RAKUBIO EKSAM (0)
RAKUBIOLOOGIA EKSAM
KT 1
1. Mis on basaalsete transkriptsioonifaktorite, transaktivaatorite ja
transkriptsiooni ko-aktivaatorite roll eukarüootses rakus? (3p)
Basaalsed transkriptsioonifaktorid - aitavad aktivaatoritel ja RNA/DNA
polümeraasil promootoriga seostuda
Ko-aktivaatorid - koos aktivaatoriga mängivad määravat rolli komplekside
moodustamisel ja transkriptsiooni käivitamisel. Vahendavad interaktsiooni
RNA-polümeraasi ja transaktivaatorite vahel
Transaktivaatorid - on tundlikud regulatsioonile, kinnitunud otse DNA-le.
Aitavad kaasa transkriptsioonile ja selle alustamisele. Annavad
transkriptsiooni algatamisele viimase tõuke.
2. Nimeta mRNA põhilised modifitseerimise protsessid eukarüootides ja
miks need olulised on. (vähemalt 3) (3p)
1) Metüleerimine
(capping) - metüülrühmade ülekanne, 5’ otsa cap
(mütsikese) lisamine
2) Atsetüleerimine
(polyA) - atsetüülrühmade ülekanne, 3’ otsa lisatakse
polyA saba. Vahel eemaldatakse selleks paar nukleotiidi, et seda
lisada
3) Fosforüülimine
- fosforüülrühmade ülekanne, lisaenergia saamiseks
4) RNA splaissing
- lõigatakse välja intronid, et saaks ekspresseeritava
mRNA
5) Alternatiivne splaissing
- samast primaarsest transkriptist toodetakse
erinevaid mRNA molekule, sõltuvalt sellest, milliseid RNA segmente
käsitletakse eksonitena ja milliseid nitronitena.
6) 5’ otsa RNA cap-i lisamine ning 3’ otsa Polü-A saba lisamine
1&2 kaitsevad mRNA otsi (5’ ja 3’) ning on olulised ka raku ekspordil,
kuna neile kinnituvad valgud, mis seda läbi viivad. (nt: CAP-le kinnitub
CBC valk)
3. Mis on cis-regulatoorsed järjestused? Mis on trans-regulatoorsed
järjestused? (2p)
Cis- regulatoorsed: DNA spetsiifilised järjestused, mille tunnevad ära
regulaatorid, aktivaatorid, repressorid jne.
Trans-regulatoorsed: geenid, mis kodeerivad transkriptsioonifaktoreid, mis
omakorda interakteeruvad cis-regulatoorsete järjestustega.
1
4. Kuidas mõjutab geenide transkriptsiooni DNA nukleosoomne struktuur?
(1p)
Mida tihedamalt on DNA nukleosoomne struktuur pakitud, seda võimatum on
sealt infot transkribeerida. Kui nukleosoom on rohkem avatud, siis saab sealt
paremini infot kätte. Kui DNA ümber valkude on lõdvemalt ümber keritud, siis
saab infot lihtsamalt kätte.
see mõjutab vajalike faktorite ligipääsu DNA transkriptsiooni alguspunktile.
ehk kui DNA on tihedalt kokkupakitud, siis vajalikud faktorid ei saa seostuda
ega transkriptsioon toimuda. Kui aga DNA on lõdvalt pakitud, “paljas” või
eksponeeritud, saavad vajalikud faktorid ja transkriptsiooni alustavad
kompleksid alguspunktile ligi ja transkriptsioon saab toimuda.
5. Mis on tuumakehakesed? Kuidas tuumakehakesi rakus
visualiseeritakse? (2p)
Tuumakehakesed on tuumas olevad kehad, mis aitavad ja reguleerivad nt
geeniekspressiooni või kontrollivad transkriptsiooni. Osad on seotud spetsiifiliste
kromatiini osadega ja osad aitavad kaasa primRNA splaissingule.
Tuumakehakesed - ribonukleiinhapete ja valkude kompleksid, mis osalevad geeni
ekspressioonil.
Neid visualiseeritakse FLUORESTSENTS mikroskoobiga. Valkudele, mis nendega
seostuvad lisatakse fluorosentsvärvi ja seda on näha mikroskoobiga.
6. Kirjelda skemaatiliselt eukarüootse geeni struktuur ja lisa selgitused,
milleks geeni erinevad komponendid vajalikud on? (2p)
-
Enhaanser
-
Promootor - DNA nukleotiidijärjestus, millega seondub RNA
polümeraas, selleks et alustada transkriptsiooni
-
Ekson/intron
-
start koodon- transkriptsiooni algus
-
stopp koodon- transkriptsiooni lõpp
7. Mis on RNA interferents? nimeta vähemalt 2 näidet. Kirjelda lühidalt ühe
RNA interferentsi mehhanismi üldist põhimõtet? (4p)
RNA interferents on RNA häiring, mida kutsuvad esile ja viivad läbi väiksed
RNA-d. Sellisel juhul läheb mRNA enamasti hävitamisele või teda
takistatakse.
2
miRNA - tema ülesandeks on reguleerida geeniekspressiooni. Selleks, et miRNA -d
aktiveerida teda algselt kärbitakse, mille tagajärjel viiakse see tsütoplasmasse. Seal
tükeldab DICER ensüüm selle 1 ahelaliseks (algselt 2 ahelalised). Saadud ühe ahela
külge seostub argonaut valk, millele kinnitub RISC kompleks. Kui see jõuab sihtkoht
mRNA-ni ja seostub sellega täielikult, siis toimub tükeldamine ning mRNA lõigatakse
argonaudi poolt ning toimub mRNA degradatsioon. Kui ta seostub osaliselt sihtkoht
mRNA-ga, siis viib see translatsiooni inhibeerimiseni, mRNA destabiliseeritakse ja
transporditakse P kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
SiRNA - asub tuumakeses. Esimene mehhanism on nagu miRNA-l, (kui seostub
argonaut valk +RISC +miRNA tervenisti), mRNA lagundatakse sama mehhanismiga.
Teise variandina SiRNA-l seostub RITS kompleks. Selle tagajärjel toimub DNA
metüleerimine ja heterokromatiniseerumine ning selle tulemusel translatsiooni ei
toimu ja mRNAd ei lagundata.
IncRNA - kogub sama funktsiooniga valke enda juurde ja paigutab neid DNA-le ja
RNA-le kuhu vaja.
8. Kirjelda tsütoplasmavõrgustiku membraanile kinnituva ribosoomi
loomist ja teekonda rakus. (mõtle seejuures ka geeniekspressiooni 6
etapile ja iga etapi rakulisele lokalisatsioonile) (4p)
Vabalt ujuva ribosoomi transleeritud valgud lähevad mitokondrisse, tuuma ja
peroksüsoomi.
ER-i küljes olevate ribosoomide transleeritud valgud lähevad
tuumamembraani või sekreteeritakse rakust.
Ribosoomi subühikud luuakse tuumas. Koosnevad valkudest ja rRNA-st.
DNA-lt transkribeeritakse mRNA, mida vastavalt vajadusele modifitseeritakse.
Seejärel viiakse see tsütoplasmasse ja sünteesitakse translatsiooniga valgud.
Need ribosoomi loomiseks toodetud valgud tulevad seejärel tuuma impordi
abil (läbi tuuma pooride tuuma), kus nad saavad aidata ribosoomi loomist.
Väikesed ja suured subühikud luuakse tuumas ja seejärel transporditakse
tuumast välja. Alles tsütoplasmas pannakse subühikud kokku ja tekib
ribosoom.
9. Milliseid valke ja miks ning kus ja kuidas lagundatakse? (2p)
Valke lagundatakse enamasti tsütoplasmas ning enamasti selliseid, mis on
kahjustatud, lühikese poolestusajaga või valesti pakitud. Valkude
lagundamine on vajalik toksilisuse vältimiseks.
Valke lagundavad enamasti proteasoomid, kuhu kinnituvad
polüubikvitinüleeritud valgud tänu ubikvitiini retseptoritele. Lagundatav
substraat suunatakse proteasoomi südamikku, kus on proteolüütilised saidid.
ATPaasid voldivad valgu lahti ja substraat lõhutakse lühikesteks peptiidideks.
Deubikvitinüleeriv ensüüm eemaldab substraadilt ubikvitiini, mis läheb
taaskasutusse.
3
Üldisemaks lagundajaks võib olla ka lüsosoom.
10.Kirjuta kirjanduse seminari artiklite kohta: 1) mis on artikli üldine teema
ja 2) uus teadmine või mõte, mis artiklist said. (4p)
Artikli teema: DNA värvimise meetodid ja nende mõju.
Uus teadmine: Õppisin millest sõltub erinevate värviainete mõju rakule, ja
õppisin uusi spetsiifilisi sõnu
Artikli teema: Efektiivne artikli lugemine
Uus teadmine: Sain teada kuidas leida sobivam artikkel ja õppisin uusi sõnu.
11.Kuidas nimetatakse üldiselt joonisel kujutatud protsessi eukarüootses
rakus? (6p)
Märgi ja nimeta joonisel:
selle protsessi etapid ja iga etapi produkt
protsessi etappide toimumiskoht rakus
produktide modifikatsioonid
4
DNA
→ transkriptsiooni initsiatsioon, preinitsiatsiooni kompleksi
moodustumine, elongatsioonifaas - RNA transkriptsioon tuumas
pre-mRNA
→ pre-mRNA splaissing - intronite väljalõikamine tuumas
pre-mRNA
→ mRNA modifikatsioonid, 5’ CAP ja 3’ poly-A lisamine tuumas
mRNA
→ translatsioon tsütoplasmas
peptiid
→ valgu voltumine tsütoplasmas
valk
→ a) aktiveerimine läbi atsetüleerimise, fosforüleerimise või kofaktorite
seondumise; b)
polüubikvitinüleerimine → lagundamine proteasoomis
KT 2
1. Kirjelda mitoosi taimerakkudes. (1p)
Mitoosi käigus tekib taimerakkudel vaheplaat/vahesein. See toimub vesiikulite
abil. See aitab taimerakkudel jaguneda. Protsess toimub kui kääviniidid on
tekkinud ja algab raku jagunemine.
2. Kirjelda tüvirakkudele iseloomulikku rakujagunemist. Kuidas seda
tagatakse? (4p)
1) Tüvirakud võivad jaguneda sümmeetriliselt, mis tähendab, et
emarakust moodustuvad kaks uut rakku, mis on samasugused
emarakuga.
2) Tüvirakud võivad jaguneda ka asümmeetriliselt, mis tähendab, et
emarakust moodustub üks emarakuga sarnane rakk ja teine emarakust
erinev rakk.
Asümmeetrilise jagunemise tagavad välisfaktorid ja raku nišš.
Eristumist põhjustavad rakkudele mõjuvad välised faktorid (nt erinevad
kasvufaktorid) ning võib ka toimuda eellasrakkude indutseerimine teatud kindlas
eristumise suunas.
Mõnel juhul tekivad erinevad tütarrakud asümmeetrilise rakujagunemise tagajärjel,
kus mõni oluline molekul või molekulid jaotuvad kahe tütarraku vahel ebavõrdselt.
Selline asümmeetriline pärand tagab, et kaks tütarrakku arenevad erinevalt
3. Mida tähendab: rakk on totipotentne? Too vähemalt 2 totipotentse raku
näidet. (2p)
Totipotentne rakk on võimeline arenema kõigiks rakutüüpideks, k.a platsenta
trofoblastiks. Totipotentne rakk saab alguse panna tervele elusorganismile. Nt
moorula ja sügoot EHK VILJASTATUD MUNARAKK
5
4. Kuidas teadlased tüvirakke tuvastavad ja vajadusel eraldavad? (1p)
Tüvirakke tuvastatakse tüviraku markerite abil või FLUORESTSENTS
signaalmolekulide abil.
Eraldavad immunokirurgiliselt või mehhaaniliselt.
5. Mis on indutseeritud pluripotentsed tüvirakud? Kuidas neid saadakse?
(2p)
Indutseeritud pluripotentsed rakud on diferentseerunud “küpsete” rakkude
ümbertöötlemise tagajärjel viidud embrüonaalsesse seisundisse.
Neid saadakse:
● spets. faktoritega töötlemisel
● Rakkude sulandumisel ES-ga
● Rakkude ümberprogrammeerimisel teatud faktoritega.
6. Kirjelda lühidalt koe uuenemist tüvirakkude abil peensoole epiteeli
näitel. (2p)
Peensoole tüvirakud paiknevad krüptis. Krüptist vabanevad tüvirakud liiguvad
diferentseerudes üles poole. Tippu jõudes nad surevad ja nad asendatakse
uute alt poolt tulevate rakkudega.
7. Mis on tüviraku nišš? (1p)
Tüviraku nišš on regulatoorne mikrokeskkond, mis kontrollib tüviraku
erinevaid olekuid rakkudevaheliste interaktsioonide ning nišis toimivate
molekulaarsete signaalide kaudu.
8. Millised rakulised protsessid määravad organismi suuruse? (1p)
Rakujagunemiste arv, rakkude arv, kasvufaktorite olemasolu ja kogus. Aga ka
keskkonnatingimused, nt toit, toitumine.
9. Kirjelda kasvajarakkude klonaalse evolutsiooni mudelit. (1p)
Kasvaja rakud arenevad mutatsioonide ja vohamise teel, mille tagajärjel
moodustuvad pahaloomulised vähirakkude kloonid. Iga rakk on mutatsiooni
järel võimeline, kas kiirendama jagunemist või aeglustuma raku surma. Nii
tekib järglasrakkudest kloon. Mida kiiremini rakud jagunevad, seda kiiremini
toimub edasiminek järgmisesse etappi ning suurenevad rakuhulgad. Viimane
etapp on läbi basaalkihi tungimine.
10.Mis on kasvaja metastaas? Nimeta ja kirjelda metastaasi kujunemise
etapid. (2p)
Kasvaja metastaas vähisiire, mis on eraldunud esialgsest koldest ja
moodustab sekundaarse kolde. Esimese etapina peab kasvajarakk murdma
läbi basaalmembraani. Teiseks peab ta vereringe või lümfisoonte kaudu
liikuma uude sobivasse kohta. Ning kolmandaks peab kasvajarakk suutma
6
uues kohas ellu jääda ning kinnituda ja alustada seal jagunemist.
11.Mis on kontaktinhibitsioon? Kirjelda kontaktinhibitsiooni normaalsetes
vs kasvajarakkudes. (1p)
Kontaktinhibitsiooni on max. tihedus, mille kultuur saavutab ja lõpetab
rakujagunemise.
Normaalsete rakkude puhul, kui kasvatada neid petri tassil, piirdub nende
jagunemine kui petri tass on kaetud. Rohkem nad ei jagune.
Kasvaja rakkude puhul paljunevad nad ka siis edasi, kui petritass on kaetud.
Nad kuhjuvad üksteise peale.
12.Nimeta vähirakke iseloomustavad tunnused (vähemalt 4). (1p)
1) Piiramatu jagunemine
2) ebanormaalne energiametabolism
3) Metastaaside teke
4) Võime telomeeride reporatsiooniks
5) apoptoosi “eiramine”
13.Mis on angiogenees? (1p)
Rakkude juurde uute veresoonte teke. Kasvaja veresooned on heterogeense
luumeniga, lekkivad ja ebakorrapärased. Oluline haavade paranemisel -
toovad toitaineid ja hapnikku.
14.Mis on epiteliaalne-mesenhümaalne üleminek? (1p)
Epiteeli rakud muutuvad mesenhüümi rakkude sarnaseks.
Tunnused: vähenenud adhesiooni võime, tungimine teistesse kudedesse.
Ka oluline haavade ja kudede parandamisel.
15.Kirjelda lühidalt läbivoolutsütomeetria põhimõtet. (2p)
Läbivoolutütomeetria on meetod, mida kasutatakse osakeste analüüsil ja
nende füüsiliste omaduste tuvastamisel.
Läbivoolutsütomeeter annab fluoresents intensiivsusele numbrilise väärtuse.
Läbivoolutsütomeetriaks kasutatakse üksikrakulist supsensiooni. Suspensioon
suunatakse peenikese joana mõõtekambrisse, kus on laser. Raku läbimisel
laser peegeldub.
16.Kuidas on võimalik hinnata rakkude elulemust ja suremist? Nimeta
vähemalt 1 näide rakkude elulemuse määramise kohta ja üks rakkude
surma analüüsi kohta. Kirjelda lühidalt ja üldiselt mõlema meetodi
põhimõtet.
Terved elusrakud on ilusasti kontaktis teiste rakkudega, toimuvad kui metaboolsed
7
protsessid ning toimuvad korrektselt. Raku membraan on ühtlane, organellid terved
ja funktsioneerivad.
Surnud rakkude kuju võib muutuda → (apoptoosis) - rakumembraan
tõmbab kokku, kromosoomid kondenseeruvad, tuumamembraan
lõhutakse või (nekroos) → rakusisu satub keskkonda, tekib põletik või
(autofaagia) → tsütoplasmas vakuoliseerub ning autofaag liidetakse
lüsosoomiga, tekib autofogolisosoom, mida pärast lagundatakse.
ELULEMUSE MÄÄRAMINE - Saab kasutada rakke, anda neile toitained, värvida ja
mõne aja pärast uurida kolooniate teket ja kuju. Surnud või kahjustunud rakud enam
ei paljune. WNT ja APC-geeni signaaliraja uurimine ja tekke kontroll. Kui WNT
signaalirada on olemas toimub Rat 5 transkriptsiooni aktiveerimine.
SURMA ANALÜÜS - Saab vaadata/uurida, kas trüfokroom C või kaspaaside
kaskaadi sisemise apoptoosi raja uurimiseks. Markerite abil saab uurida, kas ja
kuidas apoptoos toimis.
Saab indutseerida surma UV või radioaktiivsusega.
Lisa eksamiküsimused:
Millised raku omadused on loomarakkudes vajalikud arenguks?
Rakkude jagunemine, suremine ja suurus määravad organismi suuruse
Mis signaalirajad/kontrollmehhanismid on kasvajarakkudes
takistatud/kahjustunud?
Kasvajarakkudes on üle ekspresseeritud proteoglükaanid, nt CD44. Mille tulemuseks
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
on rakkude signaaliradade aktiveerimine, mis kutsub esile rakkude proliferatsiooni,
suurendab rakkude ellujäämist
p53 aitab kaasa kahjustatud rakkude paranemisele ja ellujäämisele või soodustab
kahjustatud rakkude püsivat eemaldamist surma või vananemise mehhanismi kaudu.
Kui p53 kaitsefunktsioonid ei toimi korralikult, soodustab see kasvaja arengut.
kahjustunud nt apoptoosirada WNT signaalirada, p53 rada, supressorgeenide
mutatsioonid, p53 kadumine.
Surma põhjustava signaalikompleksi inaktiveerimine.
Apoptoosi inhibiitorite ekspressiooni ülesreguleerimine.
+G0 faas (pöörduv või jääv ning millal?)
Rakud mis on lõplikult diferentseerunud ja kunagi enam ei jagune organismi eluea
8
jooksul, jäävad igavesti G0- faasi (nt. silma läätse rakud ja närvirakud).
On ka rakud, mille eluiga on nii pikk, et uusi rakke tihti juurde pole vaja toota. Nii
jäävad need G0 faasi seisma/ootama ning vajadusel saavad rakutsükliga uuesti
edasi minna.
Rakke, mille jagunemine on peatunud G1 faasis, nimetatakse G0 faasis olevateks
Kui pooldumise initsiaatorsignaalid rakukeskkonnas puuduvad, siis võib rakk minna
pikemaajalisse mittepoolduvasse olekusse G0 staadiumisse.
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
2.KT taime- ja loomaraku erinevused: võrdle tsükokineesi.
Taimerakkude tsütokineesis toimub jagunemine rakuplaadi moodustumisega,
loomsete rakkude tsütokineesis aga täielik lõhestamine.
Tsütoskeleti elemendid osalevad aktiivselt loomarakkude tsütokineesis, kuid mitte
taimerakkude tsütokiinides.
Loomaraku tsütokinees on tsentripetaalne ja taimeraku korral tsentrifugaalne.
Loomarakus ei moodustu vesiikulite rida, vaid see moodustub taimerakus.
Taimerakus on seina moodustumine. Tsütokineesi ajal loomarakkudes seina
moodustumine puudub
1. Millised tingimused peavad rakus olema täidetud enne M-faasi käivitumist
DNA ja teiste rakuorganellide korralik duplitseerimine, vajalikke valkude olemasolu ja
2 tsentrosoomid (sega duplosooma)
2. Kirjelda kinetohoori rolli raku jagunemisel.
Kinetohoorid on suured valgukompleksid, mis on kinnitunud kromatiidide
tsentromeersel regioonil.
Mitu etappi:
Kohe pärast tuumamembraani lõhustumist profaasis hakkavad plussotstest
kasvavad käävi mikrotorukesed tungima kromatiidide poole.
Kinesiini mootorite abil ja mitmekordse proovimise järel moodustuvad bi-orienteeritud
seondumised, mille puhul üks sõsarkromatiid on seotud kinetohooride kaudu
erinevalt pooluselt lähtuva kinetohooride kimbuga.
9
3. Kirjelda tsütokineesi taimerakkudes
Tsütokineesi eripära kõrgema taime rakus. Jaotustasand määratakse enne M faasi
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
rakukoores mikrotuubulite ja aktiini filamentide ribaga (preprofaasi vöö). Telofaasi
alguses, pärast kromosoomide eraldumist, hakkab vana käävi ekvaatori tasandil
raku sisse kogunema uus rakusein. Telofaasi jäänud mitoosikäävi interpolaarsed
mikrotuubulid moodustavad fragmoplasti. Nende mikrotuubulite plussotsad ei kattu
enam, vaid lõpevad raku ekvaatoril. Golgis pärit vesiikulid, mis on täidetud rakuseina
materjaliga, transporditakse mööda neid mikrotuubuleid ja sulanduvad uue rakuseina
moodustamiseks, mis kasvab väljapoole, ulatudes plasmamembraani ja algse
rakuseinani. Plasmamembraani ja uut rakuseina ümbritsev membraan ühinevad,
eraldades nii kaks tütarrakku.
Kõrgemate taimede rakkudes saavad mikrotuubulid alguse tuumaümbrise ümbruses
ja raku korteksi piirkonnast.NB! Seened ja enamik taimerakke ei sisalda
tsentrioole, küll on olema tsentrosoom ja kasutavat oma mikrotuubulite loomiseks
samuti y tubuliini
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
4. Kirjelda mRNA transporti läbi tuumapoori kompleksi
Kui mRNA on valmis, transporditakse ta tuumapooride kaudu tuumast välja. Seda
viivad läbi transportvalgud, millest osad jäävad tuuma ja osad rändavad koos
mRNA ga läbi pooride, kuid tulevad ise tuuma tagasi, kui mRNA molekul on
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
tsütoplasmasse jõudnud.
5. Nimeta pre-mRNA modifitseerimise protsessid eukarüootides.
Pre mRNA modifitseerimine toimub eukarüootse raku tuumas.
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
Eukarüootides toimuvad järgmised protsessid:
* Capping
* Polü(A) lisamine
*Splaissing- toodetakse samast primaarsest transkriptist erinevaid mRNA molekule,
6. Nimeta üldiste (basaalsete) transkriptsioonifaktorite ülesandeid.
1) Toovad RNA polümeraasi promootorile.
2) Aitavad DNA ahelaid teineteisest lahti tõmmata, selleks et transkriptsioon saaks
alata.
3) Aitavad vabastada RNA polümeraasi promootori küljest, selleks et viia
transkriptsioon n.ö. pikendamise etappi.
4) Vahendavad interaktsiooni RNA-polümeraasi ja transaktivaatorite vahel
10
7. Nimeta valkude posttranslatsioonilisi modifikatsioone ja milleks neid vaja
on?
Atsetüleerimine, metüleerimine, fosforüleerimine, mono-ubikvitineerimine. Nendega
kontrollitakse valkude eluiga rakus, aktiivsust ja interaktsioone teiste valkudega.
8. Nimeta geeni ekspressioonil oluliseid regulatoorseid DNA järjestusi.
Promootor- DNA nukleotiidijärjestus, millega seondub RNA polümeraas, selleks et
alustada transkriptsiooni
Operaator (cis-regulatoorne järjestus) – operoni osa, mis kontrollib ühe või mitme
struktuurgeeni avaldumist, olles seondumiskohaks ühele või mitmele
regulaatorvalgule
Cis-regulatoorne järjestus
Geenide aktivaatorid
9. Mida tähendab rakk on totipotentne? Too vähemalt kaks totipotentset rakku
näidet.
Totipotentne rakk diferentseerub kõikideks organismi raku tüüpideks ja ka platsenta
trofoblastideks (blastotsüsti väliskiht). Inimesel on totipotentne sügoot ja moorula.
Võivad panna aluse uue tervikorganismi arengule.
nt moorula ja sügoot
Pluripotentne - üksikud rakud, millest diferentseeruvad kõik tulevase organismi
rakutüübid, ent mitte platsenta trofoblast - pole võimelised moodustama
tervikorganismi
nt vereloome pluripotentne tüvirakk annab alguse vaid
vereloomerakkudele
Multipotentsed tüvirakud võivad olla nii embrüos kui ka täiskasvanud organismis
ning need suudavad diferentseeruda vaid suhteliselt piiratud hulgaks rakutüüpideks.
Kõige laiema potentsiaaliga täiskasvanu rakud.
nt hematopoeetilised tüvirakud - annavad leukotsüüte jne
Oligopotentsed tüvirakud on võimelised diferentseeruma paariks erinevaks
rakutüübiks.
nt lümfoidsed ja müeloidsed tüvirakud
Unipotentsed tüvirakud on võimelised arenema, muutuma üheks rakutüübiks.
Nende (ka ülemine) rakkude arenguprogramm on ette määratud.
nt vaskulaarsed tüvirakud, spermatogoonid tüvirakud →
spermid
Eellasrakud ehk TA-rakud.
Lõplikult ehk terminaalselt diferentseerunud rakud.
10. Too vähemalt 3 põhjust, miks hulkrakne organism oma eluea jooksul
sõltub rakkude jagunemisest?
11
1) Kõik rakud vananevad ja peavad olema asendatud uute rakkudega
2) Sugurakkude jagunemine (meioos) tagab võimaluse järglasi saada, ilma
selleta sureme välja
3) Iga elusorganismi areng on lõpmatu, terve tema eluea jooksul, selle tagab
rakkude jagunemine
KT 2020 järeletöö
1. Kas rakutsükli Go faasi minek on jääv st kas see on pöörduv? Millisel juhul
rakud jäävad G0 faasi, millisel juhul mitte?
Rakud mis on lõplikult diferentseerunud ja kunagi enam jagunevad organismi eluea
jooksul, jäävad igavesti Y0- faasi (nt. silma läätse rakud ja närvirakud).
On ka rakud, mille eluiga on nii pikk, et uusi rakke tihti juurde pole vaja toota. Nii
jäävad need G0 faasi seisma/ootama ning vajadusel saavad rakutsükliga uuesti
edasi minna.
Rakke, mille jagunemine on peatunud G1 faasis, nimetatakse G0 faasis olevateks
Kui pooldumise initsiaatorsignaalid rakukeskkonnas puuduvad, siis võib rakk minna
pikemaajalisse mittepoolduvasse olekusse G0 staadiumisse.
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
2. Mis on basaalsete transkriptsioonifaktorite, transaktivaatorite ja
transkriptsiooni koaktivaatorite roll?
Basaalsed transkriptsioonifaktorid: aitavad aktivaatoritel ja RNA/DNA polümeraasil
promootiga seostuda.
Transaktivaatorid- käivitavad transkriptsiooni
Kofaktorid- koos aktivaatoriga mängivad määravat rolli transkriptsiooni käivitamisel ja
komplekside moodustamisel.
Täpsemalt:
12
● Transkriptsiooni alustamiseks on vaja tervet hulka erinevaid basaalseid
transkriptsioonifaktoreid
● Basaalsete transkriptsioonifaktorite peamine roll on abistada RNA
polümeraase RNA sünteesi erinevatel etappidel
● Suurem osa basaalseid transkriptsioonifaktoreid on tegevad transkriptsiooni
initsiatsioonil, kus nende ülesanne on tagada, et RNA polümeraasid
alustaksid RNA sünteesi
● Geeni transkriptsiooni alustamiseks on vajalik, et promootoril moodustuks
preinitsiatsioonikompleks (ingl pre-initiation complex, PIC)
● Selle moodustumise esimene etapp on basaalse transkriptsioonifaktori TFIID
seondumine promootoriga
● TFIID koosneb umbes 15 valgust: TBP-st (ingl TATA- binding protein) ning
sellega seondunud TAF (ingl TBP associated factor) valkudest
● Järgnevalt seonduvad TFIIA ja TFIIB, mille ülesanne on stabiliseerida TFIID-i
● RNA polümeraas tuuakse promootorile kompleksis koos mediaatoriga ning
transkriptsiooni alustamiseks on vajalik ka TFIIE, TFIIF ja TFIIH liitumine
preinitsiatsioonikompleksiga
3. Kuidas mõjutab transkriptsiooni DNA nukleosoomne struktuur?
DNA struktuur on kokku pakitud nukleosoomidesse ja nukleosoomid koosnevad
histoonidest ja DNA-st. Ümber histoone mõni osa DNA-d võib olla tihedamalt
pakitud, mõni osa hõredamalt. Mida tugevam ja tihedam DNA on pakitud, seda
keerulisem on transkriptsiooni faktoritele seonduda DNA-ga. Ja seepärast
transkriptsioonifaktorid ei saa alustada transkriptsiooni. Aga kui nukleosoomne DNA
“hingab”, transkriptsioonifaktoritel on kergem DNA-ga seonduda. Selle tulemusena
nad saavad transkriptsiooni alustada
4. Mis on tuumakehased? Kuidas tuumakehakesi rakus visualiseeritakse.
Tuumakehakesed on ribonukleiinhapete ja valkude kogumikud, mis osalevad
protsessides, mis on seotud geeniekspressiooniga. Näiteks PML kehakesed
osalevad raku apoptoosi reaktsioonides, Cajali kehakesed osalevad RNA
splaissingus, SNB kehakesed - alternatiivses splaisingus.
Visualiseeritakse tuumakehakesi nii, et lisatakse raku mingi fluorestseeruv värv,
värvitakse tuumakehakesed, ja peale seda fluorestsents mikroskoobis nad on
nähtavad.
KT 2020
1. Millisel juhul jäävad rakud Go faasi? Too näiteid.
Rakke, mille jagunemine on peatunud G1 faasis, nimetatakse G0 faasis olevateks
Kui pooldumise initsiaatorsignaalid rakukeskkonnas puuduvad, siis võib rakk minna
pikemaajalisse mittepoolduvasse olekusse G0 staadiumisse.
‐kehasesse, kus toimub lõplik lagundamine.
13
Kui rakueluiga on suhteliselt pikk (nt maksarakud-1a), siis pole tarvis tihti jaguneda.
Seega nad jäävad G0 faasi, mis on täielikult pööratav ning rakutsükkel saab vabalt
edasi toimuda.
Pärast raku mitoosi hakkavad rakud oma spetsiaalseid funktsioone täitma (G0) ega
sisene rakutsüklisse uuesti, välja arvatud juhul, kui neid stimuleerib teiste rakkude
kaotus. Lõplikult diferentseerunud rakud (neuronid) ja ei saa rakutsüklisse uuesti
siseneda.
2. Millised mootorvalgud osalevad kromosoomide liikumisel mitoosis ja mis on
nende roll?
3. Mille poolest erineb tsütokinees looma ja taime rakkudes?
Taimerakkude tsütokineesis toimub jagunemine rakuplaadi moodustumisega,
loomsete rakkude tsütokineesis aga täielik lõhestamine.
Tsütoskeleti elemendid osalevad aktiivselt loomarakkude tsütokineesis, kuid mitte
taimerakkude tsütokiinides.
Loomaraku tsütokinees on tsentripetaalne ja taimeraku korral tsentrifugaalne.
Loomarakus ei moodustu vesiikulite rida, vaid see moodustub taimerakus.
Taimerakus on seina moodustumine. Tsütokineesi ajal loomarakkudes seina
moodustumine puudub.
14
Sarnased õppematerjalid
49
docx
Rakubioloogia II kordamisküsimused
RB II – KORDAMISKÜSIMUSED 1 – 7. LOENG
1. Tuum
1. Tuumaümbris: tuumalähedane ruum, tuuma laamina (koostis,
funktsioonid), karüoplasma, tuuma maatriks (kirjeldus,
funktsioonid).
Tuumaümbris koosneb kahest membraanist – sisemine, välimine tuumamembraan.
Tuumalähedane ruum (perinuclear space) – see on ala, mis jääb kahe
tuumamembraani vahele. Sisemises membraanis asuvad lamiinid, mis seovad endaga
kromatiini ja tuuma valke.
Tuuma laamina – valkude võrgustik, mis annab tuumaümbrisele toese.
1) Reguleerib genoomi organiseeritust ja kromatiini struktuuri
a. interakteerudes otseselt kromatiiniga ja seostudes kaudselt kromatiini
modifitseerivate ja reguleerivate valkudega
2) Reguleerib geeniekspressiooni
a. Eraldab transkriptsioonifaktorid tuumaümbrisesse – piirab nende
kättesaadavust nukleoplasmas
3) Vahendab tuuma ja tsütoskeletivahelisi struktuurseid sidemeid LINC
94
docx
Rakubioloogia II
”Rakubioloogia II” aineprogramm.
DNA struktuur ja funktsioonid.
Nukleotiidide koostisosad (lämmastikalused, suhkur, fosfaatgrupp).
Lämmastikalused puriinid:adeniin,guaniin 2-tsüklilised
Lämmastikalused pürimidiinid:uratsiil, tümiin, tsütosiin- ühetsüklilised
Suhkur:pentoos-riboos või desoksüriboos
Nukleosiid: alus + suhkur (dAMP,dGMP)
Nukleotiid: alus 1´ + suhkur + fosfaatgrupp 5´
Keemilised sidemed DNA kaksikheeliksis.
Nukleiinhappe teke: fosfodiester sidemetega ühendatud 5´algus 3´ lõpp süsinikega. Uus
nukleotiid lisatakse 3´otsa. Nukleotiidide vahel on vesinikside
DNA polünukleotiidisete üksikahelate keemiline polaarsus.
DNA kaksikahelas olevate polünukleotiidide vastassuunalisus e. Antiparalleelsus-
kaksikahel, üks kulgeb 5´3´ ja teine 3´5´
Nukleotiidide komplementaarsuse printsiip- lämmastikaluste võime omavahel seonduda
jamoodustada paar A=T(U), G=C
DNA kaksikheeliksi suur ja väike vagu- suur vagu 3,4nm, sisaldab 10 nukleotiidi ning
vahem
23
docx
Nimetu
Kordamisküsimused
MOLEKULAAR- JA RAKUBIOLOOGIA EKSAM 2011
KEEMILINE SIDE
1. Keemilise sideme tüübid (kovalentne, mitte-kovalentne vesinik-, ioon-, van der
Waalsi ja hüdrofoobne side). Keemilise sideme omadused. Sideme energia, pikkus,
küllastatavus, suund.
2. Miks vesi on hea lahusti (solvent)? Sest moodustuvad vesiniksidemed.
3. Termodünaamika II seadus. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia
kasvu suunas.
4. Mis on kiraalsus ja kuidas seda kasutab loodus? Üks asümmeetriline aatom on
kovalentselt seotud nelja erineva aatomi või rühmaga; enamik suhkruid on D isomeerid,
aminohapped L isomeerid, ka ensüümid on kiraalsed. ravimitööstus? Sünteesitakse
ravimühendte enantiomeere, mida ensüümid seoksid ning millel oleks vajalik toime. Tihti
omab bioloogilist aktiivsust vaid üks isomeer ning ravimitööstuses kasutatakse seda
bioloogiliselt aktiivsemate ainete saamiseks, looduses mitmekesisuse tõstmiseks. Valkude D-
isomeersed vo
54
pdf
MOLEKULAARBIOLOOGIA ja RAKUBIOLOOGIA
1
MOLEKULAARBIOLOOGIA.
1. Kui aatom loovutab elektroni täielikult teisele aatomile, missugused keemilise sidemega on tegemist?
Ioonside, sellised ained lahustuvad hästi, kuna ioonide hüdratatsioonienergia on suurem kui kristalli võreenergia
2. Miks vesi on hea lahusti (solvent)?
Vesi on hea lahusti, sest ta lahustab nii tahkeid, vedelaid kui ka gaasilisi aineid. Vee molekul moodustab dipooli
ning aatomid omandavad osalise laengu. Polaarsete ühenditega moodustab vesiniksidemeid, mis tagavad
stabiilsust.
3. Termodünaamika II seadus.
Kõik protsessid kulgevad tasakaalu e. minimaalse potentsiaalse energia poole e. entroopia kasvu suunas.
Entroopia (S) on korrastamatuse mõõt [J/mol*K], korrastatud madal entroopia. Isoleeritud süsteemid püüavad
korrastatud olekust korrastamata poole. Tasakaal on siis, kui entroopia on maksimaalne.Entroopia muutus on
null pöörduvate
Molekulaar - ja rakubioloogia loengud
20
docx
Molekulaar- ja rakubioloogia konspekt
TRANSLATSIOON e valgusüntees, toimub tsütoplasmas, ribosoomides. Aminohapetest
sünteesitakse polüpeptiidahel. Protsessi viib läbi ribosoomikompleks, mis koosneb:
· 30S subühikust (eukar: 40S) ja 50S subühikust (prokar: 60S); või vastavalt väike ja suur
subühik
· mRNA (sisaldab geneetilist koodi)
· initsiaator-tRNA
· initsiatsiooni- või elongatsioonifaktor (oleneb faasist).
Protsessis on kolm faasi: initstiatsioon -> elongatsioon -> terminatsioon.
Ribosoom läbib selle käigus valgusünteesi ribosoomi tsükli.
Vastavalt faasidele toimub: funktsionaalse ribosoomi moodustumine -> aminohapete lisamine
peptiidahelasse -> sünteesitud valgu vabastamine ribosoomist.
Tegu on kahe-astmelise dekodeerimisprotsessiga:
1. preribosomaalne etapp -> aminoatsüül-tRNA süntees
2. ribosomaalne etapp -> koodon-antikoodon translatsioon ja peptidsideme süntees
ribosoomil.
Avatud lugemisraam e valkukodeeriv järjestus - nukleiinhappe järjestus, mis
Molekulaar - ja rakubioloogia loengud
106
pdf
Bioloogia Eksam TÜ arstiteaduskond, I kursus 2017/2018
Bioloogia SKT kordamisküsimused
1. Rakubioloogia ajalugu: nimeta 3 olulisemat isikut ajaloos ja kirjelda lühidalt nende
panust
Robert Hooke aastal 1665 (ajakirjas Micrographia) alustas sõna cella ('kambrike')
kasutamist,
Antoni van Leeuwenhoek Alates 1674 esimesed mikroskoobid, avastas suu- ja
soolebakterid, ainurakseid ja spermatosoidid.
Matthias Schleiden väitis 1838, et kõik taimed koosnevad rakkudest.
Theodor Schwann v äitis 1838-39, et kõik loomad koosnevad rakkudest. Avastas
rakumembraani ja Schwanni rakud
Louis Pasteur 19. sai töötas välja pastöriseerimise, vaktsiini marutõve, Siberi katku
vastu
Karl Ernst von Baer kirjeldas 1827 esmakordselt imetaja munarakku
2. Molekulaarbioloogia ajalugu: nimeta 3 olulisemat isikut ajaloos ja kirjelda lühidalt
Gregor Mendel - 1865 - Mendeli geneetilise pärilikkuse seadused
- Esimene Mendeli seadus ehk ühetaolisusseadus - Kahe homosügootse isendi ristamisel
on jär
14
docx
Rakubioloogia 2
1. DNA replikatsioon
* DNA replikatsioonikahvli struktuur
Replikatsioonikahvel on Y-kujuline aktiivne struktuur, mis moodustub
sünteesilookuse juures, kus 2-ahelaline DNA läheb üle 1-ahelaliseks. See tekib
rakutuumas DNA replikatsiooni ajal. Selle loovad helikaasid, mis lõhuvad kahte DNA
ahelat koos hoidvaid vesiniksidemeid. Selle tulemusena tekib kaks üksikahelat, mis
moodustavadki kahvli harud. Need üheahelalised harud on aluseks juhtiva ja
mahajääva ahela tekkele.
* Imetaja DNA replikatsiooni kahvel (vt ka seminari materjali)
3`
5`
3` Topoisomeraas I
liudklamber
liugklamber
Keerab ahela
lahti
3 5
` `
Klaambri laadur
5
`
Inimese rakutuumas sünteesitakse juhtiv ja mahajääv ahel Pol ja Pol abil ning
mitokondris Pol abil. keerab ahe
12
doc
Rakutuum
Rakutuum
Rakutuum esineb ainult eukarüootsetes rakkudes. Üks suurematest organellidest (5-25 µm).
Ümbritsetud kahekordse membraaniga nn tuumaümbrisega. Välimine membraan on sageli
seotud ER membraaniga ja kahe membraani vaheline ruum on ER luumeni jätkuks.
Tuumamembraanid koosnevad lipiidsest kaksikkihist, milles esinevad teatud tüüpi valgud.
Tuumas on eristatav tuumakese piirkond. Tuuma sisemist osa, mis ei ole tuumake,
nimetatakse nukleo- e. karüoplasmaks. Tuuma struktuur ja koostis on määratud tuuma
funktsioonidega. Tuumas paikneb DNA ja toimub DNA replikatsioon. Tuumas paikneval
DNA-l sünteesitakse mRNA, tRNA, rRNA, samuti toimub tuumas ribosoomide subühikute
teke. mRNA, tRNA ja ribosoomide subühikud peavad liikuma tuumast tsütoplasmasse.
Tsütoplasmast tuuma peavad liikuma tsütoplasmas sünteesitud valgud (histoonid,
regulaatorvalgud, DNA ja RNA polümeraasid jt) Seega läbi tuuma membraani peavad
liikuma kõrgmolekulaarsed
Meedia
Kommentaarid (0)
Kõik kommentaarid