Rakubioloogia II kordamisküsimused (0)

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  kompleksi kaudu  a. koosneb lamiinidest, sisemisest tuumamembraani proteiinist ja  interakteeruvast välimisest tuumamembraani proteiinist (see seob 
tsütoskeleti elemente) 4) Laamina kiht pakub platvormi signaaliülekande radades olevate  valgukomplekside kokkupanekuks Karüoplasma – rakutuuma sisene plasma Tuuma maatriks – sisemine membraan sopistub sisse ja moodustab harjakesi, mille 
vahele jääb vedel maatriks.  1) Kinnituskohtade abil aitab organiseerida kromosoome, lokaliseerida geene ja  reguleerida DNA transkriptsiooni ja replikatsiooni tuumas. 2. Tuumaümbris mitoosis, selle taastamine Mitoosi käigus laguneb tuumaümbris lamiinide fosforüülimise tõttu. 
Defosforüülimine taastab protsessi. Mitoosi ajal on tuumaümbris fosforüülitud ja 
lagunenud kujul. 3. Tuuma poori kompleks, selle ehitus: asetus membraanis,  funktsionaalsed piirkonnad (keskosa, külgmised struktuurid, korv, 
tsütoplasma poolsed filamendid), nukleoporiinide kolm kihti sh FG-
nukleoporiinid. Tuumapoori kompleks (NPC nuclear pore complex) on kanalid, mille kaudu 
toimub tsütoplasma ja tuuma vahel selektiivne molekulide liikumine. Ehitus: iga kompleks koosneb u 30st erinevat valgust (nukleoporiinist, NP) igast 
nukleoporiinist on tuumapooris palju koopiaid (ühes kompleksis 500-1000 valku).


NPC kaks funktsionaalset piirkonda: Keskosa (core) – paikneb tuumaümbrise sees – põhikomponent – silindriline 
struktuur Külgmised struktuurid – ulatuvad tsütosooli või nukleoplasmasse Korv – sisemine ja välimine membraan moodustavad transmembraanse rõngasja 
struktuuri, mis on seotud südamikkarkassiga, milles on sisemise ja välimise ringi 
elemendid Tsütoplasma poolsed filamendid – sisemise ja välimise ringi struktuurid ehk FG 
tuumaporiinid ja kiud Nukleoporiinid: 1) välimise transmembraanse rõnga nukleoporiinid (tuumapoori seestpoolt ringina  ümbritsevad ja seda läbivad nukleoporiinid);  2) südamiku tellingnukleoporiinid (sisemise ja välimise rõnga nukleoporiinid) 
3) FG-nukleoporiinid (kesksed ning tsütoplasma- ja tuumaplasmapoolsed  tuumaporiinid), mille pikad väljaulatuvad osad sisaldavad hüdrofiilseid 
aminohappejärjestusi ja hüdrofoobseid fenüülalaniini (F) ja glütsiini (G) FG-kordusi 4. Tuuma ja tsütoplasma vaheline ainete transport: passiivne, aktiivne Passiivne: ioonid, väikesed valgumolekulid <40kDa – toimub difusiooni kaudu läbi FB 
nukleoporiinide kompleksi (poolläbilaskev võrgustik) Aktiivne: suured valgud, mis takerduvad kinni. vajab energiat ning teatud lubava 
signaali olemasolu transportfaktorid, >60kDa. Retseptorid seostuvad cargole ja 
ajutiselt FG np-de järjestusele. Faktorid hüppavad ühelt järjestuselt teisele, läbides nii 
kogu kanali. 5. Tuuma ja tsütoplasma vaheline valkude transport: tuuma transpordi faktorid, NLS, NES, Ran, importiin, eksportiin Tsütoplasmas moodustatakse erinevaid valke (DNA- ja RNA-polümeraase, geenide 
regulaatorvalke), mis peavad lõpuks jõudma rakutuuma. Üks ja seesama tuumapoor 
on võimeline molekule transportima mõlemasuunaliselt.


 tuuma transpordi faktorid – ehk retseptor (nim ka importiiniks) – seostub FG 
järjestusele kordamööda ja liigub mööda kanalit  NLS nuclear localisation signal ehk tuuma lokalisatsiooni e tuuma siirdamise signaal  NES nuclear export signal ehk tuumast väljutamise e ekspordi signaal  Ran – tsütosooli valk – väike, GTP või GDP seoseline  importiin – tuuma impordi mehhanismis transpordi faktor  eksportiin – tuuma ekspordi mehhanismis transpordi faktor 6. Valkude tuuma import ja eksport: sarnasus ja erinevus.  Sarnasus: moodustub kompleks signaalmolekuli ja cargoga, kompleks ühendub ran-
GTP-ga, toimub transport ning kompleks dissotseerub
Erinevus: ekspordi korral on ran-GTP lastmolekuliga (cargo) samas kompleksis, impordi 
puhul ei ole   Ekspordi korral algab protsess tuumast, impordi puhul tsütoplasmast 7. Tuuma ja tsütoplasma vaheline mRNA transport: hnRNP hnRNP – heterogeneous nuclear ribonucleoproteins – suur perekond valke, mis 
seonduvad RNAga, ta transpordib mRNA tuumast välja. Nad osalevad transkriptsioonil 
ja posttranskriptsioonilisel RNA modifikatsioonil, sh splaissimisel, mRNA 
stabiliseerimisel ja transkriptsiooni ja translatsiooni reguleerimisel.  8. Mille poolest erineb tuuma impordi mehhanism teistest  membraantranspordi mehhanismidest. Tuuma impordi mehhanismil on tuumalokalisatsioonisignaal NLS ja transpordifaktor 
importiin. Vesikulaartransport on muu membraantransport – molekul mida transporditakse 
pakitakse vesiikulisse, mis transporditakse mööda aktiinifilamente membraani kaudu 
välja. 9. Kromatiini pakkimine, mõranenud gloobulid, kromosoomi  territooriumid. Kromatiini pakkimises eristatakse mitmeid astmeid: 1) DNA keerdumine ümber histoonide
2) Pärlikee struktuur e 10nm fiiber
3) 30 nm fiibri struktuur
4) Lokaalsed gloobulid
5) Kromosoomid – mitoosi käigus pakkimine Kromosoomi territooriumid – imetajate rakkude tuumade struktuuri aluseks on 
kromosoomide territooriumid ja kindla struktuuriga kromatiinivaheline ruum, milles 
asuvad makromolekulide kompleksid juhivad DNA replikatsiooni ja parandamist ning 
mRNA transkriptsiooni ja splaissingut; homoloogilised kromosoomid ei lokaliseeru 
samas kohas Mõranenud gloobulid – fraktaalsed gloobulid – sõlmevabad struktuurid, milles DNA 
on küll tihedalt pakitud, kuid samas säilib võimalus igat genoomi lookust vabalt kokku 
ja lahti voltida. 10. Lambihari kromosoomid.


Amfiibide ootsüütide tuumades on näha nn lambihari kromosoome, mille kromatiini 
fiibrid on lahti hargnenud ja moodustavad kaugele väljaulatuvaid linge. Samasuguseid 
linge võib näha ka inimese rakkude tuumades, kui seal toimub laiaulatuslik 
geeniekspressioon (sellised lingud sisaldavad 50 000 kuni 200 000 nukleotiidipaari) 11. X kromosoomi inaktivatsioon, Barri kehake. Inimestel on sugukromosoomides kas XX või XY kromosoomid. X kromosoom on suur 
ning seal on mitmeid regulatoorseid geene, millest paljud on essentsiaalsed eluks. Y 
kromosoomil on aga vähe kodeerivaid geene, millest ükski pole essentsiaalne. 
Seepärast on X kromosoom vajalik kõikidele inimestele, mitte ainult naistele. Kuid 
naised ei saaks funktsioneerida, kui neil oleks topelt valke, mis tehtud kokku kahe X 
kromosoomi poolt, seega tuleb üks X kromosoom inaktiveerida (seda tehakse varases 
embrüogeneesis). Iga rakk valib ise juhuslikult, kumb X kromosoom 
inaktiveeritakse. Tihedalt kokku pakitud inaktiivses olekus X kromosoom on Barri 
kehake. Avaldumine fenotüübis – kuna nad sisaldavad võrdsel hulgal mõlemat tüüpi rakke – 
olles seetõttu X kromosoomi suhtes geneetilised mosaiigid, on nt emane, kes on 
heterosügootne mingi x-liitelise geeni suhtes võib omada kahte erinevat fenotüüpi – 
kass on ühest kohast valge ühest must ja ühest punane. 12. Tuumake: ehitus (piirkonnad, tuumakese organisaatori  piirkonnad), koostis ja funktsioonid. mRNA tootmise vabriku mudel.   Osa DNAd, millelt toimub aktiivne mRNA ja rRNA süntees, ribosoomide kokkupanek  Tuumakese suurus on otseselt seotud ribosoomide hulgaga, mida rakus 
toodetakse (oleneb valgusünteesist)   kui valgusünteesi ei toimu, on tuumake väga väike, seevastu suuremahulise  valgusünteesi korral võib tuumake hõlmata umbes 25% tuuma ruumalast Tuumake ei ole     tuumaplasmas ülejäänud tuuma komponentidest membraaniga  eraldatud, kuid on ikkagi enam-vähem kerajas.  paljude makromolekulide 
agregaat  Funktsioonid:  1) ribosomaalseid geene sisaldavad DNA piirkonnad
2) eellas-rRNAd
3) küpsed rRNAd
4) rRNAd töötlevad ensüümid
5) väikesed tuumakese ribonukleoproteiinid
6) koostamisfaktorid (näit. ATPaasid, GTPaasid, proteiinkinaasid ja RNA helikaasid)  ribosoomide valgud ja osaliselt kokkupandud ribosoomid 3 morfoloogilist piirkonda 1) kiudjas keskosa – keskel (aktiivsed ribosomaalse RNA sünteesi määravad geenid)
2) tihe kiudjas osa ümbritseb keskosa
3) granulaarsed osad ulatuvad kiirjalt välja kiudjast osast
4) tuuma organisaatori piirkonnad (NOR) – kromosoomide koht (lüh õla otstes), kus on  geenid, mis kodeerivad rRNA jaoks. Seal tekib tuumake mitoosi lõppfaasis a. NORi numbrite arv määrab mitu tuumakest tekib, kuid üks tuumake võib  tekkida ka mitmest NORist


 mRNA tootmise vabriku mudel: transkriptsiooni ajal seostub polümeraasi külge 
tellingvalk, mis seob enda külge valke, mida on vaja transkriptsiooni ja pre-mRNA 
protsessimiseks 13. Tuuma kehakesed: üldine mõiste; PML kehad, Cajal’i kehad, PcG  (polycomb) keha, Tuuma tähnid (speckles) ,‘Lõikamise’ kehakesed 
(Cleavage body) Kohtades, kus kromatiinivaheline ruum on suurem, asuvad mitmesugused struktuursed
kogumid – ribonukleiinhapete ja valkude kompleksid, mis osalevad erinevates 
protsessides, mis on seotud geeniekspressiooni regulatsiooniga. Tuuma kehakesed ei 
ole membraaniga ümbritsetud.  PML kehad e promüelotsüütse leukeemia –  o Neis moodustuvad valgukompleksid, mis osalevad DNA reparatsiooni  protsessis ja apoptoosi esilekutsumises o tihedalt seotud piirkondadega, kus toimub viiruste replikatsioon ja  transkriptsioon infektsiooni varases staadiumis o seostatakse kasvajate arengu mahasurumisega, valkude proteolüüsiga,  geeniregulatsiooniga, rakkude diferentseerumisega, transkriptsiooni 
reguleerimise ning raku vastusega viiruse sissetungile o Leiti PML’I tekitava muteerunud geeni kodeeritud valgu vastase antikeha abil, mis PML kehadega seostub   Cajal’i kehad – täpne funktsioon pole teada;  o Sisaldavad splaissosoomide snRNPd, snoRNAd, mitmeid RNA töötlusega  seotud faktoreid (transkriptsioonifaktorid)  o võivad osaleda snRNP-de ja snoRNA-de küpsemises ja transpordis;  toimub pre-mRNA splaissingu jaoks vajalike komplekside taasmoodustumine;  o ülesanne on tuua erinevad makromolekulid kiiresti kokku, et tõsta  nende kontsentratsiooni ning omavahelise seostumise tõenäosust o Cajal-i kehade olemasolu on eriti vajalik tihti jagunevates rakkudes  (tüvirakud, embrüonaalsed neuronid, kasvajarakud)  PcG (polycomb) keha – osalevad Drosophila rakkude tuumades Polycomb-
valkude vahendatud geenipaardumises ja vaigistamises ning asuvad tihti 
kromosoomide tsentromeeri piirkonnas. Polycomb-gruppi (PcG) kuuluvaid geene 
vaigistavad valgud, mis reguleerivad mitmesuguste geenide ekspressiooni.
(täpne funktsioonn teadmata)  Tuuma tähnid (speckles) - nad on snRNP-de ja pre-mRNA splaissinguga seotud 
valkude säilitamise ja modifitseerimise kohad ning vabanevad tuumaplasmasse
ainult vajaduse korral. o Ei asu nii tihedalt kromatiini lähedal kus toimub transkriptsiooniga seotud pre- mRNA splaissing  ‘Lõikamise’ kehakesed (Cleavage body) – sisaldavad mRNA-de lõhustamiseks ja
3'-otsa töötlemiseks vajalikke tegureid; kattuvad Cajali kehadega või on nende 
läheduses. Nende kehakeste alajaotus, mis ei ole seostunud cajali kehakestega 
sisaldavad värskelt sünteesitud RNAd


2. DNA replikatsioon 
  Kogu rakutuumas leiduva DNA kahekordistamine, toimub rakutsükli S faasis Rakkude jagunemist  ettevalmistav etapp 1. Komplementaarne – A -T ja G - C
2. Kindla suunaga – uue ahela süntees 5’ – 3’ suunas
3. Toimub kahel ahelel paralleelselt – replikatsioonikahvel; juhtivat ahelat ehk  liiderahelat sünteesitakse ühe pideva lõiguna; viivisahelat (maha jäävat) 
sünteesitakse 200 bp lõikudena (Okazaki fragmendid) 4. Võib olla mitu alguspunkti – kromosoomide piirkonnad, kust DNA repl. algab;  prokarüootide DNA-l on üks alguspunkt, eukarüootides igal kromosoomil mitu (arv 
sõltub liigist, rakutüübist ja arengustaadiumist), neil algab mitmest kohtadest, kuna 
muidu kestaks protsess liiga kaua 5. Väga kontrollitud protsess – vastutusrikas, et ei oleks rohkem kui 1 paljunemine
6. Semikonservatiivne – repl. käigus lahutatakse paljundatava DNA ahelad ning  mõlemale sünteesitakse juurde uus komplementaarne ahel (uus ja vana ahel) 14. DNA replikatsioonikahvli struktuur: põhikomponendid   Juhtivat ahelat sünteesitakse ühe pideva lõiguna  Mahajääva e viivisahela süntees toimub 200bp lõikudena (okazaki fragmendid)  Repl. Algab replikatsiooni alguspunktidest (eukarüootides mitu, pro’des üksainus)
1) Helikaas liigub piki liiderahelat ja keerab II ahela katki
2) Primaas sünteesib praimeri
3) DNA polümeraas kinnitub praimerile ja lisab nukleotiide ainult ahela 3’ otsa, nad  ei suuda alustada uue ahela sünteesi vabadest nukleotiididest → vajab praimerit 
(vaba 3’ otsaga nukleotiidide ahelat) 4) Primaas sünteesib praimeri ahela 3’ otsale 15. Miks toimub mahajääval ahelal DNA süntees katkendlikult?  Sest replikatsiooni kahvel liigub 5’ →3’ suunas, polümeraas ei oska vastupidises suunas
nukleotiidahelat sünteesida. Polümeraasil on vaja vaba 3’ hüdroksüülrühma, mille külge
haakuda 1) Viivisahelal on ahela ühes otsas RNA praimer ja teises otsas sünteesib DNA  primaas uue RNA praimeri.  2) DNA polümeraas seondub uuele RNA praimerile ja sünteesib Okazaki fragmendile uue DNA ahela kuni vana DNA praimerini 3) Eksonukleaasidega eemaldatakse RNA praimer ja asendatakse okazaki  fragmendiga 16. Imetaja DNA replikatsiooni kahvel  Inimese rakutuumas sünteesitakse juhtiv ja mahajääv ahel Pol α ja Pol δ abil ning 
mitokondris Pol γ abil. Juhtivalt ahelalt liigub replikatsioonikahvel 3’-5’ suunas – see 
võimaldab komplementaarse ahela sünteesi 5’→ 3’ suunas.  Mahajääval ahelal liigub kahvel 5’→ 3’ suunas, mistõttu ei saa mahajäävat ahelat 
replikatsioonikahvli liikumise suunas pidevalt sünteesida. Mahajääv ahel sünteesitakse 
fragmentide kaupa. 17. DNA polümeraasi ja klambervalgu seostumine ja vabanemine  viivisahelal 


 Klamber hoiab DNA polümeraasi kopeeritava ahelaga tugevalt seotuna ning ei 
lase sel dissotsieeruda ehk eralduda.   Klambri asetab DNA-le libiseva klambri laadija – valgukompleks, mis katalüüsib 
klambri avamist ja asetamist DNA-le, kasutades ATP hüdrolüüsi energiat.  Viivisahelal võib jääda laadur kogu sünteesi ajaks kompleksiga kokku  Eksonukleaas lõikab RNA praimeri välja ja DNA ligaas seob DNA ahela kokku 18. DNA replikatsiooni algatamine bakterite rakus Üks alguspunkt, helikaas liigub piki mahajäävat ahelat
1) Initsiaatorvalgud seostuvad spetsiifilisele DNA järjestusele replikatsiooni  alguspunktis, ja destabiliseerib kaksikheeliksi, moodustades struktuuri, mille puhul 
DNA on tugevalt ümber valgu pakitud 2) Kaks helikaasi seostuvad helicase loading (DNA C valk) valkudega, mis inhibeerivad  helikaasi, kuni too on replikatsiooni alguspunkti jõudnud. 3) SSB valkude kaasabil avavad helikaasid DNA võimaldades seeläbi praimaasil  siseneda ja praimer sünteesida 4) Initsiaatorproteiinid eemalduvad, kui vasakpoolne replikatsiooni kahvel neist läbi  liigub 19. DNA replikatsiooni algatamine eukarüootide rakus Mitu alguspunkti, Helikaas liigub piki liiderahelat Mehhanism kindlustab, et igat replikatsiooni alguspunkti aktiveeritakse 
ainult üks kord rakutsükli jooksul . Uut replikatiivset kompleksi ei saa tekkida enne, kui rakk on jõudnud uude G1 faasi ja 
alguspunktiga seotud kompleks ORC on defosforüleeritud S faasi alguses fosforüleerivad spetsiaalsed kinaasid Mcm-i ja ORC-i, aktiveerides Mcm 
ja desaktiveerides ORC. 20. DNA ahela keerdumise probleemid, mis tekivad DNA  replikatsiooni korral DNA torionaalne pingestumine → tekib lahtikeerdumisel Torsioonjõudude leevendamiseks tekitavad topoisomeraas valgud DNA ajutised ahela 
katked 21. DNA topoisomeraas I funktsioon rakus DNA kaksikheeliksi lahtikeerdumisel tekib DNA torsionaalne pingestumine, mille 
leevendamiseks tekitavad topoisomeraas I valgud DNA ajutised ahela katked 
(katkestab ajutiselt ühe ahela, et vältida ahela uuesti kokkukeerdumist, teeb hetkeks 
üksiku kovalentse sideme DNA-ga, mis võimaldab DNA vaba pöördumise ümber 
kovalentse fosforigamoodustatud kovaletntsete sidemete). 22. Kirjelda eksonukleolüütilist korrektuuri (proofreading) DNA polümeraas kontrollib, kas õige nukleotiidiga on tegemist kohe selle lisamisel. Vale
nukleotiidi korral on tugeva sideme tekke tõenäosus väiksem.
Eksonukleolüütiline korrektuur – DNA polümeraasi kompleksi üks ensüümidest 
käitub kui eksonukleaas, mis eemaldab vale nukleotiidi.


23. DNA replikatsiooni võrdlus prokarüootides ja eukarüootides Sarnasused:  Etapid on üldiselt samad  Mõlemal helikaas kaksikahela lahti keerutamiseks  Mõlemal on polümeraasid uute ahelate valmistamiseks Erinevused  Keskmises eukarüoodi rakus on 25x rohkem DNAd kui prokarüoodi rakus  Eukarüootidel mitu alguspunkti, Prokarüootidel ainult üks alguspunkt  Replikatsiooni kulgemine: eukarüootidel replikatsioonikahvlid, prokarüootidel 
korraga kahesuunaliselt, sest neil on rõngas-DNA molekul  Prokarüootides on protsess oluliselt kiirem  Prokarüootsetel rakkudel on 1 või 2 tüüpi polümeraase, kui eukarüootidel on 4 
või rohkem 3. DNA-kahjustused, selle kõrvaldamise viisid,  rekombinatsioon 24. DNA-d kahjustavad tegurid  DNA replikatsiooni vead  Kiirgused: ioniseeriv kiirgus (gamma- ja röntgenkiirgus) ja mitteioiniseeriv kiirgus 
(UV-kiirgus)  Kemikaalid (bensopüreenid) ja keskkonnategurid  Oksüdatiivne stress (superoksiid, O2-) 25. DNA kahjustuste tüübid  Lämmastikaluste eemaldamine DNA-st  Nukleotiidide desamiinimine (aminogrupi eemaldamine lämmastikalusest) ja 
nukleotiidide valesti paardumine [DNA polümeraas viib läbi ebakorrektse DNA 
korrektuuri (proofreading)]   DNA-ahelate katkemine  Kovalentsete ristsidemete teke (DNA ahelasiseselt või ahelate vaheliselt) 26. DNA kahjustuste kõrvaldamise viisid/mehhanismid sh kaks  põhilist DNA parandamise viisi 1) Kahjustatud või valede lämmastikaluste asendamine
2) DNA ahelate katkemiskohtade parandamine Mehhanismid:  Otsesed keemilised pöördreaktsioonid (kahjustatud koha kõrvaldamine ja 
algse oleku taastamine (nt T-T dimeeri kõrvaldamine)  Kahjustuste kõrvaldamine väljalõikega (excision repair) a. Lämmastikaluste väljalõige
b. Nukleotiidide väljalõige 
c. Valepaardumise parandamine  Rekombinatsioonist sõltuv parandamine a. Homoloogne rekombinatsioon
b. Mittehomoloogne DNA otste ühendamine


27. Mittehomoloogne- ja homoloogne DNA otste ühendamine Mittehomoloogne DNA otste ühendamine:
 Toimub enne DNA replikatsiooni  Keskne roll on Ku valgul → haarab katkise kromosoomi, hoiab neid koos, kuni 
katkised otsad on uuesti kovalentselt ühendatud.  Homoloogne DNA otste ühendamine:
 toimub vahetult peale DNA repl. ja enne rakujagunemist; säilitatakse DNA esialgne 
järjestus (using sister chromatid as the template)   kasutatakse homoloogse kromosoomi komplementaarset ahelat 28. Mis on DNA hübridiseerimine? Kuskil on juhuslikult palju DNA ahelaid, mis juhuslikult leiavad endale komplementaarse
paarilise ja toimub nii paardumine.  29. Ristsiire ehk krossingover, kiasmid, sünaptonemaalne kompleks,  Holliday ühendus (Holliday junction) Meioos on protsess, kus diploidne rakk jaguneb 4 haploidseks rakuks, milles on emalt 
ja isalt saadud geneetiline info
Ristsiire - juhuslik Dna lõikude vahetus  toimub meioosi profaasis
Kiasm - Esimese meiootilise jagunemise profaasi diploteeni staadiumis kahe 
homoloogse kromosoomi neljast kromatiidist koosnevas grupis nähtav kahe 
kromosoomi vaheline DNA-lõikude vahetuskoht, kus toimub ristsiire
Sünaptonemaalne kompleks – sügoteenis moodustuv valguline struktuur, mis hoiab 
homoloogseid kromosoome omavahel koos
Rekombinatiivne sõlm – Pahhüteenis homoloogsete kromosoomide konjugeerimisel 
sünaptonemaalsesse kompleks tekkiv multiensüümne kompleks, mis võimaldab 
kromosoomide ristsiirde  Spo 11 valk – katkestab DNA ahela  Mre11 nukleaas kompleks – lõikab DNA ahela lühemaks  RecA moodi proteiin – katalüüsib ahela vahetuse Holliday kaksikühendused: ristsiirde käigus kaks kaheahelalist Dna molekuli 
eralduvad neljaks ahelaks, et omavahel segmente vahetada.
30. Geenikonversiooni ja ristsiirde erinevus Geenikonversiooni puhul toimub ainult lühikese osa DNA ülekanne ühest 
homoloogsest kromosoomist teise ja tihti muutub ainult osa geenist.
→ üks DNA annab enda info teisele, vastu ei saa midagi 
→ Geenikonversiooni teevad läbi ainult väiksed DNA osad või isegi ainult osa geenist
Ristsiirde puhul kaks DNAd vahetavad omavahel geneetilist infot 4. Mobiilsed geneetilised elemendid – transposoonid
31. Mis on transposooNid ja mida need teevad?  TRANSPOSOO    N    ehk mobiilne geneetiline element on kõigis rakkudes ja võivad  transpositsiooni teel liikuda genoomi ühest piirkonnast teise ehk siseneda igasugusesse
DNA järjestusse; kindlate DNA homoloogsete piirkondade olemasolu pole vajalik. 


32. Transposoonide põhiklassid, nende kirjeldus/erinevus (sh millised ensüümid vahendavad transposoonide transponeerimist)? 1) Ainult DNA kujul esinevad transposoonid – toodavad ise endale ensüümi  transposaas. Sisenevad retsipient-DNAsse lõika ja kleebi põhimõttel. (NT 
antobiootikumide resistentsus) 2) Retroviiruse sarnased retrotransporsoonid – ensüümideks on  pöördtranskriptaas ja integraas. Levivad vahendaja RNA kaudu rakkude 
jagunemisel. 
  Retrotransposooni mitte ei sisestata lõiguna sihtmärk DNA-sse, vaid  sünteesitakse pöörd-transkriptaasi abil uus DNA lõik, mis on seotud sihtmärk DNA-
ga ja läheb selle koostisse 3) Mitteretroviiruselised retrotransposoonid – pöördtranskriptaas ja  endonukleaas – levivad vahendaja RNA kaudu. Sarnanevad retroviirustele, kuid 
neil puudub valguline kate 33. Konservatiivse kohaspetsiifilise rekombinatsiooni erinevus  transposoonidest 1) Konservatiivse kohaspetsiifilise rekombinatsiooni    puhul on vaja spetsiaalseid DNA  järjestusi nii doonori kui ka retsipient DNA osas a. Transposoonide     puhul peab ainult nende endi järjestus olema spetsiifiline,  mitte aga märklaud-DNA oma 2) Konservatiivse kohaspetsiifilise rekombinatsiooni puhul taastatakse kõik katkenud  fosfaatsillad a. Transposoonide puhul jäävad DNA ahelasse augud, mille parandab DNA  polümeraas 34. Mis on transposoom (transposome)? Rõngasstruktuur (Transposoon + transposaas). Transposaasid tekitavad silmuse ja 
lõikavad transposoomi välja 35. Kuidas saab konservatiivset kohaspetsiifilist rekombinatsioonis  toimivat bakteriaalset ensüümi kasutada koespetsiifiliselt geenide 
väljalülitamiseks hiires? Lõikesaitide ees kasutatakse koespetsiifilist promootorit (rekombinaas ainult 
selles koes), mis on seotud konservatiivse kohaspetsiifilise rekombinatsiooni 
ensüümiga bakterites.  Huvipakkuvas koes seega toodetakse ensüümi Cre rekombinaas, mis lõikab 
kohaspetsiifilistelt saitidelt ja nii saame geeni eemaldada. Kui rekombinaasi ekspresseeritakse ainult maksas, kustutatakse huvipakkuv geen 
ainult seal. Teistes kudedes aga geeni ei lõigata välja, kuna rekombinatsioonigeenile eelneb 
koespetsiifiline promootor. 5. RNA ja transkriptsioon
DNA transkriptsiooni tulemusena tekib üheahelaline RNA molekul, mis on 
komplementaare DNA kaksikahela ühe ahelaga


36. Informatsiooni ülekande etapid eukarüootide ja prokarüootide  geenilt valgule   Eukarüootidel - RNAs on exonid (kodeeriv) ja intronid (mittekodeeriv).    Enne valgu sünteesi tuleb intronid eemaldada ensüümkatalüütilise RNA  splaissinguga, lisatakse 5’ otsa RNA cap ja 3’ otsa polyA saba. Tulemuseks on 
mRNA, mis transporditakse tuumast tsütoplasmasse.  Prokarüootidel – 5’ ots tehakse transkriptsiooni initsieerimisel ja 3’ lõpp tehakse 
transkriptsioonil. Kui valku on vaja, siis hakatakse mRNAlt sünteesima ja tihti enne kui 
transkriptsioon on lõpule jõudnud. 37. Bakterite RNA polümeraas transkriptsiooni tsüklis 1. Transkriptsioon algab DNA promootorkpiirkonnast, kus RNA polümeraasi  holoensüüm – faktor σ ja RNA polümeraas, asetuvad DNA promootoralale. 2. Polümeraas avab DNA ahela ning transkriptsioon algab. 
3. Kui RNA polümeraas on sünteesinud 10 nukelotiidse RNA, siis murduvad  interaktsioonid-sidemed promootorpiirkonnaga DNA’l ning sigma faktor vabaneb.  4. Polümeraas läheb tugevamini DNA külge, toimub elongatsioon, liigub mööda DNA  ahelat.   Sigmafaktor liitub hiljem uuesti RNA polümeraasiga, et hakata sünteesima uut  ahelat. 5. Elongatsioonis on transkriptsioon väga produktiivne. Kui kohtab terminatsiooni  signaali, polümeraas lahkub DNA ahelalt ja vabastab vast-sünteesitud RNA. 6. Terminatsiooni signaal tuleb DNAlt , selle tulemusel moodustub RNA juuksenõela  struktuur, mis destabiliseerib polümeraasi hoidmist RNA küljest. 


Bakterites on ainult ühte tüüpi RNA polümeraasi, selle poolt sünteesitakse 
kõik RNA tüübid. 38. Transkriptsiooni suunad bakteri kromosoomi lühikeses piirkonnas 1. Transkriptsioon võib toimuda mõlemalt ahelalt, aga erinevas suunas.
2. Osad bakterite geenid transkribeeritakse ühelt DNA ahelalt, teised teiselt ahelalt. 
3. Transkriptsiooni suund on määratud promootor piirkonnaga iga geeni alguses. 39. Eukarüootide RNA polümeraasid.  RNA polümeraas I – transkribeerib 5, 8S, 18S ja 28S rRNA geene  RNA polümeraas II –  transkribeerib kõiki valke kodeerivaid geene, aga lisaks ka
snoRNA, miRNA, siRNA, lncRNA ja enamust snRNA geene  RNA   polümeraas   III   –  transkribeerib   tRNA,   5S   rRNA,   mõnesid   snRNA   ja   teiste
väikeste RNA-de geene  Polümeraasid IV ja V — spetsiifilised taimerakkudele, kus nad sünteesivad 
suurema osa siRNA-dest


40. Eukarüootse geeni struktuur: promootorala, transkribeeritav ala  jne 41. Üldiste transkriptsioonifaktorite  ülesanded. Mis on TBP funktsioon 
transkriptsiooni initisiatsiooni kompleksi 
tekkes? 1. Nad aitavad paigutada eukarüootide RNA polümeraasi  täpselt promootorile.  2. Nad aitavad DNA ahelaid teineteisest lahti tõmmata,  selleks et transkriptsioon saaks alata. 3. Nad aitavad vabastada RNA polümeraasi promootori  küljest, selleks et viia transkriptsioon n.ö. pikendamise 
(ingl.k. elongation) etappi. TBP seondub TATA boxile – võimaldab TFIID-l seostuda 
TATA-le  saab seostuda TFIIB   seepärast seostub kogu transkriptsioonifaktorite hunnik  ja RNA polümeraas promootorpiirkonnale; üks neist 
kasutab ATP hüdrolüüsi energiat, et DNA kaksikheeliksisse
siseneda 😉  42. Transkriptsiooni alustamine RNA  polümeraas II toimel eukarüoodi rakus: 
Millised faktoreid on kirjeldatud 
eukarüootses transkriptsiooni initsiatsiooni 
kompleksis. TATA kast – DNA ahela neljanukleotiidne järjestus. 
Promootorist 25 nukleotiidi kaugusel.   Sinna seondub TBP (TFIID’i alaühik) Transkriptsiooni alustamiseks vajab RNA polümeraas 
mitmeid transkriptsiooni faktoreid: FFIIA, TFIIB, TFIID (TBP), TFIIH (CTD)


A) TFIID (TBP kaudu) seostub TATA-le
B) See võimaldab seostuda TFIIB-l
C) Tulemuseks kogu transkriptsiooni faktorite hunnik ja RNA polümeraas ise ka  seostuvad promootorpiirkonnale.  D) Siis kasutab üks transfaktoritest ATP hüdrolüüsi energiat ja siseneb DNA  kaksikheeliksisse E) TFIIH fosforüleerib RNA polümeraas II-e. (CTD subühiku kaudu). Polümeraasi  konformatsioon muutub ning polümeraas vabaneb transfaktroritest – eraldub 
promootorilt – ning suundub elongatsiooni, kus toimub ahela pikendamine.  See on vajalik, et sünteesijärgeslt töötlemise 
faktorid saaksid polümeraasile seostuda ja vast-
tekkinud RNA-d töödeld Aktivaatorvalk – vajalik 
transkriptsiooni alustamiseks. Nad võivad 
tuhandeid nukleotiide promootorpiirkonnast eemal 
asuda. (kõik vajalik – RNA polümeraas, üldised 
transkriptsioonifaktorid, mediaatorid, kromatiini- ja 
histone ümberkujundav kompleks – saaks 
promootorile seostuda) 43. Prokarüootide ja eukarüootide mRNA üldise struktuuri võrdlus. Bakteri mRNA 5’ ja 3’ otsas on 
polümeraasi poolt sünteesitud 
mittemodifitseeritud otsad. mRNA on polütsistoorne – võib 
sisaldada järjestusi mitme erineva valgu
sünteesi tarbeks mRNA modifitseerimised pole 
ulatuslikud. Eukarüoodil on lisatud 5’ otsa cap ja 3’
otsa lisatud poly-A saba.  Alati teave ainult ühe valgu kohta! promoo
tor kromatiini ümberkujundav 
kompleks histoone
ümberku
jundav 
ensüüm RNA 
polümeraas Pikendusfaktorid 
hoiavad 
polümeraasi 
DNA-ga seotult 
kuni geeni lõpuni


44. Eukarüootide RNA polümeraas II kui „RNA vabrik“ 1. Cap- valgud on esialgu seotud RNA polümeraasi sabaga. 
Cap valkude lisamine toimub algul RNA polümeraasi 
osaliselt fosforüleeritud CTD-sse (RNA polümeraasi c-
terminaalne domeen) i. Sabas on 52 tandemina esinevat 7AH järjestust,  isasühes 2Ser. 2. Splaissingu valgud lisatakse CTD kaudu, nende 
kinnitumiseks on oluline CTD fosforüülitus (toimus 
transkriptsiooni initsiatsioonil!)  i. Nende seondumist soodustab CTD fosforüülitus 3. CTD-ga on seotud ka 3’ otsa protsessimine. Polümeraas 
saab uude transkriptsiooni siseneda, kui kogu CTD on 
defosforüleeritud. Ainult täielikult defosforüleeritud RNA 
polümeraas II on võimeline alustama RNA sünteesi 4. Kui polümeraas lõpetab mRNA sünteesi, tema saba 
defosforüleeritakse ja ta on uueks tsükliks valmis 45. Pre-mRNA põhilised modifitseerimise protsessid eukarüootides:  cap struktuur, polüadenüleerimine, splaissing Primaarne transkript- RNA polümeraasi sünteesi produkt. Tüüpiliselt ei ole 
primaarsed transkriptid 100% aktiivsed. Selleks, et RNA võtaks küpse vormi, on 
vajalikud spetsiifilised modifikatsioonid RNA struktuuris, mis sõltuvad konkreetsest RNA
klassist: Capping – mütsistruktuur  mRNA 5’ otsa lisatakse cap struktuur – 7-metüülguanosiin – mRNA kõige esimese 
nukleotiidi otsa. CAP-struktuur kaitseb mRNA 5’ otsa nukleaaside eest ning on 
seondumiskoht CAP-struktuuriga seonduvale valgukompleksile CBC (cap binding 
complex).  CBC on vajalik küpseva mRNA pakkimsieks tugivalkudele, selle 
transportimiseks tsütoplasmasse ning mRNA translatsiooni alustamiseks. Polüadenüleerimine - poly-A saba lisamine mRNA 3’ otsale lisataks u 200 adeniini nukleotiidi – tekib polü-(A) saba. Sabale 
seonduvad valgud aitavad vältida mRNA lagundamist, osalevad mRNA tsütoplasmasse 
transportimisel ning hõlbustavad mRNA seondumist ribosoomidega. Splaissing – pre-mRNA-st eemaldatakse intronid – pre-mRNA kokkupõimimine


Imetaja genoomist kodeerib aktiivseid RNA molekule ainult väike osa – mittekodeerivad
osad on geenide vahel, tihti ka geeni sees. pre-RNA sisaldab nii eksoneid kui introneid.  Splaissosoomid (spetsiaalsed RNA-valgu kompleksid). Osalevad U1, U2, U4, U5 ja 
U6 snRNA-d, mis moodustavad koos nendele seondunud valkudega väikesi tuuma 
ribonukleoproteiini komplekse snRNP (ingl small nuclear ribonucleoproteins).  snRNP-d omakorda moodustavad koos teiste valkudega nn splaissosoomi, kus iga 
snRNP osaleb splaissingu erineval etapil. Splaissosoom vastutab ekson-intron piiride 
tuvastamise eest ning katalüüsivad intronite väljalõikamist pre-mRNA transkriptist. Splaissing peab olema täpne – kasvõi ühe nukleotiidse nihke korral ei moodustuks 
eksonitest korrektse lugemisraamiga mRNA-d.  miktiivne splaissing – tekivad erinevad küpsed mRNA-d, millel erinevad eksonite 
kombinatsioonid (oluline mRNA poolt kodeeritavate valkude struktuuri ja 
funktsionaalsuse määramiseks) 46. mRNA molekuli transport läbi tuumapoori kompleksi. Millised  valgud osalevad selles protsessis? (SR valgud, hnRNP, CBC, polü-A 
seonduvad valgud ja tuuma eksport retseptor) mRNA on valmis  transporditakse ta tuuma pooride kaudu tuumast välja. Seda viivad 
läbi transpordi proteiinid, millest osad jäävad tuuma ja osad rändavad koos mRNA-ga 
läbi pooride, kuid tulevad ise tuuma tagasi, kui mRNA molekul on tsütoplasmasse 
jõudnud. Need valgud on nt SR valgud, hnRNP, CBC, polü-A seonduvad valgud ja tuuma
eksport retseptor. Olles tsütoplasmasse jõudnud, seostuvad mRNA-ga valgusünteesi 
algatavad faktorid.  SR valgud – reguleerivad mRNA stabiilsust, eksporti ning translatsiooni. Nende C-
terminuses on RS domäänid (Ser-Arg kordusjärjestused, mis vahendavad valk-valk ja 
valk-RNA interaktsioone). EIC – exon junction complex – eksoni ühenduskompleks, seondub sinna, kus enne pre-
mRNA-l olid intronid hnRNP – heterogeneous nuclear ribonucleoproteins CBC – cap-iga seostuv kompleks Polü-A seonduvad valgud – saba Tuuma eksport retseptor 


47. Nimeta rakkude poolt toodetavad RNA-d ja nende funktsioon. mRNA-d - Informatsiooni RNA-d (ingl. k. messenger RNA), kodeerivad kindlaid DNA 
nukleotiidse järjestuse piirkondi polüpeptiidahelate aminohappeliseks järjestuseks rRNA-d - Ribosoomi RNA-d, moodustavad ribosoomide põhistruktuuri ja katalüüsivad 
valgusünteesi tRNA-d - Transport RNA-d, transpordivad aminohappeid ribosoomi, kus need 
lülitatakse polüpepdiidahelasse snRNA-d - Väiksed tuuma RNA-d, osalevad paljudes tuumas toimuvates protsessides, 
k.a. pre-mRNA splaissing snoRNA-d - Väiksed tuumakese RNA-d, mis aitavad töödelda ja keemiliselt muuta 
rRNA-sid miRNA-d - MikroRNA-d, reguleerivad geeniekspressiooni blokeerides spetsiifiliste 
mRNA-de translatsiooni ja põhjustavad nende lagundamist siRNA-d - Väiksed segavad RNA-d, lülitavad välja geeniekspressiooni juhtides mRNA-de
lagundamist ja moodustades kompaktse kromatiini struktuuri 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  või transporditakse neid erinevatesse raku osadesse


49. Transkriptsiooni kontroll eukarüootides: Mis on cis-regulatoorsed  järjestused? Mis on trans-regulatoorsed järjestused? Transkriptsiooni regulaatorid  sisaldavad struktuurseid motiive, mis n.ö. loevad 
DNA nukleotiidseid järjestusi   Seostumine nukleosoomides olevale DNA-le on nõrgem kui ‘paljale’ DNA-le
(transkriptsiooni regulaatori seostumine DNA-le sõltub DNA kättesaadavusest)  Transkriptsiooni regulaator seostub tugevalt kui ta on pidevalt dimeerses või 
heterodimeerses olekus  Transkriptsiooni regulaator seostub nõrgemalt kui ta ei ole pidevalt dimeer või 
heterodimeer Cis-regulatoorsed järjestused – mittekodeerivad, peavad asuma samas 
kromosoomis, kus geenid, mida nad reguleerivad; sinna seostuvad transkriptsiooni 
regulatoorid (iga regulaator tunneb ära oma cis-regulatoorse järjestuse);— Iga geeni 
transkriptsiooni kontrollitakse kindla kogumi cis-regulatoorsete järjestustega trans-regulatoorsed järjestused – asuvad erinevas kromosoomis 50. Transkriptsiooni regulaatorid, kui transkriptsiooni kontrollivad  järjestusspetsiifiliselt DNAga seonduvad valgud – aktivaatorid ja 
repressorid, kaasaktivaatorid ja kaasrepressorid, nende ülesanded 
(sh kromatiini struktuuri mõjutamine, toimimine transkriptsiooni 
erinevatel etappidel, näited regulaatorite omavahelise koosmõju 
kohta) Transkriptsiooni regulaatorid sisaldavad struktuurseid motiive, mis n.ö. loevad DNA
nukleotiidseid järjestusi.  Transkriptsiooni regulaatorid – tunnevad DNA-l ära 5-10 bp pikkused spetsiifilised
järjestused = cis-regulatoorsed järjestused (asuvad samas kromosoomis) Iga geeni transkriptsiooni kontrollitakse kindla kogumi cis-regulatoorsete 
järjestustega Transkriptsiooni regulaatorid:


Aktivaatorid  Lülitab geenid sisse  Aktivaatorvalk seostub cis-regulatoorse järjestusega DNA-l ja RNA polümeraasiga.  Nukleosoomide ümberkorraldamine  Kutsuvad esile lisaregulaatorite seostumise  Aitavad RNA polümeraasil seostuda promootorile  Vabastavad RNA polümeraasi, et alustada transkriptsiooni  Vabastavad RNA polümeraasi peatuskohast   transkriptsiooni aktivaatorid töötavad sageli mitmekesi koos   Mitu koos töötavat aktivaatorit annavad suurema toime (transkriptsiooniline  sünergia)  Nukleosoomide eemaldamine (nt histoon chaperionidega e nn saatevalkudega)  Histoonide asendamine  Histoonide ümberkorraldamine  toimimine transkriptsiooni erinevatel etappidel Repressorid  Lülitab geenid välja  inhibeerib transkriptsiooni  Aktivaatorid ja repressorid võistlevad sama regulatoorse piirkonna pärast DNA-l  Repressor takistab aktiveeriva signaali jõudmist aktivaatorile  Takistab üleüldiste transkriptsioonifaktorite kompleksi moodustumist  Värbab kromatiini ümberkorraldava kompleksi  viib promootori piirkonna 
transkriptsioonieelsesse seisundisse  Tõmbab histooni deatsetülaasi promootori juurde  histoonide atsetüleerituse 
väheb  takistab transkriptsiooni  Tõmbab kohale histooni metüültransferaasi, mis paneb histoonidele külge 
metüülrühma Mõlemad seostuvad cis-regulatoorsele järjestusele DNA-s. Kaasaktivaatorid, kaasrepressorid  ei seostu otse DNA-le, vaid DNA-ga seotud transkriptsiooni regulaatoritele. 51. DNA nukleosoomse struktuuri mõju transkriptsiooni regulaatorite seondumisele. Transkriptsiooni regulaatori seostumine  sõltub DNA kättesaadavusest  
seostumine nukleosoomides olevale DNAle on nõrgem kui “paljale” DNA-le  Cis-regulatoorsed järjestused, mida transkriptsiooni regulaatorid ära tunnevad, 
võivad olla nukleosoomis seespool ja ei ole seetõttu neile hõlpsasti 
kättesaadavad;   Seetõttu võimaldab nukleosoomi hingamine transkriptsiooni regulaatoril seostuda  Kui cis-regulatoorsed järjestused on parasjagu suunatud nukleosoomist väljapoole, 
indutseerivad mitmed transkriptsiooni regulaatorid oma seondumisega DNA-le selle
paindumist ja ei lase sel nö uuesti sulguda 52. Nukleosoomide ’hingamine’


Nukleosoomi äärealal DNA n-ö hingab, st lõdveneb ja ajutiselt eksponeerib DNA-d, mis 
võimalda transkriptsiooni regulaatoritel paremini seostuda. 53. Regulatoorsed DNA järjestused: TATA box, promootor, enhaanser, Isolaator- ja tõkisjärjestused TATA box - DNA ahela neljanukleotiidne järjestus, kuhu seondub TBP Promootor - genoomi piirkond, mis on vajalik geeni transkriptsiooni alusamiseks  tagab RNA polümeraasi seondumise transkribeeritava geeni algusesse  isel. mitmed DNA konsensusjärjestused, millele seonduvad basaalsed 
transkriptsioonifaktorid Enhaanser - võimendaja  seondumiskohtadeks erinevatele transkriptsiooni aktiveerivatele valkudele  asuvad geeni promootoritest suhteliselt kaugel  aktiivsed ehanserid ruumiliselt promootorite läheduses ning inakteeruvad 
nendega (DNA ja kromatiini lingude teke võimaldab seda)  kohensiin – aitab linge moodustada ja neid koos hoida Isolaator - takistavad cis-regulatoorsete järjestuste toimet kõrvalasuvatele 
geenidele   isolaatorile seostuv valk hoiab geeni B ja cis-reguleerivat järjestust lähestikku ning  cis-reguleeriv järjestus ei saa mõjutada geeni A transkriptsiooni Tõkisjärjestused - takistavad heterokromatiinse ala levikut kromatiinil 54. Geeniekspressiooni erinevused eukarüootides ja prokarüootides. 1. Prokarüootides seostuvad transkriptsiooni regulaatorid (aktivaatorid ja  repressorid) otse DNA-le või RNA polümeraasile. 2. Eukarüootides seostuvad transkriptsiooni regulaatorid (aktivaatorid ja  repressorid) DNA-le või RNA polümeraasile paljude vahevalkude kaudu. 3. Eukarüootides kontrollivad paljud transkriptsiooni regulaatorid cis-regulaator  piirkondade kaudu ühte geeni, mille ulatus on tuhandeid nukleotiidi paare. 4. Eukarüootides tekivad transkripsioonil DNA lingud. 5. Eukarüootide DNA on pakitud nukleosoomidesse ja veel keerulisematesse  struktuuridesse.


Bakteri geenikogumi transkriptsiooi käivitab ainult üks promootor. 7. Transkriptsioonijärgne geeniekspressiooni kontroll
55. Ribolülitid ja nende roll geeniekspressiooni kontrollis Ribolülitid — lühikesed RNA järjestused, mille kuju muutub, kui nendele seostuvad 
väiksed molekulid (näit. metaboliidid).    kui mõnda ainet on rakus palju, seostub ribolüliti sellega, ribolüliti  konformatsioon muutub ning ta katkestab transkriptsiooni, mis toodaks 
antud metaboliiti juurde.   paiknevad vastsünteesitud mRNA 5’-otsa läheduses.   NÄITEKS: kui guaniini tase rakus on madal, siis elongeeriv RNA polümeraas  transkribeerib puriini biosünteesi geene ja ensüüme, mis on vaja guaniini 
biosünteesiks.    Kui guaniini on aga liiast, siis see seostub ribolülitile, põhjustades konformatsiooni muutuse, mis omakorda toob kaasa RNA plümeraasi termineerimise.  56. RNA splaissing, RNA alternatiivne splaissing, RNA alternatiivse  splaissingu negatiivne ja positiivne kontroll RNA SPLAISSING
Eksonid – kodeerivad fragmendid – intronid – mittekodeerivad 
(Enne valgusünteesi tuleb intornid eemaldada eensüüm-katalüütilise RNA 
splaissinguga. Lisatakse 5’ otsa RNA cap ja 3’ otsa polyA saba. Tulemuseks on 
mRNA, mis transporditakse tuumast tsütoplasmasse) 1. Adeniin nukleotiid ründab introni 5’-otsa ja  lõikab sealt suhkurfosfaat selgroo mRNA-l katki. 2. Adeniin     jääb 5’ otsaga seotuks ja RNA molekuli tekib loop.  3. Vabanenud eksoni 3’ otsas on OH, mis ründab teist eksonit.  4. Tulemuseks on 2 koos olevat eksonit ning üks lassokujuine intron. Viimane lagundatakse
nukleotiidideks, mida saab uuesti sünteesis
kasutada.  Alternatiivne splaissing – splaissimine, et luua
unikaalseid valke, varieerides eksonite
kompositsiooni samas mRNAs
— võib toimuda mitmel viisil. Eksoneid võib nii
pikendada kui ka vahele jätta või introneid alles
jätta. RNA alternatiivse splaissingu negatiivne ja
positiivne kontroll - repressor seostub kindlale
järjestusele ja blokeerib splaissinguvalkude ligipääsu.


Positiivne: splaisinguvalgud ei suuda tuvastada mingit järjestust ilma aktivaatorvalguta 
(Splicing enhanser). 57. Kontroll translatsiooni tasemel sh Shine-Dalgarno järjestus Bakterites kontrollib mRNA translatsiooni konserveerunud nukleotiidne järjestus 
(Shine-Dalgarno järjestus)  asub alustava AUG koodoni ees.  — kui see järjestus on kuidagi tõkestatud, siis translatsiooni ei saa alustada. 58. Translatsiooni alustamise kaks mehhanismi: Cap-dependent  mechanism (eukarüoodi rakkudes) ja IRES-dependent mechanism 
(viirustes) 1.Cap-dependent mechanism (eukarüoodi rakkudes)  — rakkudes algab translatsioon mRNA 5´-otsast AUG koodonist  — Cap ja polüA saba stimuleerivad komplekti initsiatsiooni faktorite seondumist 2.Ires-dependent mechanism (viirustes)  – Viiruste puhul algab translatsioon tihti mRNA 5´-otsast kaugel, kus asub sisenemine 
ribosoomi, spetsiifiline RNA järjestus  Mõlema puhul on vajalik translatsiooni initsiatsioonifaktor elF4E. 59. Geeniekspressiooni reguleerimine mRNA stabiilsuse tasemel   RNA polü(A) saba ja cap struktuuri lagundatakse samaaegselt translatsiooniga, e 
need võistlevad oma vahel.  Eukarüootide mRNA lagunemise kaks viisi — kui mRNA polü-A-ots lüheneb kriitilise pikkuseni, siis mRNA lagundatakse 1. 5´-3´-lagundamine
2. 3´-5´-lagundamine deadenül
aas


60. mRNA molekulide võimalikud paiknemiskohad pärast tuumast  väljumist Tuumast vabanenud mRNA molekuli saab aktiivselt transleerida (keskel), säilitada 
stressi graanulites (paremal) või lagundada P-kehades (vasakul). As the needs of the 
cell change, mRNAs can be shuffled from one pool to the next, as indicated by the 
arrows. 8. Mittekodeerivad RNA-d geeniekspressiooni regulatsioonis
61. RNA interferents (RNAi) eukarüootides Üheahelalised interfereerivad RNA-d moodustuvad kaheahelaliselt RNAlt (20-30 
nukleotiidi).  Nad paarduvad sihtmärk RNAle ja võivad nii põhjustad mitmeid kahjustusi:  1. lõikavad, 
2. represseerivad translatsiooni ja sihtmärk RNA destruktsiooni,
3. moodustavad heterokromatiinseid alasid DNA-l, millelt sihtmärk RNA  transkribeeritakse.  Siia klassi kuuluvad:  mikroRNA-d (miRNA-d), väiksed segavad RNA-d (siRNA-d) ja piwi-seoselised RNA-d 
(piRNA d).   Kõik nad on lühikesed, algselt kaheahelalised, seostuvad RNA-le ja vähendavad  geeniekspressiooni.


62. miRNA-d  reguleerivad mRNA translatsiooni ja stabiilsust  miRNA-sid sünteesitakse RNA polümeraas II poolt, lisatakse cap-struktuur ja 
polüadenüleeritakse.  Prekursor miRNA moodustab endaga kaheahelalise struktuuri. miRNA moodustub 
nii, et tuumas kärbitakse teda ja saadetakse tsütosooli, kus see lõigatakse dicer 
ensüümiga. Argonaut konjugeerub RISC valkudega ning seejärel seostuvad 
mõlemale miRNA ahelale, selle üks ahel lõigatakse ja eemaldatakse. Teine ahel 
juhatab RISC’i spetsiifilise mRNA juurde, toimub paardumine.  Kui RNA-RNA paardumine on ulatuslik, siis argonaut lõikab sihtmärk RNA, 
kutsudes nii esile selle ahela lagundamise.  Kui paardumine ei ole nii ulatuslik, siis viib see translatsiooni 
inhibeserimiseni, mRNA destabiliseeritakse ja transporditakse P-kehasesse, 
kus toimub lõplik lagundamine.  RISC-kompleks (ingl-k. RNA-induced scilencing complex), kuhu kuulub ka Argonaut 
valk 63. siRNA-d — Väiksed segavad RNA-d, lülitavad välja geeniekspressiooni juhtides mRNA-de 
lagundamist (ehk heterokromatiniseerumise) ja moodustades kompaktse 
kromatiini struktuuri — kaheahelalised RNA-d, mis tekivad Dicer’i (ensüüm) toimel  — siRNA-d teevad kahjutuks rakule võõrast mRNA-d (viiruste ja transposoonide RNA)


64. Mis vahe on miRNA-l ja siRNA-l?  siRNA-d teevad kahjutuks võõrast RNA-d (viiruste ja transposoonide RNA)  miRNA lagundab rakule omast RNA-d 65. Pikad (üle 200 nukleotiidi) mittekodeerivad RNA-d (lncRNA) 1) Seovad kokku valke, mis juhivad sama protsessi
2) Paigutavad valke kindlatele RNA või DNA järjestustele
3) Kontrollivad geenide transkriptsiooni samal kromosoomil (cis) või teisel kromosoomil (trans)  kodeeritakse RNA polümeraas II poolt,   neil on cap-struktuur, polü-A saba ja nad on sageli splaissitud.


8. – 11. LOENG 9. Tüvirakud ja rakkude diferentseerumine.
66. Rakkude diferentseerumise mõiste Rakkude diferentseerumine tähendab rakkude spetsialiseerumist. 
Diferentseerumine on erinevate rakutüüpide tootmine õigel ajal, õiges 
kohas, õiges hulgas.  Rakud muutuvad ühest rakutüübist teiseks, seejuures omandavad nad 
jagunemise käigus üha enam spetsiifilisi tunnusjooni. Vähem eristunud rakkudest
tekivad jagunemise tulemusel kõrgelt spetsialiseerunud rakud.  See toimub organismi arengu jooksul pidevalt. Eelkõige diferentseeruvad rakud 
seepärast, et organismil on pidev vajadus eri tüüpi rakkude järele. Rakkude 
diferentseerumine on aluseks sellistele protsessidele nagu embrüogenees, 
organogenees, samuti täiskasvanud organismis status quo säilitamine 67. Nimeta ja kirjelda rakkude diferentseerumise üldreeglid (3). Rakkude diferentseerumise juures võib välja tuua järgmised üldreeglid:  1. Diferentseerumine tähendab geenide valikulist ekspressiooni. –  organismis on kõikides rakkudes ühesugune genoom, vaatamata nende 
erinevale diferentseerituse tasemele. Erinevalt diferentseerunud rakkudes on 
geenide ekspressioon erinev – nad sisaldavad erinevaid mRNA-sid ja 
seetõttu ka erinevaid sünteesitud valke. Praeguseks on iseloomustatud 
paljusid transkriptsioonifaktoreid, mis kontrollivad teatud kindlate geenide
ekspressiooni.  2. Rakkude diferentseerumisega kaasneb tihti nende jagunemisvõime  vähenemine. – reeglina lõplikult diferentseerunud rakud kas ei jagune 
üldse või jagunevad vähem kui neid moodustanud eellasrakud (näit. 
vereloome tüvirakud - diferentseerunud vererakud; müoblastid - 
skeletilihasrakud).  ehituslike eripärade tõttu (müofibrillide kuhjumine, 
tuuma kaotsiminek naha epidermise välimise kihi rakkudes või 
erütrotsüütides,  3. Diferentseerumise astmed on üldiselt stabiilsed ja mitte  interkonverteeritavad. – üht tüüpi rakk ei muutu kunagi teist tüüpi rakuks. 
Vererakk ei muutu mitte kunagi mitte mingil juhul näiteks epiteelirakuks või 
närvirakuks, närvirakk aga ei muutu kunagi lihasrakuks jne. Sellised 
radikaalsed transformatsioonid on keelatud.  68. Milliste mehhanismidega (2) tagatakse diferentseerunud  rakkude õige hulga säilitamine koes? 1) Asendamatud rakud Tekivad kindlal hulgal organismi embrüonaalses eas, säilivad kogu eluea jooksul   ei jagune enam kunagi ning ei saa asendada hävimise korral


  pika elueaga, peavad olema kaitstud keskkonnas   nt närvirakud, südamelihase rakud, kõrva kuulmisretseptorid ja silma  läätse rakud.  siiski metaboolselt aktiivsed ja võimelised uuendama oma 
komponente. Lihasrakk näiteks uuendab kõik oma valgud paari nädala jooksul. 
Närvirakk on võimeline taastama oma jätked, kui need tal küljest ära 
lõigatakse.  2) Uuenemine tüvirakkude abil Enamik diferentseerunud rakkudest ei jagune kuid nad pole ka 
asendamatud. Paljudes kudedes osa rakke pidevalt vananeb ja hävib ning 
need asendatakse uutega. Kuigi väga paljud diferentseerunud rakud pole küll 
ise enam jagunemisvõimelised, on siiski võimalik neid juurde tekitada 
tüvirakkude abil.  Tüvirakku vajatakse seal, kus on pidev tarvidus diferentseerunud rakkude 
järele, mis ise ei ole jagunemisvõimelised. Kuigi tüvirakk on lõplikult 
diferentseerumata, on ta siiski determineeritud - ta saab diferentseeruda ainult 
teatud kindlates suundades (tema arengupotentsiaalid on piiratud).  69. Tüvirakkudele iseloomulikud omadused (3). 1) Tüvirakud ei ole ise terminaalselt diferentseerunud 
2) Nad võivad piiramatult jaguneda (vähemalt organismi eluea jooksul) 
3) Säilitavad ise oma populatsiooni, s.t. jagunemisel tekkinud tütarrakkudest osa jääb edasi tüvirakkudeks, osa aga alustab lõplikule diferentseerumisele viivat 
rada. 70. unipoteKirjelda tüvirakkudele iseloomulikku  rakujagunemist. Tüvirakud taastoodavad enda sarnaseid rakke ja omavad võimet areneda eri 
tüüpi diferentseerunud rakkudeks.   71. Tüvirakkude potents ja plastilisus. Mis on tüvirakkude  arenguline potentsiaal (potents, ingl k potency)? Kuidas 
eristatakse tüvirakke rakkude arengulise potentsiaali alusel? Tüviraku arengupotentsiaal ehk potents kirjeldab raku võimet anda 
diferentseerumisel erinevaid rakutüüpe. 


  arengu käigus moorulast blastotsüst – välimine kiht trofoblast e trofektoderm;  sisemine kiht nn sisemine rakumass ICM, kust tekivad kõik tulevase organismi 
rakud. Potentsi alusel eristatakse: Totipotentsed rakud – suudavad diferentseeruda kõigiks rakutüüpideks ja ka 
platsenta trofoblasti rakkudeks   inimesel sügoot ja 4-8 sellest esimeste jagunemistega tekkinud rakku Pluripotentsed rakud – sellest tekivad kõik rakutüübid aga MITTE trofoplast. 
Blastotsüsti sisemise rakumassi (ICM) rakud. Multipotentsed rakud – võivad olla nii embrüos kui ka täiskasvanud 
organismis, suudavad diferentseeruda suhteliselt piiratud hulgaks 
rakutüüpideks. (nt hematopoeetiline tüvirakk on multipotentne, sest suudab 
diferentseerumisel anda kõiki vererakke – müeloidseid leukotsüüte, erütrotsüüte 
ja lümfotsüüte ja trombotsüüte. Oligopotentsed rakud – suudavad diferentseeruda paariks erinevaks 
rakutüübiks. Nt lümfoidsed ja müeloidsed tüvirakud. (lümfoidsed võivad luua 
erinevaid vererakke, nt B- ja T- lümfotsüüdid, kuid ei suuda diferentseeruda 
teisteks vererakkudeks nagu erütrotsüüdid. Unipotentsed rakud – osalevad teatud kudedes mingi kindla rakutüübi 
taastootmisel. Nt spermatogoonidest tekivad ainult spermid. Nende 
arengupotentsiaal on määratud realiseeruma vaid mõne kindla rakutüübina. 72. Asümmeetrilise ja sümmeetrilise rakujagunemise võrdlus. Sümmeetriline – 2 tekkivat 
tütarrakku on omavahel ja 
eellasrakuga identsed. Neid 
mõjutavad välised faktorid – 
võivad kujuneda erinevateks 
nende tõttu Asümmeetriline – üks jagunenud 
rakkudest jääb eellasraku 
omadustega, teine aga omandab 
uue funktsiooni sõltuvalt raku 
muutunud geeniaktiivsusest ja 
koe vajadustest.   Mitu  võimalust –  tütarrrakkud on eellasrakust täiesti erinevad VÕI üks tütarrakk on 
identne, teine on teistsugune.   asümmeetriline jagunemine on tavaline siis, kui eellasrakk on tüvirakk   kollased rakud (tüvirakud) jäävad samaks, aga nad genereerivad teisi rakke, mis 
arenevad teisteks rakutüüpideks. CELL LINEAGE


  rida järjest sümmeetrilisi ja asümmeetrilisi rakujagunemisi, annab aluse  erinevatele spetsialiseerunud rakutüüpidele hulkrakses organismis. Kõrge 
geneetilise kontrolli all.   programmeeritud rakusurm on normaalne arengu osa ning vastusena  põletikule või toksiinidele. 73. Tüvirakkude asümmeetrilise jagunemise indutseerimiseks  on kaks võimalust: nimeta need. Asümmeetriline jagunemine – tsütoplasma molekulid tütarrakkude vahel 
ebaühtlaselt jaotatud  tütarrakud arenevad erinevalt 1) Välisele vihjele vastusena (extrinsic) – tütarrakud on algselt sarnased,  aga erinevus tuleb sisse rakkudevahelise signalisatsiooni tulemusena 
ümbritsevatest rakkudest või eellasrakust. Seetõttu rakk polariseerub ja 
molekulid jagunevad enne mitoosi ebaühtlaselt.  ettevalmistus mitoosiks on
erinev. Jagunemise tulemusena tekib üks tüvirakk ja üks diferentseeruv rakk 2) Intrinsic – tulevased tütarrakud on eellasraku jagunemise eel juba erinevad – ei sõltu rakkudevahelisest signalisatsioonist või infovahetusest keskkonnaga. 
Eellasrakk peab olema polariseeritud, st molekulid jagunevad enne mitoosi 
ebaühtlaselt. Mitoosikääv on kohakuti polaarsusteljega. 74. Rakkude asümmeetria/polaarsus. Rakkude polariseeritus  asümmeetrilise jagunemise korral. Rakkude jagunemisel põhjustab teatud tsütoplasmaatiliste determinantide 
(mRNA, valgud, lipiidid) ebavõrdne jaotumine tütarakkude vahel erinevuste 
ilmnemise rakkude edasises saatuses.  75. Milliste tsütoplasmaatiliste determinantide ebavõrdne  jaotumine mõjutab rakkude asümmeetriat jagunemisel? Too 
näiteid raku polariseeritusest sh ka näide raku 
polariseeritusest, mis ei ole seotud rakujagunemisega. mRNA, valgud, lipiidid – tsütoplasmaatiliste determinantide ebavõrdne 
jaotumine, mis mõjutab rakkude sümmeetriat jagunemisel. NÄITED:   Inimese trofektrodermi ja ICM kujunemine toimub asümmeetriliste  jagunemiste tulemusena. Kahe asümmeetrilise jagunemislaine (8–16 ja 16–32 
rakku) käigus tekib kaks ruumiliselt ja molekulaarselt erinevat rakupopulatsiooni:
välimised polaarsed rakud (apikaalne piirkond koos sinna kuuluvate 
determinantidega) on suunatud arenema trofektodermi (trofoblasti) 
rakkudeks ja sisemised apolaarsed rakud kujunevad pluripotentseteks 
ICM’iks, kust saavad areneda kõik rakud va trofektodermi rakud. Asümeetris 
sõltub lõigustustasa pinna asetusest polaarsustelje suhtes.


  Raku polarisatsioon ilma jagunemiseta: dünaamiline makrofaag, mis bakterit taga ajab, et ta fagotsüteerida. Ta tunneb bakteri kohalolu nii, et kui bakter jätab
mingisuguse peptiidijäägi enda liikumise järel alles, tunneb makrofaag oma 
retseptoritega selle ära ja ta saab selle suunas liikuda. Signaal polariseerib 
makrofaagi – ta suund ja kuju muutuvad.    haploidne pärmirakk peab kasvama kõrgeima paljunemisfaktori vastas  paljunemistüübi poole, tal on pinnal retseptor, mis signaliseeirb asukoha 
kõrgeima kontsentratsiooni poole. SCHMOOde tekkimine – rakk saab 
lokalisatsioonisignaali  Cdc42 geen 
aktiveeritakse, et tekitada Cdc42⋅GTP kõrgem 
kontsentratsioon seal kohas pärmirakus. See 
aktiveerib formiini, mis „kinnitab“ aktiini 
filamendid sinna saiti, kus on palju Cdc42⋅GTP’d 
ja kinnitab nad sinna ( + pool raku korteksi pool 
= kõrgeima paljunemisfaktori pool). Müosiin V 
mootor transpordib vesiikuleid mööda aktiini 
filamente  schmoo kasv. Schmoo polaarsus on  indutseeritud rakusiseses tsüklis, mis kogu aeg tagastab polaarsus fatkoreid 
(Cdc42’te) mööda aktiiinifilamente signaalisaiti. 76. Fundamentaalsed protsessid looma arengus (4). 1) Rakkude proliferatsioon – palju rakke ühest rakust
2) Rakk-rakk interaktsioonid – koordineerivad raku käitumist seoses  ümbritsevate rakkudega 3) Rakkude spetsialiseerumine=diferentseerumine – loob rakke erinevate  omadustega erinevates positsioonides 4) Rakkude liikumine – organiseerib rakke, et formeerida kudesid ja organeid 77. Nimeta ja kirjelda peamised  rakkudevahelise 
kommunikatsiooni viisid 
diferentseerumisel (3). Signalisatsiooniga (kas positiivne või 
negatiivne) aktiveeritakse, vaigistatakse 
või represseeritakse geene, mõjutades 
DNA transkriptsiooni. 


Mõju võib esineda ka post-transkriptsioonilisel tasemel, aga samuti translatsiooni etapis ja 
hilisemas valkude modifikatsioonis.  1) Difusioon – signaalmolekule sekreteeriva raku mõju kandub vastava  signaalmolekuli difundeerumisel ja kinnitumisel mõjutatava raku vastavale
retseptorile (mõjutab üle signaaliülekande raja rakkude talitlust ja 
eristumist) 2) Retseptorkontakt - rakud seonduvad omavahel otse tänu  rakupinna transmembraansetele retseptoritele, interaktsioon kahe 
või mitme raku membraanis paikneva retseptori ja teiste rakkude 
membraani ligandide vahel, selline mõju on lokaalne ja piirdub peamiselt 
ühe või mõne raku mõjuga naaberrakkudele;  3) Aukliidus – kiire ja efektiivne signaalmolekulide liikumine läbi  aukliiduste ühest rakust teise, kuna otsetee kahe raku vahel on 
avatud 78. Rakkude kasvu regulatsioon. Elundi või organismi suurust  määravad muutujad (4).???? Kasvu reguleeritakse rakkude proliferatsiooni (rakkude kiire 
paljunemine ehk vohamine mitootiliste jagunemiste kaudu, rakkude arv 
suureneb) ja apoptoosiga – samuti võivad rakud organismi kasvamise 
käigus suureneda või lisandub erinevaid ekstratsellulaarseid komponente. 
Kasvamine toimub nii rakkude suurenemise kui ka ekstratsellulaarse 
materjali suurenemise kaudu. Rakk individuaalselt kasvab, 
suurendades massi ja mõõtmeid. Elundi või organismi suurust määravad muutujad: 1) Rakkude proliferatsioon
2) Rakkude suurenemine
3) Ekstratsellulaarse maatriksi lisandumine 
4) Apoptoos 79. Mis on tüvirakunišš? Mis on tüvirakuniši roll? Too  tüvirakuniššide kohta näiteid. Tüviraku nišš – regulatoorne mikrokeskkond, mis kontrollib tüviraku 
erinevaid olekuid. Diferentseerumisele suunduad tüvirakud väljuvad nišist. Roll - Nišid reguleerivad rakkude proliferatsiooni ja diferentseerumist 
parakriinsete ja jukstakriinsete signaalmolekulide kaudu, mida niši rakud 
toodavad. Enamasti need signaalid hoiavad tüviraku diferentseerumata 
olekus ja kui rakk nišist lahkub, ei ulatu signaalmolekulid enam nendeni ja 
algab raku diferentseerumine. tüviraku tüüp niši asukoht niši rakulised 
komponendid soole tüvirakud krüptide sopistised panethi rakud, MSC epidermis (nahk) epidermise basaalkiht naha fibroplastid sperm testis sertoli rakud hematopoeetilised
tüvirakud luuüdi veresoone epiteel


aju tüvirakud subventrikulaarpiirkond, 
subkranulaarpiirkond ependüümirakud, 
veresoonte epiteel skeletilihase 
tüvirakk basaalkihi ja lihaskiudude 
vahel lihaskiud  80. Miks on oluline õige tasakaal tüviraku jagunemise ja  diferentseerumise vahel? Kui diferentseerumist on liiga palju, siis hävib tüvirakkude populatsioon ja 
kiireneb organismi vananemine. Liigne proliferatsioon (vohamine) aga võib 
põhjustada kasvajate tekke.  Selline tasakaal reguleeritakse antagonistlike parakriinsete faktoritega.  81. Kirjelda koe uuenemist tüvirakkude abil peensoole epiteeli  näitel. – peensoole epiteel uueneb pidevalt kiiresti jagunevate tüvirakkude abil 
krüpti all on tüvirakud, tipus diferentseerunud rakud: → tüvirakud - tsükli aeg u 24h
→ kiiresti jagunevad rakud (cycle time 12h)
→ mittejagunevad diferentseerunud rakud – Panethi rakud – 
suurenevad apoptootiliselt – uued rakud tulevad alt peale – 
sooleepiteel laieneb Tüvirakud paiknevad krüpti põhjas, kus neis tekkinud 
diferentseerunud rakud liiguvad ülespoole kuni jõuavad soole hattude 
ülemisse ossa, seal nad surevad ja asendatakse altpoolt tulevate uute 
rakkudega. 82. Wnt signaalirada – selle roll tüviraku kontekstis. Wnt  signaalirajas osalevad põhilised faktorid. Wnt signaalirada reguleerib tüvirakkude saatust (kontrollib embrüonaalset 
arengut) – see on erinevate valkude (glükoproteiinid) koostöös toimiv võrgustik, 
mis vahetab signaale raku pinnaretseptorite ja tuumas aset leidva 
geeniekspressiooni vahel. 1) reguleerib embrüogeneesi, rakkude diferentseerumist ning pahaloomuliste kasvajate arengut 2) mängib olulist rolli embrüonaalses arengus ning täiskasvanud tüvirakkude  uuendamises ja hoolduses 


3) Wnt rajas signaalide ülekande defektsusega olid seotud paljud haigused,  nagu vähk, diabeet ja neurodegeneratiivsed haigused Wnt seostub retseptoriga Frizzled ning põhjustab retseptorklastrite tekke 
ja retseptoriga seotud valgu Dishevelled polümerisatsiooni. Tekkinud 
kompleks n-ö püüab tsütoplasmast kinni β-kateniini fosforüülimise ja 
degradatsiooniga seotud valke. Tulemuseks on degradeerimata β-
kateniini kuhjumine rakutuuma ning geeniekspressiooni käivitamine.  Wnt ülesanne on hoida krüptis asuvaid rakke paljunevas olekus Wnt signaal aktiveerib rakkudes Lgr5 valgu (geeniekspressiooni kontroll) Põhilised faktorid:   APC – takistab transkriptsioonifaktorit β-kateniin. Selle geeni produkt on valk, 
mis blokeerib Wnt raja aktiveerumise  muteerunud Apc – pidev 
ülemäärane Wnt signaal   Lgr5 – tüviraku markeriks, selle geeni produktid soodustavad rakkude 
jagunemist;   Lgr5 valk - G-valkudega seotud transmembraanne retseptor, selle valgu 
ekspressioon on iseloomulik tüvirakkudele  β-kateniin – rakkudes tavaliselt madalal tasemel – kui tahetakse takistaad 
rakkude jagunemist, suunatakse β-kateniin lagundamisele. Kasvajates on 
βkateniini tase suurenenud – βkateniini ei fosforüleerita, ei saa seonduda 
APC’ga  Onkogeenid soodustavad rakkude jagunemist (kasvaja kontekstis) Tüviraku kontekstis: tüvirakud sooles ja nahas on reguleeritud Wnt 
signaalirajaga Karvanääpsu rakud. B kateniini aktivatsioon muudab karvanääpsu raku saatuse 
epiermise rakust karvarakuks. Kui B kateniin eemaldada, ei teki enam 
karvarakke. Ehk siis tüvirakud tekitavad ainult epidermi rakke mitte karva rakke. 
B kateniin nagu lüliti, mis kontrollib millised rakud epiteeli tüvirakkudest tekivad. 
Wnt signaalidel on samuti stimulatoorsed mõjud rakujagunemisele, neid hoiavad 
tagasi Wnt raja inhibiitorid nagu DKK ja sFRP.


10. Epigeneetika
83. Milliste mehhanismidega toimub geneetilise info  epigeneetiline reguleerimine? RNA interferents – RDR – RNA polümeraas  kaheahelaline RNA (dsRNA)  → Üheahelalised interfereerivad RNA-d moodustuvad kaheahelaliselt RNAlt  (20-30 nukleotiidi).  → Nad paarduvad sihtmärk RNAle ja võivad nii põhjustad mitmeid kahjustusi: 1. lõikavad,  2. represseerivad translatsiooni ja sihtmärk RNA destruktsiooni, 3. moodustavad heterokromatiinseid alasid DNA-l, millelt sihtmärk 
RNA transkribeeritakse.  DNA metüleerimine – lisad metüülrühma – algul ei mõjuta, aga metüülrühm on
seondumiskohaks erinevatele valkudele.  Kromatiini modifitseerimine – histoonide modifikatsioonid: lüsiinijääkide 
atsetüleerimine, metüleerimine, monoubvikvitineerimine. Arginiinijääkide 
metüleerimine. Seriini- ja treoniinijääkide fosforüleerimine 84. Mis on heterokromatiin ja eukromatiin? Mis neid  iseloomustab? Heterokromatiin – suletud struktuur; histoonid deatsetüleeritud, seondunud 
HP1 valguga; tugevalt kondenseerunud, tsentromeerides ja telomeerides, 
sisaldab palju kordusjärjestusi, geenivaene, replikeeritakse hilsies S faasis


Eukromatiin – avatud struktuur, histoonid atsetüleeritud, vähe kondenseeritud, 
kromosoomi õlgadel, unikaalsed järjestused, geenirikas, replikeeritud läbi S faasi,
meioosis toimub rekombinatsioon.  histooni atsetüültransferaas, 
transkriptsiooni aktivaator, hüperatsetüleeritud histooni saba 85. Milliseid post-translatsioonilisi modifikatsioone esineb  histoonidel ja kuidas need kromatiini aktiivsust mõjutavad? 1. Atsetüleeritud histoonid tähistavad avatud ja transkriptsiooniliselt 
aktiivset kromatiini. Histoonide atsetüleerimine on oluline 
nukleosoomide omavahelise kontakti takistamiseks. 2. Histoonide metüleerimine on seotud enamasti teiste faktorite 
seondumisega nukleosoomidele. Mõned metüleerimised kaasnevad 
aktiivse transkriptsiooniga (H3K4me3 ja H3K36me3), teised on vajalikud 
kromatiini vaigistamiseks (H3K9me3, H3K27me3, H4K20me3). Mõned 
lüsiinijäägid (näiteks H3K9 või H3K27) on atsetüleeritavad või 
metüleeritavad, kuid mitte mõlemat korraga (üks välistab teise). 3. Histoonide fosforüleerimine on tavaliselt seotud mõne konkreetsete 
protsessidega, kus on vaja kromatiini struktuuri muuta, näiteks H3 Ser10 
fosforülerimine on vajalik kromatiini kondenseerumiseks mitoosis ja H2AX 
Ser139 fosforüleerimine on üldine “häiresignaal” mida tehakse DNA 
katkete piirkonnas. 86. Mis on histooni kood? Suur osa histoonide modifikatsioone, mis ei peaks otseselt kromatiinile 
mõju avaldama.  Seetõttu arvatakse, et kromatiini aktiivsus sõltub erinevate modifikatsioonide 
koosmõjust – epigeneetiline kood Histooni kood + DNA modifikatsioonid = epigeneetiline kood Histooni koodi hüpoteesi eelduseks on see, et leidub miski, mis suudab seda 
koodi lugeda ja siis vastavalt tegutseda. Sageli on ühel valgul (või 
valgukompleksil) korraga mitmeid erinevaid histoonidega interakteeruvaid 
domeene. Valgukompleksid võivad samaaegselt seonduda nii histoonidel kui 
DNA-l olevate modifikatsioonidega.  87. Mis on kromatiini remodelleerimine?  Kromatiini remodeleerimise all mõistetakse nukleosoomide liigutamist 
DNA-l.   Nukleosoomide liigutamine on vajalik kõikide DNA-ga seotud 
protsesside toimumiseks, sest aeg-ajalt on vaja tagada ligipääs nendele
DNA lõikudele, mis muidu on nukleosoomidega kaetud või siis sulgeda 
juurdepääs nendele lõikudele, mis muidu jääksid nukleosoomist 
välja.  Kromatiini remodeleerivad faktorid on olulised geenide aktivatsioonil ja 
repressioonil, DNA replikatsioonil ja reparatsioonil ning muudel DNA-ga 
toimuvatel protsessidel.   Kromatiini remodeleerivate valgukomplekside tööks on vajalik ATP energia.


11. Apoptoos
88. Apotoosi olulisus organismi arengus. Too näiteid. Apoptoos mängib rolli organite ja kudede elimineerimisel, mis on kasulikud ainult
embrüonaalses vastse arengustaadiumis. Koordineeritud suurte 
rakupopulatsioonide elimineerimine saab aidata kudede kujunemisele ilma 
naaberrakke mõjutamata. Nt kahepaiksete jäsemed 89. Apoptoosi ja nekroosi võrdlus.  Apoptoos on raku enda poolt käivitatud ja kontrollitud, aga nekroos ei allu 
raku kontrollile ja on n-ö õnnetuslik  Apoptoosi puhul rakk laguneb väikesteks membraaniga ümbritsetus 
vesiikuliteks, blebbing, nekroosi puhul kaob membraani terviklikkus  Apoptoosi pugul tsütoplasma komponenid ei satu EC ruumi, vaid 
fagotsüteeritakse teiste rakkude poolt. nekroosi puhul satuvad (kahjustab 
teisi rakke ja põhjustab põletikku) 90. Apoptoosi põhjustavad tegurid/signaalid. Retseprotite aktivatsioon: (Fas retseptor/fas ligand; tsütokiinide poolt 
indutseeritud) Otsene mitokondri kahjustus: (vabad radikaalid, hüpoksia (kudede 
hapnikuvaegus), tsütosoolis oleva vaba kaltsiumi taseme tõus, atp vähenemine) Rakumembraani kahjustus: vabad radikaalid, radiatsioon Parandamatu DNA kahjustus: radiatsioon, kemoteraapia, mitoosi vead 91. Apoptoosi etapid ja faasid (millisest faasist alates on  apoteoos pöördumatu?). 1) Käivitamise/signaliseerimise faas – pöörduv etapp, morfoloogilisi  muutuseid pole veel näha a. Aktiveeritakse molekulaarsed süsteemid: Bcl-2 perekonna valgud (Bax, Bad, Bak, Bid) ning initsiaatori kaspaasid (2, 8, 9, 10) 2) Elektrofaas – rakk hakkab kahanema ja tekitab protsess muutub  pöördumatuks  a. Mitokondriaalse membraani-potentsiaali kadumine, tsütokroom C ja  ATP vabanemine tsütosooli b. Moodustub apoptosoom – Cyt C seondub APAF-1’ga (apoptoosi  proteaasi aktiveeriv faktor 1) ning omakorda kaspaas 9’ga c. Apoptosoom aktiveerib efektor-kaspaasid: kaspaas-3 ja -7
d. Aktiveeritakse nukleaasid, mis lagundavad kromatiini nukleosoomi  suurusteks fragmentideks e. AIF (apoptoosi indutseeriv faktor) kontrollib kromatiini  kondenseerumist ja tuuma fragmenteerumist 3) Degradeerimise faas – mitmed ensümaatilised mehhanismid on  aktiveeritud (efektor-kaspaasid 3,6 ja 7), degradeeritakse valgud ja DNA a. Fosfatidüülseriini translokatsioon plasmame


4) Ilmnevad morfoloogilised muutused – kromatiin kondenseertitakse, tuum fragmeneteerub ja rakk puruneb mitmeks fragmendiks (apoptootilised 
kehad). See protsess kestab vaid paar minutit a. (organellid kahjustamata) 5) Fagotsüütiline faas – põletikulise reaktsiooni puudumine - m a. Raku membraani välispinnale eksponeeritud fosfatidüül-seriini ja  trombospondiinvitronektiini ühendused membraani pinnal tuntakse ära
ja fagotsüteeritakse makrofaagide poolt 92. Kirjelda aktiveeritud surmaretseptorite kaudu käivitatud  signaalirada (sh mis on DISC kompleks). Kirjelda rakus 
sisemiselt käivitatud signalisatsioonirada (sh mis on 
apoptosoom, nimeta pro- ja antiapoptootilised valgud, 
tsütokroom c vabanemine). VÄLIMINE RADA: retseptorvahendatud (Surmaligandid – CD95L, TRAIL, TNF-α; 
surmaretseptorid TNFR, Fas). Apoptoosi algussignaal tuleb ekstratsellulaarselt. 
Surmasignaalid mõjutavad Bcl-2 valguperekonna liikmete pro- või 
antiapoptootilist aktiivsust. Teised surmasignaalid aktiveerivad erilisi rakupinna 
valke e surmaretseptoreid. Fas ligand aktiveerib Fas’i (first apoptosis signal) –
esineb spetsialiseerunud immuunrakkude (tapja -lümfotsüütide välispinnal)  
tapjarakud indutseerivad apoptoosi immuunrakkudes, mida enam vaja pole.   Fas ligandi seostumine Fasiga käivitab DISC kompleksi (rakusurma 
indutseeriv kompleks)  aktiveerib initsiaatorkaspaasid  kaspaaside 
kaskaad  raku apoptootiline surm 1. Killer-lümfotsüüdi pinnal olev Fas ligand aktiveerib märklaudraku pinnal  olevad Fas retseptorid 2. FADD seondub DISC kompleksiga
3. Pro-kaspaas 8 - initsiaatorkaspaas
4. Kaspaas 8
5. Prokaspaas 3
6. Kaspaas 3
7. Apoptoos DISC kompleks death-inducing signaling complex on rakusurma indutseeriv
kompleks, mille käivitab Fas ligandi seostumine Fas retseptoriga. DISC aktiveerib
initsiaatorkaspaasid  need aktiveerivad kaspaadide kaskaadi  raku 
apoptootiline surm DISCis: Fas-ligand  Fas retseptor  FADD adaptorvalk (surma domään, surma 
efektordomään)  prokaspaas 8  Prokaspaasid aktiveerivad teineteist  tekivad aktiivsed kaspaasid aktiveerivad 
efektorkaspaas tsütosoolis, põhjustavad kaspaaside kaskaadi ja apoptoosi. RAKUS SISEMISELT KÄIVITATUD SIGNALISATSIOONIRADA Mitokondri vahendatud. (Intratsellulaarne stress, DNA kahjustused, oksüdatiivne 
stress, kõrge tsütosoolne stress) Intratsellulaarseteks apoptoosi 
kontrollvalkudeks on Bcl-2 perekonna valgud. Mõned neist põhjustavad 
kaspaaside aktivatsiooni ja raku surma, teised aga inhibeerivad neid protsesse.


 Rakusurma indutseerivad: Bax ja Bak – aktiveeruvad DNA kahjustuse tõttu
ja põhjustavad Cyt C vabanemise mitokondritest tsütosooli.  Rakusurma inhibeerivad: Bcl-2 – takistavad Bax ja Bak valkudel 
tsütokroom C’d mitokondritest vabastada.  Lõplik otsus – kas rakk jääb elama või mitte tehakse Bcl-2 perekonna 
valkude pro-apoptootiliste ja anti-apoptootiliste valkudega suhtega 
rakkudes. Mitokondris on Bax ja Bak valgud, mis on proapoptootilised. Nad põhjustavad 
tsütokroom C vabanemise mitokondrist, mis seondub apoptosoomi.  1) Antiapoptootiline valk Bcl2 mitkon välismembraani ainult BH3 valkudega Bax  ja Bak. 2) Bimi ja Puma (BH3) seondumine Bax ja Bak’iga  Bax, Bak oligomeriseeruvad   membraanikanalid a. Laiali olles pole aktiivsed  agregeeruvad  on aktiivsed 3) Vabastavad tsütokroom c membraanidevahelisest ruumist tsütosooli. Cyt c on prokaspaasi 9 aktivaator 4) Cyt C seondub Apaf 1’ga (adaptervalk) + prokaspaas 9 = APOPTOSOOM a. *Apoptosoom – kompleks, milles on mitokondrist vabanenud  tsütokroom C, Apaf-1 (apoptoosi proteaasi aktiveeriv faktor 1), 
Prokaspaas 9  5) Apoptosoomis tekib aktiveeritud kaspaas 9  (- prokaspaas 3 )  kaspaas 3  apoptoos Valgud
Bcl-2 perekonna valgud jagunevad pro-survival ja pro-apoptotic valkudeks. 
Viimased jagunevad omakorda mutlidomain effektoriteks ja ainult BH3 
valkudeks.  Proapoptootilised valgud – Bax, Bak, Bok (multidomains) Bim, Puma, Noxa, 
Bik, Bmf, Bad, Hrk, Bid (ainult BH3) Antiapoptootilised valgud pro survival – Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w, Mcl-1, A1 93. Kirjelda rakusisest kaspaaside kaskaadi. Prokaspaas 9 (apoptosoomist) – kaspaas 9 – kaspaas 3 94. Millisel põhimõttel eristatakse rakukultuuris elus rakke  surnud rakkudest?  Elus rakud on kinnitunud pinnale, surnud 
rakud on ümarad, apoptoosis rakud on 
pisemad ja keevad sest nende DNA on 
lõhutud ja jupitatud. Seda saab kindlaks 
teha värviga (tuumamembraan on auklik 
apoptoosi käigus, värv saab seeläbi 
DNA’ga seonduda ning me näeme seda 
flurorestsentsi abil).


Läbivoolu tsütomeetria abil – apoptootiliste rakkude DNA on fragmenteerunud, 
FASCi histogrammil on näha rakupopulatsioon, mis sisaldavad madalama 
molekulmassiga DNAd ehk suur apoptootiliste rakkude populatsioon 95. Nimeta ja kirjelda apoptootiliste rakkude detekteerimise  viise (AnnexinV, TUNEL assay). Kuidas eristatakse 
rakukultuuris elus rakke varajases apoptoosis ja hilises 
apoptoosis olevatest rakkudest (annexinV näitel)? AnnexinV – Terves rakus on fosfatidüülseriin orienteeritud oma lämmastiku 
sisaldava „peaga“ raku sissepoole. Apoptoosi käivitamisel antud orientatsioon 
spontaanselt muutub ning fosfatidüülseriini „pead“ eksponeeritakse raku 
välispinnale. Eksponeeritud fosfatidüülseriini tuvastatakse spetsiifilise valgu – 
anneksiin viie (anneksiin-V) abil. Fluorestsentsmärgisega anneksiin-V seondub 
kaltsiumi juuresolekul fosfatidüülseriiniga, märgistades sel viisil apoptootilisi 
rakke. Kuna fosfatidüülseriin muudab oma orientatsiooni juba apoptoosi algetapis, 
võimaldab anneksiin-V-ga märgistamine tuvastada just varajases apoptoosis 
olevaid rakke. Hilises apoptoosis olevaid rakke saab tuvastada membraani 
läbilaskvuse meetodiga. Selleks kasutatakse DNAga seonduvaid 
fluorestsentsvärve (DAPI). Fluorokroomid ei pääse tervest rakumembraanist 
sisse, kui apoptoos on toimunud piisavalt kaua, muutub membraan auklikuks ja 
värv pääseb sisse ja seostub DNAga. TUNEL assay – TdT-
meditated dUTP Nick-End
Labeling – apoptootilisi 
tuumi saab tuvastada 
kasutades tehnikat, mis 
lisab DNA lõppudele 
fluorestsents värvi. 
Ensüüm terminal 
deoxynucleotidyl 
transferase (TdT) lisab 
deoxynucleotide (dUTP) 
kette 3’OH lõppudesse 
DNA fragmentides. DNA 
fragmentide suur arv 
tekitab apoptootilistes 
rakkudes 
fluorestseeruvad  punktikesed. Elus rakke eristatakse varajases ja hilises apoptoosis olevatest rakkudest nii, et 
värvitakse proov DAPi ja FISCiga. Pannakse läbivoolu tsütomeetrisse – graafikul 
neli populatsiooni . x teljel Dapi aktiivsus, y teljel FISC aktiivsus. Populatsioon, 
mis on mõlema fluorokroomi suhtes inaktiivne (all vasakul) on terve rakk. 


Populatsioon, millel on kõrge FISC, kuid madal DAPi, on varajases apoptoosis. 
Populatsioon, millel on kõrge DAPi ja kõrge FISC on hilises apoptoosis. DAPI – seostub raku sisse FISC – seostub DNA’ga 12. - 13. LOENG  12. Tüvirakud ja rakkude diferentseerumine.
96.  Nimeta 4 põhilist tüviraku pluripotentsuse faktorit (key  factors). Oct4 Sox2 Nanog Klf4 97. Mis on pluripotentsuse markerite ülesanne? Pluripotentsusfaktorid on mitmesugused aktiivsed valgud ja 
transkriptsioonifaktorid, mis aktiveerivad nii iseenda geene kui teisi 
pluripotentsuse eest vastutavaid geene. Sealjuures suruvad nad maha neid 
geene, mille tulemusel rakud viiakse diferentseerumisele. Nende abil sälitavad 
tüvirakud oma võime mitte diferentseerumata.  jäävad pluripotentseks ja 
iseuuenevaks tänu neile faktoritele. 98. Tüvirakkude tüübid nende eraldamise allika järgi:  Embrüonaalsed tüvirakud: nende omadused, saamisviisid. ES rakud embryonic stem cells eraldatakse blastotsüsti sisemisest 
rakumassist (ICMist). Nii ICM kui ES rakud on pluripotentsed ehk võivad 
diferentseerumisel anda nii endo-, meso- kui ektodermi rakke. Nad suudavad 


kultuuris lõpmatult paljuneda (sarnasus kasvajarakkudega). Neid on kerge 
rakukultuuris kasvatada 99. Tüvirakkude tüübid nende eraldamise allika järgi:  täiskavanud tüvirakud: nende omadused, roll organismis ja 
tüvirakkude näited. Omadused: organismi kudedes asuvad mitte-diferentseerunud multipotentsed 
rakud, nimetatakse ka somaatilisteks tüvirakkudeks 1. Tagavad organismi normaalse kasvu ja arengu
2. Osalevad haige, vigastatud või kulunud koe taastamises  Neid rakke on võimalik eraldada täiskasvanud inimese kudedest ja kasvatada 
suhteliselt suurtes hulkades organismiväliselt.  Kõige paremini tuntakse luuüdi tüvirakke ja neuraalseid tüvirakke 100. Tüvirakkude tüübid nende eraldamise allika järgi:  nabaväädivere tüvirakud.  Nabaväädi vere tüvirakud eraldatakse sünnituse ajal võetud platsenta või 
naba väädi verest ja säilitatakse külmutatuna vedelas lämmastikus. 
Need on ka ainukesed tüvirakud, mida praegu kasutatakse intensiivselt 
kliinilises praktikas.   Mõnes riigis on loodud nabaväädi vere säilitamiseks koepangad, et tüvirakke 
saaks vajaduse korral kunagi hiljem kasutada samal indiviidil, kellelt nad pärit
on.  Nabaväädivere tüvirakud on suurepärane alternatiiv luuüdi tüvirakkudele. 
Neid saab stimuleerida diferentseeruma paljudeks rakutüüpideks.  101. Nimeta sarnasused ja erinevused embrüonaalsete ja  täiskasvanud organismi tüvirakkude vahel.


  Embrüonaalsed tüvirakud on pluripotentsed – neil on võime 
diferentseeruda mis tahes tüüpi keharakuks, kuid täiskasvanud organismi 
tüvirakud on multipotentsed – st neil on piiratud diferentseerumisvõime
ja jagunemisvõime.  Embrüonaalsed tüvirakud reprodutseeruvad piiramatult.  Embrüonaalseid tüvirakke on kerge kultuuris kasvatada, kuid täiskasvanud 
tüvirakke mitte, lisaks on TK tüvirakke raskem isoleerida, kuna neid on 
keeruline üles leida, lisaks on neid vähe.  Täiskasvanud tüviraku kasutamise eelis aga see, et saab kasutada patsiendi 
enda rakke: neid kultuuris paljundades ja siis kehasse tagasi viies. Sellisel 
juhul ei tõuka immuunsüsteem neid rakke ära.  Embrüonaalsete tüvirakkudega kaasneb aga eetiline probleem meetod 
suure kriitika all 102. Mis on indutseeritud pluripotentsed (iPS) tüvirakud? Indutseeritud pluripotentsed tüvirakud (sageli lühendatud iPSC ingliskeelsest 
induced pluripotent stem cells) on saadud mitte pluripotentsete rakkude, vaid 
täiskasvanud somaatiliste rakkude, geenide ja transkriptsioonifaktorite 
ekspressiooni mõjutades. Raku diferentseerituse määramisel mängivad olulist rolli mõjutatavad 
transkriptsioonifaktorid. Selline täiskasvanud raku pluripotentsuse taastamine näitab ka, et täiskasvanud 
somaatilistes rakkudes on olemas sama geneetiline informatsioon, mis on 
olemas varajastes embrüonaalsetes rakkudes – ja et kogu organismi üles 
ehitamiseks vajalik informatsioon on olemas tuumas 103. Nimeta ja kirjelda lühidalt kolme põhilist iPS saamise  metoodikat. YAMANKA Teine variant on, et munarakust eemaldatakse tuum ja pannakse asemele 
somaatilise raku tuum, kolmas on see, kui nt viirusvektoritega viiakse sisse 
pluripotentsuse faktorid sox klf nanog oct ja seeläbi saadakse somaatilisest 
rakust ips 1) SCNT (Somatic Cell Nuclear Transfer) – munarakust eemaldatakse tuum ja pannakse asemele somaatilise raku tuum (dolly) a. Nimetatakse ka terapeutiliseks kloonimiseks 2) Fuseerimine – embrüonaalne rakk fuseeritakse somaatilise rakuga  (ühendada) – a. Somaatiline rakk + embrüonaalne tüvirakk =  PLURIPOTENTNE omg <3  3) Pluripotentse raku induktsioon – somaatilised rakud  reprogrammeeritakse iPS’ideks – neisse viiakse pluripotentsusfaktorid – 
Sox, Klf, Nanog, Oct 104. Nimeta neli põhilist faktorit, mida kasutatakse iPS-ide  saamiseks. Miks neid kasutatakse (mis on nende roll)?


Yamanka kokteil: Oct4, Sox2, c-Myc, Klf4  täiskasvanud somaatiline 
rakk  ES kultuur  iPS rakk  diferentseerumine 3ks looteleheks Oct4 – pluripotentsuse säilitamine ES rakkudes Sox2 – oluline tähtsus embrüo arengus pluripotentsuse säilitamiseks Klf4 – soodustab Nanog ekspresssiooni, represseerib p53 tuumarepressorvalku 
(mis omakorda supresseerib Nanogit), tuumorsupressor (ES ehitus, pluripotentsusgeenide reaktivatsioon, X kromosoomi reaktivatsioon, 
telomeraasiaktiivsus) iPS’idel on sarnased omadused ES rakkudele (DNA metülatsioon) 105. Mis on rakkude trans-diferentseerumine? Too mõni näide  õnnestunud rakkude trans-diferentseerumisest. Kui ühest diferentseerunud rakust saadakse teist tüüpi rakk (ilma 
dediferentseerumiseta (ilma embrüonaalsesse seisundisse tagasi lihtsustamata) Marius Wernig: fibroblastidest neuronid:  1) 3 transkriptsioonifaktori samaaegne avaldamine fibroblastides (Ascl1, 
Brn2, Myt1l) – need on olulised neuronite diferentseerumisel oma eellastest, aga 
fibroblastides neid pole.  2) Sisseviidud faktorid muutsid 20% fibroblastidest neuroniteks, isegi sünteesisid
neurotransmittereid. 106. Mida kirjeldab Conrad Waddington’i ’epigeneetiline maastik’ (’epigenetic landscape’)? See kirjeldab raku saatuse otsuseid arengu käigus ning on graafiline kujutis 
keerulistest regulaatorühendustest mäena.  Mäetipus on totipotentne rakk, mäe all on täielikult diferentseerunud rakud


13. Kasvajate teke ja areng.
107. Kirjelda kasvajarakkude klonaalse evolutsiooni mudelit. Normaalne rakk organismis läbib pärilike ja keskkonnateguritest põhjustatud 
mutatsioonide tõttu somaatilistes rakkudes. Suureneb tema jagunemisvõime 
ja seeläbi väheneb tõenäosus tema surmaks. Rakk suureneb kloonidena, 
millel on kõigil sama mutatsioon ja tekib kasvaja. 108. Kirjelda kasvaja-tüviraku mudelit. CSC – cancer stem cell hierarhiline mudel – osa CSC’d on pluripotentsed ja 
iseuuenevad, neil on võime luua uusi kasvajaid. Nad jagunevad asümmeetriliselt 
et luua uusi CSCsid, ja eellasrakudest saavad diferentseerunud kasvajarakud, 
mis tekitavad kasvaja põhimassi. Nad on väga resistentsed kiiritustele ja kemoteraapias kasutatavatale ainetele. – 
kuna nad on aeglaselt prolifereeruvad ja ei reageeeri paljudele rakutsükli 
inhibiitoritele. 109. Kantserogeenid. • keemilised kantserogeenid põhjustavad DNA nukleotiidse järjestuse 
muutusi, • röntgenkiirgus põhjustab kromosoomide katkemisi ja translokatsioone, • ultraviolettkiirgus põhjustab spetsiifilisi DNA lämmastikaluste muutusi.


110. Healoomulise ja pahaloomulise kasvaja erinevus.  Healoomuline kasvaja ei tungi teistesse kudedesse ega anna metastaase. 
Tavaliselt väike ja lokaliseeritud.  Vähirakud ei allu normaalselse rakkudele omasele rakujagunemise ja 
kasvu kontrollile ning koloniseerivad teisi kudesitd (metastaseeruvad) 111. Vähirakkude klassifikatsioon. Kartsinoomid – vähid, mis tekivad epiteliaalsest koest Sarkoomid – vähid, mis tekivad sidekoest või lihaskoest Leukeemiad ja lümfoomid – vähid, mis tekivad valgetest vererakkudest või 
nende eellastest Närvisüsteemi rakkudest pärit kasvajad  112. Mis on kontaktinhibitsioon? Kontaktinhibitsioon  normaalsetes vs kasvajatakkudes. Kontaktinhibitsioon – rakujagunemine peatub, kui tassi pind on ühtlaselt tassil. Normaalsed rakud lõpetavad jagunemise kui tass on täis, vähirakud ei lõpeta, 
neil puudub kontaktinhibitsioon ja nad jätkavad kasvamist ning tekivad 
transformeerunud rakud. 113. Mis on metastaas? Kirjelda metastaseerumise etappe. Metastaas – teiste kudede koloniseerimine – kasvaja rakk on läinud liikuma, 
kinnitub uute koesse ja tekitab koloonia. Intravasastsiooniga sisenevad kasvajarakud verereingesse ja liiguvad mööda 
keha laiali. Invadopoodidega lähevad membraanidest läbi (väljasopistis) Siis nad ekstravaseeruvad metastaasi saitidesse, kinnitudes endoteeli 
rakkudele, mis on veresoonte ümber ja lähevad kudede või organite seintest läbi


114. Mis on angiogenees? Kasvaja rakkude juurde toimub uute veresoonte teke ehk angiogenees. Tahked 
kasvajad ei suuda areneda ilma angiogeneesi initsieerimata – suurenenud 
energiavajadus. Osad kasvajad sekreteerivad ise kasvufaktoreid mis stimuleerivad angiogeneesi, 
teised kasvajad panevad normaalseid rakke tootma ja sekreteerima neid 
kasvufaktoreid. 115. Epiteliaalne-mesenhümaalne üleminek (ingl.k. epithelial -  mesenchymal transition, EMT). Epiteeliaalsete rakkude üleminek mesenhümaalsete rakkude sarnaseks – leiab 
aset organismi arengus, haava paranemisel – on aluseks ka kartsinoomide 
tekkel. EMT on protsess, mille käigus epiteelirakud kaotavad polaarsuse, 
rakkudevahelised adhesioonid, omandavad amööbse liikumise ja invasiivsuse 
võime.  EMT rakkudel on surenenud jagunemisvõime ja apoptoosi resistentsus. EMT põhiline tunnus on rakkude adhesiivsuse vähenemine ning see, et nad 
hakkavad tungima ümbritsevatesse kudedesse.  Vähi metastaaside teke on seotud EMT-ga: kartsinoomi rakud kaotavad E-
kadheriini ekspressiooni, murravad läbi basaalmembraani, sisenevad 
vereringesse, moodustavad distaalseid mikrometastaase läbides EMT-le 
vastupidise protsessi - mesenhümaalne-epiteliaalne üleminek (ingl.k. 
mesenchymal-epithelial transition, MET).   EMT annab vähirakkudele resistentsuse onkogeen-indutseeritud 
senesentsile. EMT-ga seotud transkriptsioonifaktorid kaitsevad ka inimese 
ja hiire fibroblaste senesentsi eest.


116. Mesenhümaalne-epiteliaalne üleminek (ingl.k.  mesenchymal-epithelial transition, MET). Ekstravasatasioonil – vähirakud muutuvad tagasi epiteliaalseteks rakkdudeks 
(pööördprotsess) vajalik et kinnituda epiteelirakkudele et koloniseerida uusi 
kudesid. 😊 😊 😊 117. Mis on põhiline tunnus kasvajarakul, mis metastaseerub? Tal väheneb adhesiivsus ning ta hakkab tungima ümbritsevatesse kudedesse. 118. Onkogeenid ja kasvajate supressorgeenid. 119. Tuumorsupressorvalk p53: funktsioon rakus. Kuidas p53  valgu olemasolu rakus on reguleeritud valgu tasemel? P53 – guardian of the genome – selle geeni tegevus lõpetab kasvajate 
formeeringu – selle geeni mutatsioon on üks tavalisemaid vähi tekke algeid 1) G1/S kontrollpunkt – lõpetab kahjustunud rakkude rakutsüklis edasi  liikumise 2) Indutseerib DNA reparatsioonigeenide transkriptsiooni
3) Põhjustab apoptoosi rakkudes, millel on pöördumatud DNA kahjustused. Reguleerija on Mdm2 ja p53 seonduvad ning olenevalt signaalist peatatakse 
raku kasv, inhibeeritakse uute veresoonte teke, või suunatakse rakk apoptoosi


120. Wnt signaalirada – selle roll kasvajatekke kontekstis.  Wnt molekulid on aluseks rakkude jagunemisele, ellujäämisele ja 
diferentseerumisele.  Misregulationit seostatakse kasvaja tekkega – suur proliferatsioon  Beeta-kateniini kontsentratsiooni tõus (mutatsioon, Wnt ligandide rohkus, 
inhibiitorite
kadumine jne) 121. Mitme-etapiline kasvajateke käärsoole kasvaja näitel. 1) vt tüviräkud sooled – tüviraku nišš, toimub muutus DNAs (nt  metülatsioon), Tuumor- supressorgeen muteerub 2) Muteerunud tüvirakk liigub hattude suunas – tekib polüüp
3) Adenoom – mutatsioone tekib juurde, nt onkogeen aktiveerib;  angiogenees 4) Kartsinoom – pahaloomuline, kasvab suuremaks
5) Metastaasid? 122. Millised faktorid ja protsessid soodustavad kasvaja teket,  arengut ja kasvu? 


Vähenenud apoptoos, suurenenud jagunemine, telomeraasi sünteesimine (et 
vältida raku vananemist), et vähendada replikatiivset vananemist (kuna 
jagunevad väga kiirelt). Tuumori rakkudes pikendatakse kromosoome 
homoloogilise rekombinatsiooni teel.  Kasvaja mikrokeskkond (teda ümbritsev) peab olema toetav, et kasvaja saaks 
areneda.   miRNA (Argonaut, P-keha – RNA lagundamine) o Onkogeeni translatsiooni inhibeeriva miRNA aktiivsuse vähenemine  – tekib palju onkoproteiine o Tuumor supressor geeni inhibeeriva miRNA aktiivsuse suurenemine  Viirused o Papillomavirus – emakakaelavähk
o Krooniline Hep C – maksavähk  Bakterid  Parasiidid 123. Vähirakku iseloomsutavad tunnused 1. Vähirakud kasvavad, kuigi nad ei peaks olemasolevates tingimustes seda  tegema. Vähirakkude ainevahetuses on oksüdatiivne fosforüülimine 
vähenenud ja märkimisväärselt tõusnud aeroobne glükolüüs. 2. Vähirakud läbivad rakujagunemise tsükli, kuigi nad ei peaks  olemasolevates tingimustes seda tegema. 3. Vähirakud lahkuvad lähtekoest (nad on invasiivsed) ning elavad ja  jagunevad (metastaseeruvad) neile võõrastes kudedes. 4. Vähirakkude stressivastused on ebanormaalsed, s.t. nad elavad ja  jagunevad tingimustes, mille juures normaalsed rakud surevad. Nad 
lähevad vähem apoptoosi kui normaased rakud. 5. Vähirakud on geneetiliselt ja epigeneetiliselt ebastabiilsed. 6. Vähirakud ei allu DNA replikatsioonist tulenevale vananemisele, tootes  pidevalt aktiivet telomeraasi või kaitstes muul moel oma telomeere 
lühenemast.

Document Outline

• 1. Tuum
• 2. DNA replikatsioon
• 3. DNA-kahjustused, selle kõrvaldamise viisid, rekombinatsioon
• 4. Mobiilsed geneetilised elemendid – transposoonid
• 5. RNA ja transkriptsioon
• 6. Geeniekspressiooni kontroll
• 7. Transkriptsioonijärgne geeniekspressiooni kontroll
• 8. Mittekodeerivad RNA-d geeniekspressiooni regulatsioonis
• 9. Tüvirakud ja rakkude diferentseerumine.
• 10. Epigeneetika
• 11. Apoptoos
  • Valgud
• 12. Tüvirakud ja rakkude diferentseerumine.
• 13. Kasvajate teke ja areng.