organismi sugu, nii emas- kui ka isassugu. 13. Homoseksuaalsusgeenid. Mutatsioonid viljatusgeenis fru põhjustavad mõningaid muutusi kärbse kesknärvisüsteemi neuronite arengus vastavad kärbsed muutuvad isaslembelisteks. Ilmselt on suguline orientatsioon ka teisel organismidel, k.a inimestel, geneetiliselt kontrollitud. 14. Viljatusgeenid. Fru. Drosophila autonoomne geen, mille produktiga suunatakse transkriptide protsessingut. See geen määrab isaste kärbeste sugulist käitumist. 15. Hermafrodiitsus. Kahesoolisus, liitsugulisus ehk mõlemasugulisus. 16. Sümmeetriatelgi määravad geenid. Selgmine-kõhtmine telg. Keha esiosa-tagaosatelg. 17. Keha esi-tagaosa määravad geenid. Emaefektigeenid (bicoid, nanos) -> gap-geenid -> pair-rule-geenid -> segment-polarity-geenid -> homeootilised geenid. 18. Homeootilised geenid
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. Introneid lõigatakse välja pre-mRNA transkriptidest kolmeetapiliselt splaisosoomide abil. Splaisosoomid organellid raku tuumas, mis koosnevad valkudest ja snRNA-st. 1 etap
Inimese genoom on keskmise suurusega 3x109bp. Kuigi tavaliselt kompleksemate organismide genoom on suurem, see seaduspärasus alati ei kehti. Näiteks kahepaiksete genoom on ~50x suurem kui inimesel. Seda nim C-paradoksiks. Geen on defineeritud kui DNA (viirustes ka RNA) nukleotiidide järjestus mis on vajalik funktsionaalse valgu sünteesimiseks. Koosneb mitte ainult kodeerivatest piirkondadest vaid ka regulaatorpiirkondadest, mis võivad kodeerivast osast kaugel paikneda ja samuti pre- mRNA protsessingut võimaldavatest piirkondadest. Esinevad ka geenid, mis ei kodeeri valku, näiteks tRNA, rRNA geenid. Geenide suurus varieerub. Inimese keskmise geeni suurus on ~27000 DNA aluspaari (Abeles tabel 4-1 lk.202). Eukarüootse raku geenid sisaldavad mittekodeerivaid piirkondi mida nim introniteks, need piirkonnad pre-mRNA protsessimisel lõigatakse välja, toimub nn splicing. Kodeerivaid piirkondi nim eksoniteks. Geeni otstes paiknevad mittekodeerivad DNA alad on vajalikud geeni transkriptsiooniks
komplementaarne DNA replikatsioonil mahajäävale ahelale. RNA-praimerid, millest fragmendid alguse saavad, lõigatakse ära ja asendatakse pikeneva DNA ahelaga. Fragmendid ühendatakse DNA ligaasi poolt. Pseudogeen - funktsionaalse geeniga homoloogiline järjestus, mida ei transkribeerita. Evolutsiooni käigus on lisandunud neisse geenidesse geneetilise triivi (genetic drift) tulemusena rida muutusi, mis translatsiooni enneaegselt termineerivad või inhibeerivad mRNA protsessingut, nii et need alad on muutunud mittefunktsionaalseks ehkki neilt transkribeeritakse RNAd. Teine võimalus pseudogeenide tekkeks on RNA pöördtranskriptsioon cDNAks ja viimase integratsioon genoomi intron-vaba DNAna. Transformatsioon geneetilise informatsiooni ülekandumine ühest rakust teise rakust isoleeritud DNA abil. Pärilik muutus raku omadustes. Võõras DNA satub raku koosseisu ja sellelt hakatakse geene eksprsesseerima.
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 eksonukleaasid PNPaas ja RNaas II esmalt transkripti lühemaks ja nüüd asuvad tööle 5' otsas
• • lncRNAd (biogenees, funktsioonid) • lncRNAd võivad rakendada oma funktsiooni seostudes DNA või RNAga järjestusspetsiifiliselt või seostudes valkudega. Osad lncRNAd on prekursoriks väiksematele regulatoorsetele RNAdele nagu nt miRNAdele või piRNAdele. LncRNAd võivad reguleerida geeniekspressiooni ja valgu sünteesi erinevatel viisidel. Reguleerivad geeniekspressiooni kromatiini tasemel, mõjutavad transkriptsiooni ja pre-mRNA protsessingut, mRNA stabiilsust ja translatsiooni. Geeniregulatsioon võib toimuda in cis – transkribeeritud lncRNA lähedal või in trans – transkriptsioonisaidist kaugemal. Posttranskriptsiooniline funktsioon hõlmab endas protsesse nagu splaissing, likalisatsioon, translatsioon ja degradatsioon. 1. Transkriptsiooni regulatsioon Reguleerivad geenispetsiifilist transkriptsiooni – ncRNAde
tüüpi, tuntud ka kui LTR-tüüpi ja mitte-LTR-tüüpi (LINEd ja SINEd)) ning klass II ehk DNA transposoonid. Evolutsiooniline tähtsus. Transpositsioon võib esile kutsuda mutatsioone ja geenide duplikatsioone. 6. Kuidas tekkisid pseudogeenid? Eellasgeeni korduvate duplikatsioonide tulemusena, samas on aga evolutsiooni käigus lisandunud neisse geenidesse geneetilise triivi tulemusena rida muutusi, mis transkriptsiooni enneaegselt termineerivad või inhibeerivad mRNA protsessingut, nii et need alad on muutunud mittefunktsionaalseks ehkki neilt transkribeeritakse RNAd. Teine võimalus pseudogeenide tekkeks on RNA pöördtranskriptsioon cDNAks ja viimase integratsioon genoomi intron-vaba DNAna. 7. Organellide DNA. Mitokondritel ja kloroplastidel on oma DNA. mtDNA: suurus 16 kb, struktuur rõngasmolekul, ei sisalda introneid, kodeeriv potentsiaal 37 geenist 13 kodeerivad valke, 22 tRNAsid ja 2 rRNAsid, geneetiline kood loomade ja pärmide puhul
replikatsioonil mahajäävale ahelale. RNA-praimerid, millest fragmendid alguse saavad, lõigatakse ära ja asendatakse pikeneva DNA ahelaga. Fragmendid ühendatakse DNA ligaasi poolt. 7. Kuidas tekkisid pseudogeenid? Pseudogeen- funktsionaalse geeniga homoloogiline järjestus, mida ei transkribeerita. Evolutsiooni käigus on lisandunud neisse geenidesse geneetilise triivi (genetic drift) tulemusena rida muutusi, mis translatsiooni enneaegselt termineerivad või inhibeerivad mRNA protsessingut, nii et need alad on muutunud mittefunktsionaalseks ehkki neilt transkribeeritakse RNAd. Teine võimalus pseudogeenide tekkeks on RNA pöördtranskriptsioon cDNAks ja viimase integratsioon genoomi intron-vaba DNAna. 8. Missugused molekulaarsed mehanismid tagavad selle, et inimese genoomi 30,000-40,000 geeni kodeerivad 100,000 ndeid erinevaid valke? Alternatiivne splaissing kui tava-arusaama järgi kleebitakse küpse RNA saamiseks eksonid lihtsalt kokku, siis
mis soodustab oluliselt translatsiooni initsatsiooni. Bakteris täidab sarnast rolli Shine- Dalgarno järjestus. 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 initsiatsioonifaktoritega ja soodustavad väga tugevalt translatsiooni initsiatsiooni. Initsiaatorkoodon AUG asub sageli 5' otsa läheduses (40-100 nt. cap'ist). Paljudel eukarüootsetel mRNA'del on 30
Selleks interakteerub NusA otseselt antiterminatsioonivalguga N ning RNA polümeraasi CTD seondub NusA-ga. b) Ribosomaalse rRNA operonide rrn transkriptsioon rrn operonid sisaldavad faag lambdale sarnast nut elementi (boxA, boxB). Erinevus on selles, et lambda antiterminatsioonikompleks on resistentne ka rho-sõltumatutele terminaatoritele. rrn operoni RNA 5' ots jääb antiterminatsioonikompleksi moodustumise kaudu seotuks RNA polümeraasiga. See soodustab 16S rRNA ja 23S rRNA protsessingut 30S rRNA prekursorist. 13 4. Geeniekspressiooni regulatsioon mRNA stabiilsuse kaudu mRNA hulk rakus sõltub sellest, kui kiiresti mRNA-d sünteesitakse ja degradeeritakse. Seega on geeniekspressiooni seisukohalt lisaks transkriptsiooni aktivatsiooni regulatsioonile oluline ka mRNA stabiilsus rakus. Kui teatavat geeni enam ei transkribeerita, kuna vastavat geeniprodukti pole hetkel rakus vaja, tuleb vastav mRNA kiiresti lagundada
annaabi.ee 
