Uratsiil tekibtsütosiini deamineerimise tulemusena. Sellel ensüümil AP endonukleaasne aktiivsus puudub. DNA "mismatch" reparatsioon MMR - üldiselt on DNA ahelad rakus metüleeritud. Peale DNA replikatsiooni on uus DNA ahel veel metüleerimata, DNA ,,mismatch" reparatsioon MMR korrigeerib DNA järjestust peale replikatsiooni, kõrvaldades valestipaardunudnukleotiide DNA ahelast mida pole veel metüleeritud. Rekombinatsiooniline DNA reparatsioon- see sõltub RecA valgust ning käivitub SOS vastuse tulemusena. RecA valk soodustab DNA ahelate ülekannet, aitab neil paarduda, osaleb DNA ahelate hargnemiskoha migratsioonil. RecA aktiveerub kokkupuutes ssDNA-ga ning viib kontakti rekombineeruvad DNA molekulid.RecA homolooge on leitud ka eukarüootides 77. SOS vastus bakterites. DNA kahjustuste või DNA replikatsiooni inhibeerimise tagajärjel tekib rakkudes SOS vastus.
järgneb 5’ otste lühenemine. Seejärel toimub ahela invasioon ning DNA süntees. Edasi võib minna kahte erinevat radapidi: geenikonversioon ristsiirdeta – ahela seondumine, süntees ja ligeerimine, mismatch parandus ning tagajärjeks konverteerunud ala. Geenikonversioon ristsiirdega – toimub Holliday struktuuri lahendamine, mismatch parandus ning ristsiire ja geenikonversioon. Konverteeritava ala pikkus on keskmiselt 300 bp. Lühidalt – rekombinatsiooniline protsess, kus üks alleel replitseeritakse teise alleeli järjestuse põhjal. Esineb nii kromosoomidevahelist kui ka kromosoomisisest geenikonversiooni. • • Rekombinatsiooni eeldus: DNA kaksikahelaline katke (DSB) ja selle mehhanismi konserveeritus • Rekombinatsiooni toimumise eelduseks on kaheahelise katke teke Spo11 poolt, mis initsieerib DSB reparatsiooni raja. Ehk ühel homoloogsetest
*II töötlemisjärgne põlvkond on liialt töömahukas *enamus mutantidest on kahjulikud liigile ega ole ka praktiliselt kasutatavad 47.Päriliku muutlikkuse homoloogiliste ridade seadus- geneetiliselt lähedastele liikidele ja perekondadele on omased sarnased päriliku muutlikkuse read. Teades ühe liigi juures esinevaid vorme võime ennustada samasuguste paralleelsete vormide leidmist ka teistel sugulasliikidel ja perekondadel. (N. Vavilov) 48.Rekombinatsiooniline muutlikkus- geneetilise info vahetus või geneetilist infot kandvate struktuuride ümberpaiknemine. Oma olemuselt jagunevad: *legitiimsed e. seaduslikud- ei ole kaotajaid, ei toimu kellegi/millegi arvelt *illegitiimsed-toimub kellegi/millegi arvelt 3 suuremat vormi: *kombinatiivne muutlikkus *parasexuaalsus *geneetilise materiali ümberpaiknemine kromosoomides ja DNAs 49.Rekombinatsioonide tüübid *interkromosoomne rekombinatsioon-alleelipaaride ümberjaotumine sugulisel sigimisel, mis
uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakterirakke, kes on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskkonnas) 76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. Valgusest sõltuv fotoreaktivatsioon Väljalõikereparatsioon (excision repair) Replikatsioonijärgne valepaardumisi kõrvaldav DNA “mismatch” reparatsioon MMR (mismatch repair) Rekombinatsiooniline reparatsioon 77. SOS vastus bakterites. Bakteris E. coli põhjustab SOS mutageneesi vigaderohke DNA polümeraas V, mis jätkab kahjustuse kohal peatunud DNA polümeraasi III asemel vigaderohket DNA sünteesi. See mehhanism käivitub ebasoodsates oludes. Vigaderohke DNA sünteesi tõttu toimub palju mutatsioone, millest osad võivad osutuda kasulikeks antud rasketes oludes. 78. Ristsiirde toimumise mehhanism Holliday mudeli põhjal.
*II töötlemisjärgne põlvkond on liialt töömahukas *enamus mutantidest on kahjulikud liigile ega ole ka praktiliselt kasutatavad 47.Päriliku muutlikkuse homoloogiliste ridade seadus- geneetiliselt lähedastele liikidele ja perekondadele on omased sarnased päriliku muutlikkuse read. Teades ühe liigi juures esinevaid vorme võime ennustada samasuguste paralleelsete vormide leidmist ka teistel sugulasliikidel ja perekondadel. (N. Vavilov) 48.Rekombinatsiooniline muutlikkus- geneetilise info vahetus või geneetilist infot kandvate struktuuride ümberpaiknemine. Oma olemuselt jagunevad: *legitiimsed e. seaduslikud- ei ole kaotajaid, ei toimu kellegi/millegi arvelt *illegitiimsed-toimub kellegi/millegi arvelt 3 suuremat vormi: *kombinatiivne muutlikkus *parasexuaalsus *geneetilise materiali ümberpaiknemine kromosoomides ja DNAs 49.Rekombinatsioonide tüübid
suuda piisavalt vett välja viia ja lõhkevad (hüpotooniline keskkond). 6. Keskkonna pH muutustest põhjustatud stress - muutused makromolekulide struktuuris ja biokeemiliste reaktsioonide toimumises. Happestressiga puutuvad kokku näiteks patogeenid. 7. Na+ ioonide kõrge kontsentratsioon. 8. DNA kahjustused - rakus indutseeritakse SOS vastus, käivitub DNA reparatsioon (rekombinatsiooniline reparatsioon), SOS mutagenees ning alternatiivne DNA replikatsioon. Bakterite kohanemine muutunud keskkonnatingimustega võib olla kas lühiajaline või pikaajaline. 1. Pikaajalise adapteerumise (geneetiline kohastumus) puhul on muutused toimunud bakteri genoomis. Selle tagajärjel kohaneb grupp organisme eluks antud keskkonnatingimustel, paljunedes neis tingimustes maksimaalse kiirusega. 2
2. Väljalõikereparatsioon: lämmastikualuste kõrvaldamine. Glükosülaasid kõrvaldavad DNA-st kahjustatud lämmastikaluseid. Eksonukleaas kõrvaldab lõigu DNA ahelast ja tühiku sünteesib täis DNA polümeraas, kasutades vastasahelat matriitsina 3. Replikatsioonijärgne valepaardumisi kõrvaldav DNA “mismatch” reparatsioon MMR: Nukleotiidide kõrvaldamine DNA ahelast. UvrABC väljalõike-nukleaas kõrvaldab DNA ahelast DNA kahjustuse, mis on tekkinud UV-kiirguse tagajärjel 4. Rekombinatsiooniline reparatsioon: rekombinantne reparatsioon DNA katkete puhul. 77. SOS vastus bakterites. DNA kahjustuste või DNA replikatsiooni inhibeerimise tagajärjel tekib rakkudes SOS vastus. Induktoriteks on UV-kiirgus, alküleerivad ühendid, tümiini vaegus ja ravimid. DNA replikatsiooni blokeerimine kahjustuste kohas toob esile ssDNA, kuna DNA polümeraasi III peatumisel jätkab DNA helikaas DnaB DNA ahelate lahtikeeramist. ssDNA aktiveerib RecA valgu, moodustub nukleoproteiinne filament
76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. · Valgust sõltuv fotoreaktivatsioon. Pöördprotsess UV kiirguse poolt põhjustatud tümiinide seondumisele · Väljalõikereparatsioon lämmastikaluse või nukleotiidi väljalõikamine · Replikatsioonijärgne valepaardumisi kõrvaldav DNA ,,mismatch" reparatsioon MMR. Põhineb DNA ahelate metülerisatsioonil. MMR korrigeerib uut, veel metüleerimata ahelat · Rekombinatsiooniline reparatsioon käivitub SOS vastuse tulemusega, RecA valk mängib olulist rolli. See valk aktiveerub kokkupuutes ssDNAga. Üldised strateegiad (DNA polümeraas sünteesib uue) Vea parandamine kohapeal; N-aluse kõrvaldamine; nukleotiidide kõrvaldamine DNA ahelast. 77. SOS vastus bakterites. SOS vastus on bakterites enam levinud DNA kahjustuse korral indutseeritud stressivastus
saaksid mõned korrad paljuneda. Söötmel ei tohi tekkida nähtavaid kolooniaid. 76)Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. DNA ,,mismatch" reparatsioon MMR- üldiselt on DNA ahelad rakus metüleeritud. Peale DNA replikatsiooni on uus DNA ahel veel metüleerimata, DNA ,,mismatch" reparatsioon MMR korrigeerib DNA järjestust peale replikatsiooni, kõrvaldades valestipaardunudnukleotiide DNA ahelast mida pole veel metüleeritud. Rekombinatsiooniline DNA reparatsioon- see sõltub RecA valgust ning käivitub SOS vastuse tulemusena. RecA valk soodustab DNA ahelate ülekannet, aitab neil paarduda, osaleb DNA ahelate hargnemiskoha migratsioonil. RecA aktiverub kokkupuutes ssDNA-ga ning viib kontakti rekombineeruvad DNA molekulid.RecA homolooge on leitud ka eukarüootides. 77)SOS vastus bakterites. Bakteris E.Coli põhjustab SOS mutageneesi vigaderohke DNA polümeraas V, mis jätkab kahjustuse
tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakt.rakke, mis on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskk-s). 75. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. 1) Vea parandamine kohapeal, 2) Kahjustatud lämmastikaluse kõrvaldamine, 3) Nukleotiidide kõrvaldamine DNA ahelast. DNA reparatsioon MMR korrigeerib DNA järjestust peale replikatsiooni, kõrvaldades valesti paardunud nukleotiide DNA ahelast, mida pole veel metüleeritud. Rekombinatsiooniline DNA reparatsioon sõltub RecA valgust ja käivitub SOS- vastuse tulemusena. 76. SOS vastus bakterites. Üksikahelalise DNA teke aktiveerib RecA valgu moodustub RecA-ssDNA nukleoproteiinne filament. Aktiivne RecA stimuleerib transkriptsiooni negatiivse regluaatori LexA protelüüsi, mis inaktiveerib LexA. Transkriptsioonitase suureneb oluliselt geenidelt, mis kodeerivad osasid DNA reparatsioonil ja DNA sünteesil osalevaid ensüüme. 77
Valgusest sõltuv fotoaktivatsioon (kõrvaldab tümiini dimeere ja vajab valgusenergiat), väljalõikereparatsioon (kahjustatud lämmastikaluse või nukleotiidi väljalõikamine), replikatsioonijärgne valepaardumisi kõrvaldav DNA „mismatch“ reparatsioon MMR („mismatch“ korrigeerib DNA järjestust replikatsioonijärgselt, kõrvaldades valestipaardunud nukleotiide sellest DNA ahelast, mida pole jõutud veel metüleerida), rekombinatsiooniline reparatsioon (see on RecA valgust sõltub ning käivitub rakus SOS vastuse tulemusena. DNA replikatsioonikahvel peatub, kui DNA ahelas on kas DNA kahjustus, üksikahelaline või kaksikahelaline katke). 77. SOS vastus bakterites. Üksikahelalise DNA teke aktiveerib RecA valgu – moodustub RecA-ssDNA nukleoproteiinne filament. Aktiivne RecA stimuleerib transkriptsiooni negatiivse regulaatori LexA proteolüüsi, mis inaktiveerib LexA. Transkriptsioonitase
Mutatsioonitekke molekulaarsed mehhanismid: transitsioonid ja transversioonid; raaminihke mutatsioonid; keemiline mutagenees; kiirgusmutagenees; transponeeruvate elementide poolt põhjustatud mutatsioonid. Ames'i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. DNA reparatsioonimehhanismid: fotoreaktivatsioon; väljalõike reparatsioon (lämmastikaluste ja nukleotiidide väljalõikamine); DNA "mismatch" reparatsioon; SOS vastus ja rekombinatsiooniline reparatsioon. DNA rekombinatsioonimehhanismid. Geeni konversioon. 15. Geeni definitsioon. Geeni kontseptsiooni areng. Geeni struktuuri kirjeldamine: geeni peenstruktuuri uurimine; geenide ja polüpeptiidide kolineaarsus. Geeni geneetiline definitsioon: cis- ja trans- konfiguratsioonid; komplementatsioonitest, selle erinevus rekombnatsioonitestist; geenisiseste mutatsioonide komplementatsioon; komplementatsioonitesti piirangud. Komplekssed seosed geenide ja
Äärmuslikes tingimustes aga raku tsütoplasma kas dehüdreerub (hüpertooniline keskkond) või rakud ei suuda piisavalt vett välja viia ja lõhkevad (hüpotooniline keskkond). 6. Keskkonna pH muutustest põhjustatud stress - muutused makromolekulide struktuuris ja biokeemiliste reaktsioonide toimumises. Happestressiga puutuvad kokku näiteks patogeenid. 7. Na+ ioonide kõrge kontsentratsioon. 8. DNA kahjustused - rakus indutseeritakse SOS vastus, käivitub DNA reparatsioon (rekombinatsiooniline reparatsioon), SOS mutagenees ning alternatiivne DNA replikatsioon. Üldise stressivastusega kaasnevad muutused raku füsioloogias ja morfoloogias, mis suurendavad raku resistentsust erinevatele stressidele. Pigem kaitseb rakku kahjustuste eest kui kõrvaldab tekkinud kahjustusi. Üldise stressivastuse kutsuvad esile näiteks rakkude nälgimine (mille tulemusena rakkude kasv peatub ja nad püsivad statsionaarses kasvufaasis), kõrge osmolaarsus, kõrge või madal temperatuur ja
teket. DNA reparatsioonimehhanismid Kõigil elusorganismidel on selleks, et ära hoida liiga kõrget mutatsioonisagedust, mitmeid erinevaid DNA reparatsioonisüsteeme. Bakteri E. coli puhul on põhilisteks reparatsioonisüsteemideks valgusest sõltuv fotoreaktivatsioon, väljalõikereparatsioon (excision repair), replikatsioonijärgne valepaardumisi kõrvaldav DNA "mismatch" reparatsioon MMR (mismatch repair) ja rekombinatsiooniline reparatsioon. Sarnased reparatsioonisüsteemid (v.a. fotoreaktivatsioon) on välja kujunenud ka imetajatel. Inimese puhul on leitud, et osa vähivorme on seotud DNA reparatsiooni defektsusega. Fotoreaktivatsioon 86 Fotoreaktivatsioonil osaleb valgustundlik ensüüm fotolüaas. Kui kiiritada DNA-d ultraviolettkiirgusega, võivad DNA-s moodustuda omavahel kovalentselt seotud tümiini dimeerid. Fotolüaas seondub
sootunnuseid ja on enamasti steriilsed. X kromosoome võib ka rohkem olla. Vastavat sündroomi nimetatakse Klinefelteri sündroomiks, mida iseloomustavad väikesed testised, suurenenud rinnad, pikad jäsemed, teravad põlved ning vähenenud karvakasv kehal. Kui X kromosoome on enam kui kaks, lisanduvad ka vaimsed puuded. XYY karüotüübiga mehed on lühemad kui XY mehed. Diskuteeritud on selle karüotüübi võimaliku seose üle kriminogeensusega. 48-49.REKOMBINATSIOONILINE MUUTLIKUS Genotüüpne muutlikkus võib tekkida mutatsiooni ja geneetilise rekombinatsiooni tulemusel. Seega genotüüpset muutlikkust võib jaotada: mutatsiooniliseks muutlikkuseks; kombinatiivseks muutlikkuseks Genotüüp on väga püsiv. Teda muudavad ainult mutatsioonid (sagedusega üks mutatsioon 104-1010 raku kohta). Geneetilised rekombinatsioonid. Konjugatsioon Konjugatsioon on geneetilise informatsiooni ülekandumine ühest bakterirakust teise konjukatsiooni sillakese kaudu
põhjustavad DNA ahelate vahel ahelasiseste ristsidemete teket (kovalentsedsidemed kahe erinevas ahelas oleva N-aluse vahel). Sellisel juhul on vajalik kahe reparatsiooni-süsteemi vaheline koostöö. Esimese etapis lõikab UvrABC endonukleaas ühe ahela kummalgi pool ristsiiret ning seejärel DNA polümeraas I laiendab seda (lagundab osaliselt katkemiskohtade vahele jääva DNA piirkonna) tänu talle omase 5 ´eksonukleaasele aktiivsusele. Sellele järgnevalt toimub rekombinatsiooniline reparatsioon. peale seda lõigatakse ka teisest ahelast välja ristseoses olev nukleotiid tänu väljalõikamis reparatsioonile. Lühiülevaade kromosoomidest Rakkude jagunemisel on oluline, et geneetiline materjal jaotuks võrdselt mõlemasse tütarrakku. Geneetiline materjal on organiseerunud struktuuridesse, mida nimetatakse kromosoomideks. Prokarüootse raku genoomiks üks kaksikahelaline DNA molekul, mis on tavaliselt rõngasmolekul. Eukarüootidel on rohkem kui üks kromosoom
(esineb järelhelendus). Aeg, mille jooksul kiirgus veel kestab oleneb kiirgajast ja ergastusest ning võib ulatuda nanosekunditest kuni ööpäevadeni. Järelhelenduse kestuse järgi jaotatakse luminestsentsi fluorstsentsiks (järelhelenduse aeg on väiksem kui 10-8 s) ja fosforestsentsiks (järelhelenduse aeg on suurem kui 10-8 s). Tekkeprotsesside järgi eristatakse kolme luminestsentsi liiki: spontaanne-, stimuleeritud- ja rekombinatsiooniline luminetsents. Spontaanse luminestsentsi korral läheb ergastatud elektron mingil hetkel iseenesest ergastatud olekust (Eerg) põhiolekusse ( Epõhi) tagasi . Eerg 1 2 Epõhi Stimuleeritud luminestsentsi korral läheb ergastatud elektron põhiolekusse siis, kui teda tabab valguskvant, mille energia on võrdne ergastatud oleku ja põhioleku energiate vahega. See tähendab, et lisaks esimesele footonile kiiratakse veel üks footon.
annaabi.ee 
