kaksikspiraalse struktuuriga fragmendid, mis on fikseeritud vesiniksidemetega. Geeni ekspressioon rakus - Geeni ekspressioon hõlmab raku tuumas toimuvat geneetilise informatsiooni transkriptsiooni (transcription ümberkirjutus) DNA-lt RNA-le ja tsütoplasmasmas toimuvat informatsiooni translatsiooni (translation tõlkimine) valgu aminohappeliseks järjestuseks. Geeni ekspressioon = geneetilise informatsiooni avaldumine valguna. mRNA TÖÖTLEMINE - Töötlemine ehk protsessing (processing) = transkriptsioonijärgne RNA molekulide modifitseerimine -> Esmane RNA transkript-> Funktsionaalselt küps RNA molekul: Lõikude kärpimine polünukleotiidahela 3' ja 5' otsest; Terminaljärjestuse lisamine; N-aluste modifitseerimine (metüleerimine); Polünukleotiidahela kokkupõimine e splaising (splicing) intronite kõrvaldamiseks. mRna splaising - Intronid mittekodeerivad nukleotiidide järjestused; Eksonid kodeerivad nukleotiidide järjestused;
sellega, et naise ja mehe gametogeneesis toimub geenide metüleerimine erinevalt. Normaalne nähtus Prader-willi ja Angelmanni sündroomid. Imprintingu protsess on pöörduv, vanematelt saadud muster võib muutuda ning olla teistsugune järgmises põlvkonnas. Metüülmärgiste paigaldamine DNA järjestusele toimub sugurakkude küpsemise käigus. Pole seotud ainult patoloogiaga. Häireid imprintingu mustris seostatakse ka kasvajaliste protsesside avaldumisega. 8. mRNA protsessing etappidena (3) ja olulisemad sündmused igal etapil? 1. Cap-saidi lisamine pre- mRNA 5'otsa.(transkriptsiooni ajal, kui on sünteesitud 20-30 nukleotiidi pikkune pre-mRNA fragment) 2. Splaising, mille käigus pre-mNA koostisest lõigatakse välja nitronid ja soovimatud eksonid (introni 5'otsa lahtilõikamine,lõigatakse lahti ka introni 3' ots, ensüüm ligaaside abil eksonite alad ühendatakse, vaba nitron lagundatakse tuumas splaisosoomide; . 3
funktsiooni avaldumisele. Modifikatsioonid o Prokarüoodid Liitgeen e. operon Transkriptsioon ja translatsioon samaaegselt Prokarüootidel toimub nii transkriptsioon kui ka translatsioon järjestikuliselt – need pole ajas ja ruumis lahutatud protsessid. o Eukarüoodid RNA protsessing (tuumas) 5´-müts 3´-polü-A saba Katkelised geenid Intronid ja eksonid Geeni splaissing (splaissosoomid) Transkriptsioon ja translatsioon eriaegselt Tuum ja tsütoplasma Mitokondrid, kloroplastid Eukarüootide tuumas toimub (sageli) pre-mRNA-st intronite kõrvaldamine (geeni splaissing)
binding protein). 11. Pre-mRNA põhilised modifitseerimise protsessid. Alternatiivne RNA splaissimine pre-mRNA võib saada splaissitud mitmetest erinevatest ühenduskohtadest, nii et tekivad erinevad küpsed mRNA-d, millel on erinevad eksonite kombinatsioonid Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre- mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA- molekuliks. 12. Pre-mRNA kokkupõime ehk splaissingu reaktsioon * Kirjelda mehhanismi, mille abil pre-mRNAst kõrvaldatakse intronid. splaissing (ka splaising; inglise splicing) protsess, mille käigus lõigatakse rakutuumas asuvast RNA molekulist välja intronjärjestused ning allesjäänud eksonite otsad ühendatakse. Splaissingu tulemusena tekib mRNA, mida kasutatakse translatsioonil korrektse proteiini sünteesiks. Eukarüootsete intronite
tühistumine. Mõistete inflatsiooni oludes on tavaline, et inimene mõtleb üht, räägib teist ja teeb kolmandat. Eri valdkonna moodustab moraali-ja eetikamõistete allakäik. müügikäibe ja müügi makroanalüüs läbimüügi andmete detailne uurimine turunduse tõhususe hindamiseks (sales volume analysis) normatiivne analüüs majandusprobleemide analüüs, mille abil hinnatakse majanduse seisu võrreldes teatud etteantud normidega või kriteeriumitega OLAP (online analytic protsessing) mitmedimensiooniline andmebaas ,,kuubipuu" põhimõttel, mida analüüsi eesmärgil kasutavad suuremad ettevõtted. Koosneb kasutajaliidesest, OLAP serverist ja algandmete kogudest (andmeaitadest). operatsioon(i)analüüs matemaatiliste mudelite kasutamine väljavaatega luua kvantitatiivne baas taotletavate eesmärkide optimaalse lahenduseni jõudmiseks (operations research) optimeerimine mingi majandusliku või muu protsessi jaoks parima teostusviisi
molekule. RNA sünteesil on substraatideks (ribo-) nukleosiid 5'-trifosfaatidest. Sünteesitud RNA ahel vastab üks-üheselt temaga antiparalleelsele DNA matriitsahelale komplementaarsusprintsiibi alusel. RNA järjestusega identset DNA ahelat nimetatakse kodeerivaks ahelaks. RNA sünteesi käigus toimub DNA ahelate lahtiharutamine. Algne DNA struktuur taastub peale transkriptsiooni lõppu. Transkriptsiooniga on seotud RNA protsessing ja modifitseerimine. 3. Translatsioon - valgu biosüntees. Translatsioon tähendab tõlkimist. Molekulaarbioloogias tähendab translatsioon RNA (seega ka DNA) nukleotiidse järjestuse tõlkimist valkude aminohappeliseks järjestuseks. Valkude sünteesiks vajalikku geneetilist informatsiooni kannab mRNA (matriits- ehk informatsiooniline- RNA). Valgu biosünteesi viib läbi ribosoom, RNA'st ja valkudest koosnev organoid. Aminohapped
Loote arengu algetappidel kiire rakkude jagunemise ajal iga rakk sisaldab ~5-10 miljonit ribosoomi. tRNA süntees tuumas ja transport tsütoplasmasse (4-26 lk 121) tRNA molekulid (~75-80 nukleotiidi), sünteesitakse vastavatelt geenidelt RNA Pol III toimel esialgse transkriptina, (pre-tRNA), millel on liigsed nukleotiidid 5'otsas. Samuti on vajalik teatud nukleosiidide modifitseerimine (U dihüdrouridin, pseudouridin, ribotümidiin). Mõningad pre tRNAd sisaldavad introneid. Protsessing toimub nukleoplasmas. Valminud tRNAd liiguvad läbi NPC(tuuma poori kompleks) tsütoplasmasse valkude vahendusel. Rakkude diferentseerumise regulatsioon Loomsetes organismides on ~300 erinevat rakutüüpi, taimedes ~80. Diferentseerumisel erinevates suundades ei kao osa DNA-st genoomi koostisest vaid erinevates rakkudes ekspresseeruvad erinevad geenide valikud. Seda tõestavad hulgalised näited selle kohta, et nii loomades kui ka taimedes on üksikutest diferentseerunud rakkudest
precursor-tRNA protsessimise etapid. tRNA geenide esmased transkriptid omavad 5'- ja 3'- otstes lisajärjestusi ja funktsionaalsete tRNA molekulide moodustumiseks peavad nad läbima protsessingu. tRNA transkripti 5’ otsas paikneva liigse järjestuse eemaldab endoribonukleaas RNaasP, mille variant on olemas kõikides organismides. RNaasP omab nii RNA komponenti kui ka valgulisi subühikuid. Üldiselt leiab 5’ otsa protsessing aset enne 3’ otsa protsessingut. tRNA geeni transkripti 3’ poolne protsessing on komplitseeritum. Erinevaid protsessingu radasid võidakse kasutada isegi ühe ja sama organismi piires. Esmalt lõikab prekursorit 3’- otsast endoribonukleaas RNaasE. Seejärel treivad eksoribonukleaasid RNaas PH ja RNaas T 3'-otsa parajaks. Kui tRNA on transkribeeritud pikemate prekursoritena, siis lõikavad
mis on 20-200 nukleotiidi pikk. Kõik need protsessid toimuvad rakutuumas. Protsessitud mRNA transporditakse tsütoplasmasse ning alles seal toimub translatsioon. Erinevalt eukarüootidest, kus transkriptsioon ja translatsioon on ajaliselt ja ruumiliselt teineteisest lahutatud, toimuvad prokarüootsetes rakkudes mõlemad protsessid korraga: parasjagu sünteesitavalt mRNA molekulilt algab kohe ka translatsioon. 28. mRNA protsessing - Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre-mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA-molekuliks. - Protsessimise käigus toimub enne translatsiooni pre-mRNA-lt spetsiifilise järjestuse kõrvaldamine ning transkripti mõlema otsa modifikatsioon.
mis on 20-200 nukleotiidi pikk. Kõik need protsessid toimuvad rakutuumas. Protsessitud mRNA transporditakse tsütoplasmasse ning alles seal toimub translatsioon. Erinevalt eukarüootidest, kus transkriptsioon ja translatsioon on ajaliselt ja ruumiliselt teineteisest lahutatud, toimuvad prokarüootsetes rakkudes mõlemad protsessid korraga: parasjagu sünteesitavalt mRNA molekulilt algab kohe ka translatsioon. 28. mRNA protsessing - Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre-mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA-molekuliks. - Protsessimise käigus toimub enne translatsiooni pre-mRNA-lt spetsiifilise järjestuse kõrvaldamine ning transkripti mõlema otsa modifikatsioon.
sünteesiks, kontrollides seeläbi, milliseid valke rakk toodab. Operaator – DNA lõik, millele seondub regulaator. Lac operonis on see klassikaliselt defineeritud kui lõik promootori ja operoni geenide vahel. Repressiooni puhul takistab repressorvalgu seostumine füüsiliselt RNA polümeraasi liikumist, ning sellega geenide transkriptsioon.[4] Struktuurgeenid – geenid, mida koreguleerib operon. 16. RNA protsessing eukarüootidel RNA (ingl. RNA)- Ribonukleiinhape. Mõnede viiruste geneetilist informatsiooni kandev materjal. Molekul, mis moodustub DNA transkriptsioonil ja mis kannab informatsiooni valgusünteesiks (mRNA), rakusiseseks struktuuriks (rRNA), aminohapete transpordiks (tRNA) või iseenda ning teiste RNA-molekulide biokeemiliseks sünteesiks, modifikatsiooniks ja geenide avaldumise regulatsiooniks. RNA-protsessing (ingl. RNA processing)- RNA
sünteesiks (kuid on ka nt rRNA ja tRNA geenid, mis valgumolekule ei kodeeri). Intronid-lõigud, mis ei kodeeri aminohappeid. Alati geeni sees, mitte kunagi alguses. Algab GU Eksonid- lõigud, mis kodeerivad aminohappeid. Lõppeb alati AG Geenide katkendlikkus- kodeerivate nukleotiidijärjestuste (eksonide) vahel on mittekodeerivad järjestused (intronid); geeni pidevus mRNAs on tagatud pre-mRNA töötlusega tuumas (RNA protsessing, splaissing- intronite väljalõikamine mRNAs). 42.Geneetiline kood- info mis on vajalik teatud aminohappelise järjestusega polõpeptiidahela sünteesimisex. On salvestatud kood kujul DNA molekulis. Koodidex on DNA ahela teatud fragmendi nukleotiidide järjestuses. Kolmest järjestikusest nukleotiidist moodustunud geneetilise informatsiooni ühikule - tripletile ehk koodonile - vastab üks aminohape. Ribosoomides seatakse
(või polüpeptiidi) sünteesiks (kuid on ka nt rRNA ja tRNA geenid, mis valgumolekule ei kodeeri). Intronid-lõigud, mis ei kodeeri aminohappeid. Alati geeni sees, mitte kunagi alguses. Algab GU Eksonid- lõigud, mis kodeerivad aminohappeid. Lõppeb alati AG Geenide katkendlikkus- kodeerivate nukleotiidijärjestuste (eksonide) vahel on mittekodeerivad järjestused (intronid); geeni pidevus mRNAs on tagatud pre-mRNA töötlusega tuumas (RNA protsessing, splaissing- intronite väljalõikamine mRNAs). 42.Geneetiline kood- info mis on vajalik teatud aminohappelise järjestusega polõpeptiidahela sünteesimisex. On salvestatud kood kujul DNA molekulis. Koodidex on DNA ahela teatud fragmendi nukleotiidide järjestuses. Kolmest järjestikusest nukleotiidist moodustunud geneetilise informatsiooni ühikule - tripletile ehk koodonile - vastab üks aminohape. Ribosoomides seatakse vastavusse
See tagab ensüümreaktsioonide eraldatuse ja kindla järjestuse · Substraadi ja kofaktorite kontsentratsioon Ensüümid - katalüütiliste omadustega valgud (lihtensüümid) või valkude kompleksid (liitensüümid). Ensüümid osalevad peaaegu kõikides biokeemilistes reaktsioonides elusorganismides. Nii kontrollivad ensüümid metaboolsete protsesside toimumise kiirust; ribosüümid - katalüüsivad ribonukleiinhapete hüdrolüüsi ja ümberesterifikatsiooni reaktsioone (RNA protsessing), mille käigus muudetakse primaarne RNA transkript mRNA- ks. Ribosoomi RNA katalüüsib peptiidsidemete moodustumist; absüümid - ehk katalüütilised antikehad saadakse organismi immuniseerimisel substraadi aktiveeritud oleku analoogiga. Erinevalt ensüümidest ja ribosüümidest pole absüümidel tõelist bioloogilist funktsiooni organismis. Võrreldes ensüümidega on absüümide katalüülitiline aktiivsus palju väiksem. Ensüümkatalüüsi termodünaamika.
Valgu süntees e translatsioon – mRNAlt kui matriitsilt koodi vahendusel süntees. Järgneb RNA sünteesile. Vaja läheb ribosoome, mRNAd, tRNAd, aminohappeid, energiat, ensüüme. Tulemuseks valgu molekul 15.Modifikatsioonid Prokarüooid – bakterid - Geenid kompleksis – liitgeenid (operon), mitu struktuuri järjest mille juurde käivad regulaatorgeenid - Transkriptsioon ja translatsioon samaaegselt Eukarüoodid - RNA protsessing (tuumas) - Katkelised geenid – intronid ja eksonid; geeni splaissing - Transkriptsioon ja translatsioon eriaegselt Modifikatsioonid - DNA metülatsioon - Histoonide atsefülatsioon 16.Geeni struktuur Geeniekspressiooni kontrollsüstem – operoni mudel Tüüpiline geeni struktuur: - Prokarüootse geeni kodeeriv DNA järjestus on pidev - Eukarüootse geeni kodeeriv järjestus on katkestatud mittekodeerivate järjestustega
polünukleotiidahelast Põhitüübid: Matriits RNA (mRNA) vahendab geneetilist koodi Ribosoomne RNA (rRNA) ribosoomi struktuuri ja funktsiooni alus; sisaldab ebaharilikke N-aluseid (inosiin jt) Transpordi RNA (tRNA) aminohapete transport valgu sünteesis; väike molekul - sisaldab 73 kuni 94 nukleotiidi Minoorsed: Väike tuuma RNA (snRNA)- eukarüootsete geenide esmaste transkriptide protsessing küpseks mRNA-ks; 100-200 nukl.-i Väike interfereeriv RNA (siRNA) osaleb transkriptsiooni-järgses geenide vaigistamises DNA ja RNA erinevused Miks DNA sisaldab tümiini (5-metüül-U), aga RNA uratsiili? Sellepärast, et vastavad ensüümid eristaksid DNA natiivseid U jääke neist U-dest, mis tekivad C spontaansel muteerumisel C ® U. Viimased kuuluvad asendamisele C-ga. Miks on DNAs 2'-desoksüriboos, aga RNAs riboos?
translatsiooniaparaadile. tRNA molekulid (transfer RNAs) on väikesed RNA molekulid, mis toimivad adapteritena translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitatavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel. Ribosomaalsed RNA molekulid (rRNA) kuuluvad ribosoomide koostisesse. Väikesed tuuma RNA-d (snRNA molekulid small nuclear RNAs) osalevad intronite splaissingul. 25. mRNA protsessing mRNA processing The pre-mRNA molecule undergoes three main modifications. These modifications are 5' capping, 3' polyadenylation, and RNA splicing, which occur in the cell nucleus before the RNA is translated.[2] [edit]5' Processing Main article: 5' cap [edit]Capping Capping of the pre-mRNA involves the addition of 7-methylguanosine (m7G) to the 5' end. To achieve this, the terminal 5' phosphate requires removal, which is done with the aid of aphosphatase enzyme
translatsiooni initsiaatorkoodonist kuni stoppkoodonini. Mittekodeerivad järjestused 5´UTR ja 3´UTR (untranslated region). Eukarüootidel on 5´cap ja 3´polü-adenosiin-järjestus (polüAsaba). Üks mRNA kodeerib eukarüootidel ainult ühte valku, prokarüootidel mitut valku. Mitut valku kodeeriv mRNA prokarüootidel- iga initsiatsioonikoodoni ees paikneb Shine- Delgarno järjestus. 28. mRNA protsessing. 29.Geneetiline kood. 30.Translatsioon, tRNAde ja ribosoomide ehitus. Igat aminohapet polüpeptiidis kodeerib üks nukleotiiditriplett. Tripletid ei kattu omavahel ning pole ka väljajäetavad nukleotiidede koostisest(?). Kood on kõdunud- ühele aminohappele vastab rohke kui üks koodon, erinevus on enamasti viimases nukleotiidis. Sarnastele aminohapetele vastavad sarnase järjestusega koodonid. Stopp-koodonid. Koodi universaalsus. Translatsiooni
Eukarüootne mRNA on reeglina (>90%) monotsistroonne ja kodeerib seega ainult ühte valku. Prokarüootne mRNA on reeglina polütsistroonne st. kodeerib mitut erinevat valgu molekuli (ühes mRNA molekulis on mitu ORF’i ehk avatud lugemisraami). mRNA prosessing. Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre-mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA-molekuliks. Protsessimise käigus toimub enne translatsiooni pre-mRNA-lt spetsiifilise järjestuse kõrvaldamine ning transkripti mõlema otsamodifikatsioon. Enamikus eukarüootsetes geenides on mittekodeerivad järjestused e. intronid, mis lõigatakse RNA protsessingul RNA-st välja, ühendades sellega RNA-s geeni kodeerivad järjestused ehk eksonid. Hulkraksete intronid on reeglina palju pikemad (1500 nukleotiidi) kui eksonid (500 nukleotiidi).
Funktsiooni kaod: · Geeni deletsioon · Osaline geeni deletsioon · Geenistruktuuri muutus (translokatsioon, inversioon) · Insertsioon geeni sisse · Transkriptsiooni takistamine · Promootormutatsioonid · mRNA stabiilsuse muut · Doonor splaisingu saidi muutus · Inaktiveeri splaisingu aktseptorsait · Aktiveeri krüptiline splaisingu sait · Lugemisraami nihke teke · Stopp koodoni teke · Vajaliku aminohappe asendus · Takistada protsessing · Takistada rakusisene 6ige lokalisatsioon Muutunud funktsioonid (peamiselt vähi puhul): · Üleekspressioon (CMT) · Retseptor on pidevalt aktiveeritud · Uus substraat · Strukturaalselt valed multimeerid · Kimäärsed geenid · Ioonkanalite funktsiooni muut Dominant negatiivsed mutatsioonid (kollageen) 15."Suurte" geenmutatsioonide tuvastamise meetodid Suurte (1000 bp) geenmutatsioonide (deletsioonid, duplikatsioonid) tuvastamine · Tsütogeneetilised meetodid · Southern blot analüüs
translatsiooniaparaadile. tRNA molekulid (transfer RNAs) on väikesed RNA molekulid, mis toimivad adapteritena translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitatavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel. Ribosomaalsed RNA molekulid (rRNA) kuuluvad ribosoomide koostisesse. Väikesed tuuma RNA-d (snRNA molekulid small nuclear RNAs) osalevad intronite splaissingul. 25. mRNA protsessing mRNA processing The pre-mRNA molecule undergoes three main modifications. These modifications are 5' capping, 3' polyadenylation, and RNA splicing, which occur in the cell nucleus before the RNA is translated.[2] [edit]5' Processing Main article: 5' cap [edit]Capping Capping of the pre-mRNA involves the addition of 7-methylguanosine (m7G) to the 5' end. To achieve this, the terminal 5' phosphate requires removal, which is done with the aid of aphosphatase enzyme
Golgist transporditakse eksotsüütilise vesiikuli abli endosoomi. Endosoomis algab invariantse ahela proteolüüs. Proteiin nimega invariant II on seotud alfa ja beeta ahela pakkimisega, ER väljumise võimaldamisega. MHC invariantne kompleks transporditakse varajasse endosoomi. MHC molekul võtab avatud struktuuri. Ahel CIIP seondub osaliselt protsessitud antigeeniga. Lüsosoomis ClIP eemaldatakse. MHC antigeen kompleks liigub raku pinnale. Antigeeni protsessing peatatakse keemiliste agentide ja proteaaside inhibiitorite abil. Mittepeptiidset päritolu AG esitlemine - need antigeenid tuntakse samuti ära immuunsüsteemi poolt. Selliseid antigeene esitlevad CD1 perekonna molekulid. CD1 perekonna molekul+ 2 mikroglobuliin = sarnane MHC I-ga Kui mikroobil on sellised valgud, millest ükski ei seondu MHC-le, siis jääb ta T-rakkudele märkamatuks! Kui mikroob muteerub nii, et ta MHC-le ei seondu võib tagajärg olla traagiline
seejärel Golgi kompleksi. Golgist transporditakse eksotsüütilise vesiikuli abli endosoomi. Endosoomis algab invariantse ahela proteolüüs. Protein nimega invariant Ii on seotud alfa ja beeta ahela pakkimisega, ER väljumise võimaldamisega. MHC invariantne kompleks transporditakse varajasse endosoomi. MHC molekul võtab avatud struktuuri. Ahel CLIP seondub osaliselt protsessitud antigeeniga. Lüsosoomis ClIP eemaldatakse. MHC antigen kompleks liigub raku pinnale. Antigeeni protsessing peatatakse keemiliste agentide (chloroquine) ja proteaaside inhibiitorite abil (leupeptin). Mittepeptiidset päritolu AG esitlemine (CD1 family)- Need antigeenid tuntakse samuti ära immuun süsteemi poolt. Selliseid antigeene esitlevad CD1 perekonna (mitteklassikalised klass I) molekulid. CD1 perekonna molekul+ 2 mikroglobuliin sarnane MHC I-ga Kui mikroobil on sellised valgud, millest ükski ei seondu MHC-le, siis jääb ta T rakkudele märkamatuks
- Geenid on kodeeritud ühe ahela poolt, vastasahel kodeerimisel ei osale. NB! Pikema DNA lõigu ulatuses võivad mõlema ahela poolt kodeeritud olla – osa geene paikneb ühel, osa teisel ahelal. - geenid võivad kattuda nii ühel kui ka eri ahelatel. - ühe geeni sees võib asuda teine geen - ei võrdu DNA - võib koosneda ka RNA-st - produktiks on RNA või valk 2 - muutused koodis toimuvad RNA tasemel – RNA protsessing Inimese DNA-s on üle 90%, kus üldse geene ei ole Geenide osad: regulaatorpiirkond – geeni alguses, geeni sees, osaliselt väljaspool geeni, geenist endast kaugel. Sh ka terminaatorjärjestused – määravad sünteesi lõppu. kodeeriv osa – sünteesitakse RNA struktuurne osa – vastab produktis sisalduvale pärilikule infole. Peale sünteesi läbib RNA protsessingu – osa järjestusi eemaldatakse – ei satu kogu DNA kodeeriv osa produkti.
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. Eukarüoodi kromosoomi replikatsiooni eripärad. Replikon. Telomeeride pikkus ja vananemine. 12. Transkriptsioon ja RNA protsessing. Molekulaarbioloogia põhidogma. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA. RNA süntees ja selles osalevad valgud; promootorid; transkriptsiooni regulaatorid. Transkriptsioon prokarüootides: prokarüootne RNA polümeraas; 5´ ja 3´- järjestused; transkriptsiooni initsiatsioon prokarüootsetelt promootoritelt; transkriptsiooni elongatsioon; transkriptsiooni terminatsioon. Transkriptsioon eukarüootidel: RNA polümeraasid eukarüoodi rakus; transkriptsiooni
Eukarüoodi ekspressiooni regulatsioon on kompleksem, tal on tuum ja transkriptsioon ja translatsioon eri aegadel ja kohtades Eukarüootide ekspressiooni saab jagada kaheks: Lühiaegne geenid lülitatakse sisse välja kiiresti, olenevalt keskkonnast ja raku vajadustest. Pikaaegne evolutsioonis kinnitunud, seotud ontogeneesi ja arenemisega ning rakkude diferentseerumisega. Eukarüoodi geeniekspressioon reguleeritakse 6 tasandil: 1. Transkriptsioon 2. RNA protsessing 3. mRNA transport 4. mRNA translatsioon 5. mRNA degradatsioon 6. Valgu degradatsioon Transkriptsiooni kontroll: 1. Promootorid: Transkriptsiooni algusest üleval pool. Mõni promootor näitab kus transkriptsioon algab (näit. TATA), teised määravad millal transkriptsioon algab. Promootereid aktiveerivad spetsiifilised valgud, mida kutsutakse transkriptsiooni faktoriteks (TF); need seonduvad promootorregiooniga spetsiifiliselt. Ühel geenil võib
Esmaseks aktiveeruvaks rakuks on peamiselt T-lümfotsüüt (aktiveerijaks valgulise antigeeni epitoop APC pinnal), harva B-lümfotsüüt (siis vahetuks aktiveerijaks polüepitoopsed antigeenid - näiteks endotoksiinid). Lümfotsüütide pidev tsirkulatsioon versus "homing". Lümfotsüütidel "homing" ("pesastumis") retseptorid. Endoteliaalsetes veenulites vaskulaarsed adressiinid. Immuunvastuse etapid: antigeeni töötlus ("protsessing") antigeeni esitava raku (APC) poolt APC- (antigen-presenting cell): ¤ dendriitrakk (epidermaalne Langerhansi rakk jt) kannab antigeeni kudedest perifeersetesse lümfoidorganitesse (samal ajal toimub raku "küpsemine"). NB! Dendriitrakkudel (DC1 ja DC2) on keskne roll kogu immuunvastuse seadistamisel (st kas tekib eelistatult rakuline või antikehade poolt vahendatud immuunvastus) ¤ makrofaag (sh. erinevates kudedes erinev nimi) ¤ B-lümfotsüüt
Replikatsiooni algatavad viimaste seostumine rakupinna glükolipiidide siaalhapetega, leetrid seostuvad CD46-ga. RNA polümeraas nukleokapsiidis rakku. Transkriptsioon, valgusüntees ja genoomi replikatsioon tsütoplasmas. Genoom transkribeeritakse üksikuteks mRNA-deks ja täispikkuses +RNA-ks. Nukleokapsiidide moodustumiseks uus genoom seostub L, N, NP-proteiinidega, mis seostuvad viiruse glükoproteiinide poolt modifitseeritud plasmamembraanide M-proteiiniga. Glükoproteiinide süntees ja protsessing nagu raku omadel. Küps virion pungub minema. Levik hingamispiisakestega, algatavad infektsiooni hingamisteedes. Rakuline immuunsus põhjustab suure osa sümptomitest, aga on ka oluline viiruse kontrollis. Leetriviirus Leetrid on üks viiest klassikalisest lapseea lööbest (punetised, roseola, viies haigus ja tuulerõuged). Inaktiveerub kergelt kuivas, happes. Patogenees. Infitseerib hingamisteede epiteeli rakke, levib süsteemselt lümfotsüütides ja vireemia kaudu
- intron(id) - mittekodeeritav osa - 5’ mittetransleeritav osa (5’ UTR) - 3’ mittetransleeritav osa (3’ UTR) - terminaatorala 42. Nimeta geeni ekspressiooni regulatsiooni tasemeid Eukarüootide geeni ekspressiooni reguleeritakse 3 tasandil: transkriptsioonil, selle järgsel protsessingul ja translatsioonil. Geenide ekspressiooni reguleeritakse ka mitmel muul tasandil – Genoomse DNA avatus – RNA protsessing – mRNA transleeritavus valguks – mRNA stabiilsus – microRNA – Valgu stabiilsus. 43. Kirjelda alternatiivset splaissingut Geneetika sõnastiku vaste - Samalt geenilt kodeeritud pre-mRNA eriviisiline (alternatiivne) splaissing, mille tulemusel saadakse ühe geeni alusel valgu paljusid isovorme (nt. koespetsiifilisi). Toimub eukarüootsetel geenidel. Transkriptsioonijärgne RNA tükeldatakse ja selle tulemusel pannakse kokku mitmed erinevad erisuguse kombinatsiooniga eksonid
tavaliselt üks, harvem mitu nukleotiidi. kromosoommutatsioonid muutub mõne kromosoomi struktuur või geeniline koostis. genoommutatsioonid muutub isendi terve karüotüüp kas siis mõne kromosoomi lisandumisega või kadumisega, võimalik on ka kromosoomide liitumine või mitmeks jagunemine Supermutageenid : mutageen mis 100% tõenäosusega tekitab mutatsioone. Näiteks teatud fosfor ja lämmastikühendid. 44.Esmase trans... töötlemine.-pre. mRNA protsessing. 46. Indutseeritud mutagenees,mutatsioonaretus Indutseeritud (suunatud) mutatsioonid tekivad mikroorganismide töötlusel spetsiaalsete mutageenidega (keemiliste ainetega, kiiritamisel jne.) 47 .Päriliku muutlikuse homoloogilised read ?? XXX anomaalia ei kutsu esile silmatorkavaid fenotüübilisi muutusi seetõttu, kuna 2 X kromosoomi 3-st on inaktiveeritud, jättes aktiivseks ainult ühe nii nagu ka normaalsetel XX naistel.
sünteesivad erinevaid RNA molekule. RNA sünteesil on substraatideks (ribo-) nukleosiid 5'-trifosfaatidest. Sünteesitud RNA ahel vastab üks-üheselt temaga antiparalleelsele DNA matriitsahelale komplementaarsusprintsiibi alusel. RNA järjestusega identset DNA ahelat nimetatakse kodeerivaks ahelaks. RNA sünteesi käigus toimub DNA ahelate lahtiharutamine. Algne DNA struktuur taastub peale transkriptsiooni lõppu. Transkriptsiooniga on seotud RNA protsessing ja modifitseerimine. 3. Translatsioon - valgu biosüntees. Translatsioon tähendab tõlkimist. Molekulaarbioloogias tähendab translatsioon RNA (seega ka DNA) nukleotiidse järjestuse tõlkimist valkude aminohappeliseks järjestuseks. Valkude sünteesiks vajalikku geneetilist informatsiooni kannab mRNA (matriits- ehk informatsiooniline- RNA). Valgu biosünteesi viib läbi ribosoom - RNA'st ja valkudest koosnev organoid.
inhibitsiooni ja kovalentse modifikatsiooni kaudu. Valgu 12 subühikut on adenüleeritavad adenülüültransferaasi ATaasi abil, mis kannab ATP-st AMP rühma spetsiifilisele türosiini jäägile. Täielikult adenüleeritud GlnS on inaktiivne, aktiivsus väheneb proportsionaalselt modifitseeritud subühikute arvule. Kumulatiivne tagasisidestuslik inhibitsioon toimib kõige efektiivsemalt osaliselt modifitseeritud ensüümile. Valkude proteolüütiline protsessing?? 12. Selgitage proteaaside funktsioone bakterirakus. Tooge mõni näide. Proteaaside funktsioonid: 1. "housekeeping" funktsioon nad kõrvaldavad rakkudest vigaselt transleeritud, kahjustatud, valesti volditud või organismile võõraid valke. 2. Regulatoorne funktsioon hoidmaks teatavate valkude hulk rakus madal kas pidevalt või muuta valkude ekspressioonitaset vastusena keskkonna signaalidele (näiteks nälg) 3
geenide väljalülitamine, vajaduse korral lülitatakse aga kiiresti tööle need geenid, mille produkte rakk antud olukorras vajab. Selline regulatsioon geenide sisse-välja lülitamise kaudu on rakule ökonoomne ning võimaldab bakteritel optimaalsete kasvutingimuste korral väga kiiresti paljuneda. Geenide avaldumine prokarüootsetes rakkudes on mitmetasandiline, toimudes nii transkriptsiooni, mRNA metabolismi (mRNA-de protsessing ja degradatsioon), translatsiooni kui ka valkude translatsioonijärgse aktiivsuse regulatsiooni kaudu. Enamus regulatoorseid mehhanisme toimivad siiski transkriptsiooni tasemel. Regulatsioon transkriptsiooni tasemel võib toimuda vastusena keskkonna muutunud signaalidele geenide kiire sisse või välja lülitamise kaudu. Osade geenide puhul toimub nende regulatsioon kaskaadselt, mis seisneb selles, et järgmine rühm geene lülitatakse sisse või välja alles siis, kui on sisse või
Eriti raske haigusvormi puhul (Hutchinson-Gilfordi sündroom) hakkavad vananemise sümptomid (kortsude teke, kiilaspealisus) ilmnema juba sünnijärgselt ja sellised lapsed surevad teismeliselt. Leebema haigusvormi korral (Weberi sündroom) algab vananemine teismelistel ja haiged surevad 40-ndates eluaastates. Progeeriat põdevatel haigetel on telomeerid lühemad kui normaalsetel indiviididel. 66 12. Transkriptsioon ja RNA protsessing Geneetiline informatsioon kandub põlvkonnast põlvkonda salvestatuna DNA nukleotiidses järjestuses. Geenide avaldumine realiseerub informatsiooni edastamise teel DNA nukleotiidselt järjestuselt valkude aminohappelisse järjestusse. Esmalt kandub geneetiline informatsioon DNA-lt RNA-le vastavat protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. RNA molekulide nukleotiidses järjestuses salvestatud informatsiooni põhjal toimub valkude süntees translatsioon
annaabi.ee 
