erinevaid RNA ja valkude molekule. Informatsioon DNA-lt valguni kandub mitme etappina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida. Rakk võib oma aktiivsete valkude tootmist kontrollida järgmistel viisidel: * kontrollides, kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavat geeni (kontroll transkriptsiooni tasemel) * kontrollides, kuidas toimub primaarse transkripti splaising või mõni muu modifikatsioon (Kontroll RNA protsessingu tasemel) * kontrollides, milliseid tuumas toodetud mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees (kontroll RNA transpordi tasemel) * kontrollides, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide kaasabil toodetakse ribosoomides valke (kontroll translatsiooni tasemel) * selektiivselt lagundades mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas (kontroll mRNA degradatsiooni tasemel) * selektiivselt aktiveerides või inaktiveerides toodetud valke või transportides
on olemuselt retrotransposoonid DNA segmendid, mis amplifitseeruvad ensüüm pöördtranskriptaasi vahendusel ja liiguvad iseseisvalt genoomi ühest piirkonnast teise 18. Pseudogeeni mõiste, tekkimisest ja mõni näide? Ekspresseeruva geeniga homoloogne (sarnane) geen, mis ei ekspresseeru. Funktsiooni kadumise põhjuseks on üks või mitu inaktiveerivat mutatsiooni, mis: termineerivad translatsiooni, blokeerivad mRNA protsessingu. Pseudogeenid EI OLE kahjulikud, seetõttu säilivad genoomis. Pseudogeenide arv inimese genoomis ~ 14 427. Ühel geenil võib olla mitmeid pseudogeene. Tõenäoliselt on pseudogeen tekkinud duplikatsiooni teel (geen duplitseerub kord 100 milj. aasta jooksul) ja seejärel muteerunud. Näide geeniperekondadest: hemoglobiini geenide 2 klastrit. Mõisted 5: - Faag bakteriviirus - Transformatsioon - doonori DNA satub retsipienti väliskeskkonnast
• prokarüootse operoni struktuur ning näita ära struktuursed elemendid/alad • eukarüootse geeni struktuur ning näita ära struktuursed elemendid/alad Geeni kodeeriv osa koosneb eksonitest, funktsionaalne osa on promootor ja intronid. Lihtne eukarüootne transkriptsiooni ühik sisaldab ühte geeni kodeerivat ala, mis ulatub 5’ cap saidist 3’ polü(A)ni, ning vastavaid kontrollalasid. Intronjärjestused, mis paiknevad eksonite vahel, eemaldatakse primaarse transkripti protsessingu käigus ning seega nad ei kuulu funktsionaalse monotsistroonse mRNA koosseisu. Katkendliku joonega on tähistatud välja lõigatud intronid. • pre-mRNA struktuur ning näita ära struktuursed elemendid/alad • nukleosoom ning näita ära struktuursed elemendid Nukleosoom koosneb umbes 147 bp DNA-st, mis ümbritseb 1,67 tiiru ulatuses histoonide oktameeri. Histoonide oktameer koosneb neljast histoonist, mida esineb kahes koopias: H2A, H2B, H3 ja H4.
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.
RNA tasand kontroll transkriptsiooni tasandil. valgu tasand - kontroll translatsiooni tasemel, - post-translatsiooniline kontroll. 3. Kus asuvad geeniekspressiooni kontrollpunktid transkriptsiooni tasandil? Esimesel tasandil - kontroll mRNA tekkel ehk transkriptsiooniline kontroll promootor, enhancerid jt. DNA järjestused transkriptsiooni kontrolliks + trans elemendid (regulaatorvalgud) transkriptsiooni käivitamise tasand, kontroll mRNA protsessingu tasemel, kontroll mRNA transpordi tasemel tuumast tsütoplasmasse, kontroll mRNA lagundamise ehk degradatsiooni tasemel 4. Kirjelda, kuidas toimub geenide avaldumise regulatsioon tuumas transkriptiooni initsiatsiooni tasandil? Sobib ka joonistena. 5. Millised mehhanismid on eukarüootidel mRNA lagundamiseks? Mrna lagundamine e degradatsioon. mRNA lagundamise mehhanismid eukarüootides: - tsütoplasmas 5´ 3´ ja 3´ 5`
steroidglükosiidid.Valgu antikehaga ja eutin(lipoksügenaas),si d sekundaar-tekib H- transportida ldenafil(fosfodiesteraas sidemete abil ühe ja sihtmolekulini.Ensüüm ),enalapril(AKE)Geeni sama peptiidahela katalüüs:1.Katalüsaato kontroll:tuumas1.trans lähestikku osade r koorendab kriptsiooniline vahel.tertsiaar- reacts.,alandades kontroll,2.RNA protsessingu samast toimivad antisenss tasemel,3.RNA ahelast,ristseostavad 2 ravimid(oligonukleotiidi transpordi tasemel ahelat,seega d mRNA translatsiooni tsütoplasmas:translats blokeerides DNA blokeerides)See iooni,mRNA replikats,ja võimaldab blokeerida degradatsiooni transkripts,.Miinuseks kahjulikke valkude tasemel,posttranslatsio on see
7. Aminohappeahel keerdub spiraali ning voltub kokku. 8. Vajadusel liitub kokkuvoltunud valk teiste valkudega või lisatakse talle muid ühendeid. 9. Valk on rakus kasutusvalmis ning tunnus saab avalduda. 19. Millistel geeniavaldumise etappidel on võimalik sekkuda ehk avaldumist reguleerida? Transkriptsiooni tasandil – reguleeritakse, millistest geenidest tehakse RNA. Sellest ka all peamiselt juttu. RNA protsessingu tasandil – reguleeritakse, milliseid RNA-sid või nende osi (splaissing) lubatakse tuumast tsütoplasmasse siseneda (mRNA-d). Translatsiooni tasandil – reguleeritakse, millistest mRNA-dest või nende osadest tehakse valgud (tervest mRNA-st ei pruugi valku tulla). Post-translatsiooniline tasand (valkude modifitseerimine) – reguleeritakse, millise lõpliku funktsiooni teatudud valgud saavad (või üldse lagundatakse). 20
Diferentseerumise käigus kaotab rakk selektiivselt osa oma geenidest. Rakkude diferentseerumine on üldjuhul geenide valikulise ekspressiooni tulemus. Hulkrakses organismis esinev rakutüüpide mitmekesisus on põhjustatud sellest, et rakkude samasuguselt DNA-lt sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valkude molekule.Informatsioon DNA-lt valguni kandub mitme etapina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida (kontroll transkripstiooni tasemel, kontroll RNA protsessingu tasemel) 23. Histoonid, nende modifitseerimise mõju geeniekspressioonile. Globulaarsed valgukompleksid, mille ümber DNA molekul keerdudena pakitakse. Modifitseeritud histoonid võivad geeniekspressiooni nii soodustada kui ka takistada, see oleneb konkreetselt, mitmendas positsioonis olevat aminohapet on modifitseeritud. 24. DNA metüleerimine, selle mõju geeniekspressioonile. Alati takistab/aeglustab geeniekspressiooni. 25. RNA molekulide ruumiline struktuur rakus
Inimese genoomis leidub NOR 5-l eri kromosoomil (13.,14.,15.,21. ja 22. kr.). NOR- d paiknevad kromosoomide lühikeste lgade otstes. Seega inimese diploidses rakus olevas tuumakeses on vastav DNA pärit 10-st kromosoomist, s.t. 10 kromosoomi NOR-d osalevad tuumakese moodustamisel. Kokku on inimese genoomis ca 200 rRNA koopiat, mis on tandeemselt organiseerunud. Iga rRNA geen annab ühesuguse transkripti, mis on tuntud kui 45S RNA. Sellest tekib edasise protsessingu teel 3 erinevat RNA-d (28 S, 5.8 S ja 18 S RNA), mis lähevad ribosoomi kas suure vi väikese subühiku koosseisu. Nende 3 RNA pärinemine ühest transkriptist kindlustab selle, et neid saab vrdsel hulgal. Tuumakeste arv ja suurus. Tuumakese suurus peegeldab tema aktiivsust ja ta varieerub oluliselt erinevates rakkudes ning muutub ka ühes ja samas rakus rakutsükli eri faasides. Tuumake on väga väike neis rakkudes, kus elutegevus on väga aeglane (sünteesiprotsessid
Inimese genoomis leidub NOR 5-l eri kromosoomil (13.,14.,15.,21. ja 22. kr.). NOR- d paiknevad kromosoomide lühikeste lgade otstes. Seega inimese diploidses rakus olevas tuumakeses on vastav DNA pärit 10-st kromosoomist, s.t. 10 kromosoomi NOR-d osalevad tuumakese moodustamisel. Kokku on inimese genoomis ca 200 rRNA koopiat, mis on tandeemselt organiseerunud. Iga rRNA geen annab ühesuguse transkripti, mis on tuntud kui 45S RNA. Sellest tekib edasise protsessingu teel 3 erinevat RNA-d (28 S, 5.8 S ja 18 S RNA), mis lähevad ribosoomi kas suure vi väikese subühiku koosseisu. Nende 3 RNA pärinemine ühest transkriptist kindlustab selle, et neid saab vrdsel hulgal. Tuumakeste arv ja suurus. Tuumakese suurus peegeldab tema aktiivsust ja ta varieerub oluliselt erinevates rakkudes ning muutub ka ühes ja samas rakus rakutsükli eri faasides. Tuumake on väga väike neis
sünteesi. Osaleb (-) RNA sünteesi initseerimisel ja seondab replikatsiooni kompleksi rakumembraanidele. NSP2 on NTPase, RNA helikaas, RNA- trifosfotaas ja tsüsteiin-proteaas. Reguleerib viiruse replikatsiooni ning osaleb nakatatud rakkudes raku spetsiifilise transkriptsiooni ja translatsiooni mahasurumises. NSP3 osaleb viiruse replikaasi komplekside moodustamises ning NS polüproteiini protsessingu reguleerimises. NSP4 on alfaviiruste RdRp, sisaldab polümeraaset motiivi GDD. Rakus on NSP4 suhteliselt ebastabiilne ja suur osa temast lagundatakse ubiquitiin- proteosoom mehhanismi vahendusel. Alfaviiruste RNA replikatsioon Replikatsiooni cis-järjestused (polümeraasi seondumise kohad) paiknevad genoomi otstes. Replikatsioon on reguleeritud NS polüproteiini protsessingu kaudu.
geeni ekspressiooni. Need elemendid moodustavad DNA pidepunkti kromatiini tellingute jaoks ja sobivad, selleks et oragniseerida kromatiin struktuurseteks domäänideks. 34. Eukarüootse mRNA molekuliga toimuvad muutusi pärast transkriptsiooni lõppu. Eukarüootides sünteesitakse mRNA tuumas, translatsioon toimub aga tsütoplasmas, seega on transkriptsioon ja translatsioon ruumiliselt lahutatud. Eukarüootne mRNA läbib reeglina enne tsütoplasmasse jõudmist "protsessingu", mille käigus primaarsest transkriptist eraldatakse intronid ja lisatakse 5' otsa cap struktuur ning 3' otsa lisatakse poly(A) järjestus. Peale protsessingut transporditakse küps mRNA läbi tuumapooride tsütoplasmasse. Nii "cap" kui polü(A) on lisaks mRNA stabiilsusele ja transpordile vajalikud ka mRNA seondumiseks eukarüootsete intisiatsioonifaktoritega ja soodustavad väga tugevalt translatsiooni initsatsiooni. 35
ja 1M glükoosi lahusega. haru B on täidetud 1M sahharoosi ja 2M glükoosiga. Millised muutused on torudes toimunud pärast tasakaalu saabumist? A on kõrgem kui B 14. Ioonide kergendatud difusioon läbi membraani toimub elektrokeemilise potentsiaali gradiendi suunas 15. Milline väide ei ole õige kergendatud difusiooni kohta? Konsentr lahustunud aine molekulid membraani 1l küljel 16. Kromatiid on pool metafaasse kromosoomi DNA-st 17. RNA transkripti protsessingu käigus toimub a ja c mõlemad 18. Mis on RNA polümeraasi seostumiskohaks geenil? promootorpiirkond 19. Ribosomaalne RNA transkribeeritakse tuumakeses 20. Milline loetelu on õige lähtudes DNA kokkupakkimise keerukusastme suurenemisest? Nukleosoom 30 nm ,,kromatiin" tellingutel u kinnitunud DNA lingid 21. Telomeer on DNA otstes paiknevad korduvad järjestused 22. Millised komponendid või struktuurid järgnevast loetelust esinevad loomarakkudes, aga mitte
- 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). µ1 ja µ1C protsessingu N- terminaalseid produkte nimetatakse vastavalt µ1- ja -valkudeks, C-terminaalset 8 LIISI KINK 9 VIROLOOGIA
Antikoodon-heeliksis paikneb kolm G:C aluspaari, mille abil suunatakse initsiaator tRNA otse ribosoomi P-saiti. Eukarüootsel initsiaator-tRNA-l on N1:N72 aluspaardumine säilunud. Kuid T-lingus puudub TΨ-järjestus. Antikoodon-heeliksis paikneb kolm iseloomulikku G:C aluspaardumist. 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’-
U-de lülitumist. Rho sõltuv - Rho-valgud, erinevad. Terminatsioonijärjestus 50-90 aluspaari, palju C-sid, pole G-sid. Valk jälitab polümeraasi, kui kätte saab - siis terminatsioon. Rho-sôltuva mehhanismi puhul seondub heksameerne rho valk RNA 5' otsast spetsiifilisele järjestusele ja jôuab järele RNA polümeraasile, mis on peatunud RNA sekundaarstruktuuri tôttu. Selle tulemusena dissotseerub RNA rho-sôltuva terminaatorjärjestuse kohal matriitsilt. 113. RNA protsessingu tüübid eukarüootidel??? mRNA mono- või multigeenne; I, II, III, polümeraasid; primaarsed transkriptid tuumas - heterogeense tuuma RNA (hnRNA). Enne nende transporti tsütoplasmasse neis 3 tüüpi: 1. 5'-otsa 7-metüülguanosiin müts. 2. 3'-otsa lisatkse polü(A) saba 3. Kui olemas, siis intronid lõigatakse pre-mRNA-st välja RNA on algselt kaetud RNA-seoseliste valkudega (kaitse nukleaaside eest). Eukarüootse geeni transkripti poolestusaeg 5 tundi, prokarüootidel 5 minutit. 114
Transkriptsioonivabrikute diameeter on 45-100 nm. Transkriptsiooniga hõivatud RNA polümeraas II fraktsioon vabrikutes on seotud mingi alamstruktuuriga. Ehk vabrikud on immobiliseeritud mingi struktuuri külge. Vabrikud on valgurikkad – sisaldavad aktiivset või inaktiivset RNA polümeraasi, transkriptsioonifaktoreid, ribonukleoproteiine, ko- aktivaatoreid, RNA helikaasi ja splaissingu ja protsessingu ensüüme. Vabrik sisaldab ainult ühte tüüpi polümeraase. Ühes vabrikus võidakse transkribeerida samadelt või erinevatelt kromosoomidelt pärit geene. Teke – on vastuolulisi arvamusi selle kohta kas transkriptsiooni vabrikud pannakse kokku de novo vastusena transkriptsiooni nõudlusele või kas nad on stabiilsed struktuurid millede number raku tuumas püsib konstantsena. Ehk kas RNAP II transporditakse vabrikusse geenide juurde või geenid
valkudega, mis võimaldavad DNAd tihedalt bakteriraku keskosas pakkida. 3. Eukarüootse geeni struktuur. Sisaldab introneid ja eksoneid ning enhancer'eid ja funktsionaalselt olulisi mittekodeerivaid alasid, mis määravad ära 3' lõikamise ja polüadenülatsiooni toimumise koha. Eksonid geenide osad, kodeerivad alad, tihti intronitest palju lühemad, intronid geenide osad, mittekodeerivad alad, mis eemaldatakse RNA protsessingu käigus. Eksonid on geenis teineteisest eraldatud erineva pikkusega intronitega. Lihtsad ja komplekssed transkriptsiooniühikud. Eukarüootides on geenid ja transkriptsiooniühikud identsed. Eukarüootsed transkriptsiooniühikud jagatakse vastava primaarse transkripti edasise protsessimise järgi. Primaarset transkripti, mida sünteesitakse lihtsalt transkriptsiooniühikult, protsessitakse nii, et tulemuseks on vaid üht tüüpi mRNA, mis kodeerib üht tüüpi valku
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 mRNA protsessing – pre m-RNA süntees küpseks mRNA molekuliks. Protsessing toimub enne translatsiooni! Intronid – mittekodeerivad alad Eksonid – kodeerivad alad Protsessingu käigus lõigatakse intronid RNA-st välja. Selle tulemusel ühendatakse omavahel kodeerivad eksonite alad. Intronite väljalõikamist nimetatakse geeni splaissinguks. Valku kodeerivate geenide pre-mRNA splaissingp eab toimuma väga täpselt, et mRNA saaks kodeerida funktsionaalset valku. Intronite täpne väljalõikamine peab toimuma nukleotiidi täpsusega, vastasel juhul läheb lugemisraam paigast ära.
membraansetest struktuuridest, säilitatakse ning sageli modifitseeritakse sünteesitud valke. Näiteks insuliin sünteesitakse esmalt proinsuliinina, mis seejärel Golgi kompleksis lõigatakse funktsionaalseks 1 Rakubioloogia insuliiniks. Päritavad defektid Golgi kompleksis toimuva proinsuliini protsessingu suhtes põhjustavad vastava mutatsiooni kandjatel diabeeti. Golgi kompleksis toimub ka näiteks süsivesikute süntees. Golgi kompleksi on kindla suunitlusega rakus, tavaliselt tuuma kindlal poolel. Tema biofunktsioonideks on: 1. Osaliselt seostub rER funktsiooniga: toimub materjali kontrueerimine ja ümbertöötlus; 2. Materjali ümbertöötlemine ja sorteerimine; 3. Sünteesitud materjali pakkimine ja väljutamine endosoomsel kujul; 4
membraansetest struktuuridest, säilitatakse ning sageli modifitseeritakse sünteesitud valke. Näiteks insuliin sünteesitakse esmalt proinsuliinina, mis seejärel Golgi kompleksis lõigatakse funktsionaalseks 11 Rakubioloogia insuliiniks. Päritavad defektid Golgi kompleksis toimuva proinsuliini protsessingu suhtes põhjustavad vastava mutatsiooni kandjatel diabeeti. Golgi kompleksis toimub ka näiteks süsivesikute süntees. Golgi kompleksi on kindla suunitlusega rakus, tavaliselt tuuma kindlal poolel. Tema biofunktsioonideks on: 1. Osaliselt seostub rER funktsiooniga: toimub materjali kontrueerimine ja ümbertöötlus; 2. Materjali ümbertöötlemine ja sorteerimine; 3. Sünteesitud materjali pakkimine ja väljutamine endosoomsel kujul; 4
sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valgu molekule. Informatsioon kandub DNA-lt valguni mitme etapina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida. Rakk võib oma aktiivsete valkude tootmist kontrollida järgmistel viisidel: * kontrollides, kui sageli ja millal transkripeeritakse vastavat geeni (kontroll transkriptsiooni tasemel) * kontrollides, kuidas toimub primaarse transkripti splaising või mõni muu modifikatsioon (Kontroll RNA protsessingu tasemel) * kontrollides, milliseid tuumas toodetud mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees (kontroll RNA transpordi tasemel) * kontrollides, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide kaasabil toodetakse ribosoomides valke (kontroll translatsiooni tasemel) * selektiivselt lagundades mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas (kontroll mRNA degradatsiooni tasemel) * selektiivselt aktiveerides või inaktiveerides toodetud valke või transportides neid erinevatesse raku
geenilt transkribeeritud mRNAd. Hiljem valkude eraldamine. Eukarüoodid : Esmalt pre-mRNA st. ta ei ole kohe valmis transleeruma, teda tuleb töödelda. Transkriptsioon ja translatsioon ei toimu samaaegselt(transporditakse enne tuumast tsütoplasmasse). Eukarüootne mRNA on monotsistroonne, vaid ühe geeni produkt. Vahe on selles, et eukarüootidel peab mrna tulema tuulmast välja, tuuakse aminohappe molekule sinna jne. Eukarüootne pre-mRNA sisaldab mittekodeerivaid osasid, mis eemaldatakse protsessingu käigus. intron = mitte kodeeriv DNA järjestus eksonite vahel, ekson = kodeerivad osad geenis. mRNA eksonite splaissing ja intronite eemaldamine: Intronite otsad spetsiifilised 5'-GT(U) algus ja AG-3' lõpp. Splaissing splaissosoomide abil, mis on snRNA ja valgu kompleks, mis lõikab läbi 3' otsa ja seob eksonid. Intronid degradeeritakse raku poolt. Selline transkriptsioon võimaldab alternatiivset splaissingut. Post-transkiptoorne mRNA modifitseerimine:
sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valgu molekule. Informatsioon kandub DNA-lt valguni mitme etapina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida. Rakk võib oma aktiivsete valkude tootmist kontrollida järgmistel viisidel: * kontrollides, kui sageli ja millal transkripeeritakse vastavat geeni (kontroll transkriptsiooni tasemel) * kontrollides, kuidas toimub primaarse transkripti splaising või mõni muu modifikatsioon (Kontroll RNA protsessingu tasemel) * kontrollides, milliseid tuumas toodetud mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees (kontroll RNA transpordi tasemel) * kontrollides, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide kaasabil toodetakse ribosoomides valke (kontroll translatsiooni tasemel) * selektiivselt lagundades mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas (kontroll mRNA degradatsiooni tasemel) * selektiivselt aktiveerides või inaktiveerides toodetud valke või transportides neid erinevatesse raku
Geenid on DNA nukleotiidsed järjestused ja koosnevad mitmetest osadest: -regulaatorpiirkonnad, mis paiknevad tavaliselt geeni alguses, aga võivad asetseda ka geeni sees või osaliselt väljaspool geeni, geenist endast kaugel. Regulaatoralade hulka kuuluvad ka terminaatorjärjestused, mis määravad RNA sünteesi lõpetamise. - kodeeriva osa, millelt sünteesitakse RNA. -nn., struktuurne osa mis vastab produktis sisalduvale pärilikule infole. Kuna peale RNA sünteesi läbib RNA protsessingu, mille käigus osa järjestustest eemaldatakse, siis ei satu kogu DNA kodeeriv osa produkti. Prokarüootide geenid on tavaliselt pidevad, DNA järjestuse struktuurne osa paikneb pideva järjestusena ja kopeeritakse produkti. Prokarüootsed geenid on enamasti organiseeritud operonidesse, milles on mitut produkti kodeerivad järjestused ühise regulaatori kontrolli all. Eukarüootide geenid on enamasti katkendlikud, sisaldavad introne ja eksone. Geeni
SpoIIAB on anti-sigma faktor, mis inaktiveerib F-i. SpoIIAB võib siduda nii ATP-d kui ka ADP-d. F-iga seondub SpoIIAB-ATP, SpoIIAB-ADP seondub aga eelistatult SpoIIAA-ga. Seega sõltub F-i aktiivsus ATP/ADP suhtest prespooris. Emarakus avalduv spoIIG operon sisaldab kahte geeni, spoIIGA, mis kodeerib membraan-seoselist proteaasi ja spoIIGB, mis kodeerib E prekursorit. E aktiveeritakse proteaasi poolt vahetult pärast septumi moodustumist. E protsessingu käivitab prespooris avalduva F poolt kontrollitud SpoIIR ning SpoIIGA proteaas lõikab E prekursori N-terminusest maha 27 aminohapet. Sporulatsiooni hiliste geenide avaldumine F-i ekspressiooni tagajärjel transkribeeritakse geeni spoIIIG, mis kodeerib prespoori-spetsiifilist sigma faktorit G. G aktiivsus on samuti SpoIIAB poolt kontrollitud. Lisaks aktiveerib teda E poolt kontrollitav hüpoteetiline faktor Y.
andurid, intratsellulaarsed retseptorid, transkriptsiooni faktorid, raku tsükli kontroll valgud, DNA parandu valgud, apopoosi valgu. Geeniekspressiooni regulatsiooni tasemed rakus. Kontroll transkriptsiooni tasemel – kontrollitakse kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavat geeni (transkriptsioonifaktorid, steroidhormoonid ja nende retseptorid, DNA promootor- ja enhanserpiirkonnad, heterokromatiniseerumine, DNA metüleerimine, geenide selektiivne amplifikatsioon). Kontroll RNA protsessingu tasemel – kontrollitakse, kuidas toimub primaarse transkripti splaissing (RNA transkriptist eemaldatakse intronid ja seejärel ühendatakse eksonid) või mõni muu modifikatsioon. Kontroll RNA transpordi tasemel – kontrollitakse, milliseid mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees. Kontroll translatsiooni tasemel – kontrollitakse, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide abil toodetakse ribosoomides valke (kontroll mRNA eluea kaudu, RNA järjestuse
piRNA-d - Piwi-ga seostuvad RNA-d, seostuvad piwi valkudega ja kaitsevad sugurakke transposoonsete elementide eest lncRNA-d - Pikad mittekodeerivad RNA-d, paljud neist toimivad kui tellingud; nad reguleerivad mitmeid erinevaid protsesse rakus, k.a. X-kromosoomi inaktivatsioons 6. Geeniekspressiooni kontroll 48. Geeniekspressiooni kontrolli 6 etappi eukarüootides. 1. Kontroll transkriptsiooni tasemel – kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavad geeni 2. Kontroll RNA protsessingu tasemel – kuidas toimub primaarse transkripti splaising 3. Kontroll RNA transpordi tasemel – milliseid mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse 4. Kontroll translatsiooni (valgusünteesi) tasemel – milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide abil toodetakse valke ribosoomides 5. Kontroll mRNA degradatsiooni tasemel – lagundatakse selektiivselt mõndasid mRNA molekule tsütoplasmas 6. Posttranslatsiooniline kontroll – aktiveeritakse või inaktiveeritakse toodetud valke
antigeen =palju ühesuguseid epitoope = tugev im. vastus. B-raku epitoobid on lahustuvad kättesaadavad ja immunoloogiliselt dominantsed. Väikeste peptiidide epitoobid seostuvad antikeha paratoobi pilusse (N: octapeptiid hormoon angiotensiin II; 8 aa). Suuremad, globulaarsed valgud (N: hen egg-white lysozyme + anti-HEL MKA ) seostumine toimub suuremal pinnal - 15-22 AH-d on kontaktis antikehaga, seostumine komplementaarne. T raku epitoobid muutuvad immuunsüsteemile kättesaadavaks antigeeni protsessingu käigus (endo-ja eksogeenne), mil toimub valgu fragmenteerimine väikesteks peptiidideks. Need peptiidid ühinevad raku sees MHC I või MHC II molekulidega; saadud kompleks eksponeeritakse raku membraani pinnale (self- cells or APC), kus nad tuntakse ära. T rakkude aktivatsiooniks on vajalik kolmikkompleks : Peptiid (9 aa) + MHC I või peptiid (12-25 aa) + MHC II kompleksi iseloomustab tugev interaktsioon. MHC
Tuumake moodustub ribosomaalse RNA (rRNA) geene sisaldavate kromosoomilõikude ümber. Vastavat kromosoomi osa, kus see geeniklaster paikneb, nim. tuumakese organisaatori piirkonnaks (NOR). NOR- d paiknevad kromosoomide lühikeste ōlgade otstes. 10 kromosoomi NOR-d osalevad tuumakese moodustamisel. Kokku on inimese genoomis ca 200 rRNA koopiat, mis on tandeemselt organiseerunud. Iga rRNA geen annab ühesuguse transkripti, mis on tuntud kui 45S RNA (ca 13,000 nukl. pikk). Sellest tekib edasise protsessingu teel 3 erinevat RNA-d (28 S, 5.8 S ja 18 S RNA), mis lähevad ribosoomi kas suure vōi väikese subühiku koosseisu. Nende 3 RNA pärinemine ühest transkriptist kindlustab selle, et neid saab vōrdsel hulgal. Tuumakese suurus peegeldab tema aktiivsust ja ta varieerub oluliselt erinevates rakkudes ning muutub ka ühes ja samas rakus rakutsükli eri faasides. Tuumake on väga väike neis rakkudes, kus elutegevus on väga aeglane (sünteesiprotsessid aeglased). Kui rakk alustab mitootilist
● tRNA – transpordi RNA (transfer RNA). Madalmolekulaarsed RNA-d, mis on vajalikud translatsiooni läbiviimiseks. Toimivad adapteritena mRNA koodonite ja aminohapete vahel. ● rRNA – ribosoomi RNA (ribosomal RNA). Ribosoomi struktuuri osad, ka funktsionaalse tähtsusega. ● miRNA – mikro RNA (microRNA). Väikesed, 20-25 nt. Reguleerivad geenide avaldumist (mõjutab mRNA aktiivsust ja stabiilsust) 26. Kirjelda RNA protsessingu kolme peamist osa Esineb eukarüootides. ● mRNA esmase transkripti 5’-otsa müts (cap), tagurpidi RNA 7-metüülguanosiin-5’-müts. Side on 5’-5’ fosfaatside. Lisatakse elongatsioonil. Funktsioon on kaitsta lagundamise eest (ribonukleaasid), olla signaalmolekul transpordil ning anda märku ribosoomile, kus on õige koht alustada translatsiooni. ● mRNA splaissing Intronite kõrvaldamine geeni splaissingul
lariaadistruktuuris RNA haru. Kummagi transesterifikatsiooni käigus vahetatakse üks fosfodiesterside teisega välja. Kuna fosfodiestersidemete arv molekulis ei muutu, siis energiat selles reaktsioonis ei kulu. Kahe reaktsiooni summaarseks tulemiks on kahe eksoni ligatsioon ning nende vahelise-introni vabastamine lariaat- struktuurina. 46. Kirjelda protsesse, mille tulemusena tekib ühest pre-mRNAst hulgaliselt erinevaid mRNAsid. Alternatiivne splaissing - mRNA protsessingu peamiseks regulatsiooni mehanismiks, selleks on vaja vähemalt kaht intronit (kolme eksonit). Selle käigus võib eksoneid pikendada või vahele jätta, saades nii palju erinevaid mRNA-sid. 47. Too näiteid, kuidas alternatiivne splaising muudab bioloogilist funktsiooni. Äädikakärbse sugu, näit. 48. Inimese BDNFi geen on enam kui 80,000 aluspaari pikkune. BDNFi mazhoorsed transkriptid aga 1.8 ja 4.4 kb pikad. Millest selline geeni versus mRNAde pikkuse erinevus on tingitud
aktiivsust. SpoIIAB on anti-sigma faktor, mis inaktiveerib F-i. SpoIIAB võib siduda nii ATP-d kui ka ADP-d. F-iga seondub SpoIIAB-ATP, SpoIIAB-ADP seondub aga eelistatult SpoIIAA-ga. Seega sõltub F-i aktiivsus ATP/ADP suhtest prespooris. Emarakus avalduv spoIIG operon sisaldab kahte geeni, spoIIGA, mis kodeerib membraan-seoselist proteaasi ja spoIIGB, mis kodeerib E prekursorit. E aktiveeritakse proteaasi poolt vahetult pärast septumi moodustumist. E protsessingu käivitab prespooris avalduva F poolt kontrollitud SpoIIR ning SpoIIGA proteaas lõikab E prekursori N-terminusest maha 27 aminohapet. Sporulatsiooni hiliste geenide avaldumine F-i ekspressiooni tagajärjel transkribeeritakse geeni spoIIIG, mis kodeerib prespoori-spetsiifilist sigma faktorit G. G aktiivsus on samuti SpoIIAB poolt kontrollitud. Lisaks aktiveerib teda E poolt kontrollitav hüpoteetiline faktor Y. 86
- 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. Prokarüootide – eeltuumsete geenid Eukarüootsete – päristuumsete geenid Pidevad; Katkendlikud, sisaldavad introneid ja eksone Struktuurne osa on pidev järjestus ja kopeeritakse produkti; Organiseeritud operonidesse – mitu produkti kodeerivad järjestused ühise regulaatori kontrolli all.
Ribosoomidest vaba ER-i nimetatakse siledaks ER-ks ning seal toimub näiteks teatavate hormoonide süntees. Golgi kompleksis, mis koosneb samuti membraansetest struktuuridest, säilitatakse ning sageli modifitseeritakse sünteesitud valke. Näiteks insuliin sünteesitakse esmalt proinsuliinina, mis seejärel Golgi kompleksis lõigatakse funktsionaalseks insuliiniks. Päritavad defektid Golgi kompleksis toimuva proinsuliini protsessingu suhtes põhjustavad vastava mutatsiooni kandjatel diabeeti. Golgi kompleksis toimub ka näiteks süsivesikute süntees. Mõnikord liituvad Golgi kompleksi vesiikulid plasmamembraaniga ja väljutavad enda sisu rakku ümbritsevasse keskkonda. Seda protsessi nimetatakse eksotsütoosiks. Golgi kompleksist eralduvad vesiikulid, mida nimetatakse lüsosoomideks, moodustavad membraaniga ümbritsetud kotikesi, mis
Ribosoomidest vaba ER-i nimetatakse siledaks ER-ks ning seal toimub näiteks teatavate hormoonide süntees. Golgi kompleksis, mis koosneb samuti membraansetest struktuuridest, säilitatakse ning sageli modifitseeritakse sünteesitud valke. Näiteks insuliin sünteesitakse esmalt proinsuliinina, mis seejärel Golgi kompleksis lõigatakse funktsionaalseks insuliiniks. Päritavad defektid Golgi kompleksis toimuva proinsuliini protsessingu suhtes põhjustavad vastava mutatsiooni kandjatel diabeeti. Golgi kompleksis toimub ka näiteks süsivesikute süntees. Mõnikord liituvad Golgi kompleksi vesiikulid plasmamembraaniga ja väljutavad enda sisu rakku ümbritsevasse keskkonda. Seda protsessi nimetatakse eksotsütoosiks. Golgi kompleksist eralduvad vesiikulid, mida nimetatakse lüsosoomideks, moodustavad membraaniga ümbritsetud kotikesi, mis
annaabi.ee 
