Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon - Protsesside mõisted, toimumiskohad rakus, ensüümid, toimumiskäigud". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
molekul, ensüüm, polümeraasm, transkriptsioon, koodon, viirus, plasmiid, geenivektor, ahelat, ensüümid, promootor, biheeliks, fragmentide, restriktaas, transgeensed, translatsioon, stoppkoodon, kodeeri, otstes, initsiaator, terminaator, esitlust, intron, ekson, otsad, fragmendid, ahelate, geenid, praimer, replikatsioon, keerab, seondub1. Bakteri plasmiidiga – plasmiidse vektori abil 2. Viirustega – viirusvektori abil 3. Kullapüstoliga – Au kuulikesele on kinnitatud DNA, see “tulistatakse” rakku 4. Taimedesse Agrobakteriga – taimi kergesti nakatav bakter 5. Homoloogiline rekombinatsioon – Dna molekuli homoloogiliste piirkondade vaheline ristsiire, kus rekominantne DNA asendab olemasoleva Erinevate DNA-de liitmisel same rekombinantse DNA. Kuidas DNA-d lõigata? Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks. Restriktaase on erinevaid, igaühel oma “äratundmiskoht” DNA-l. Restritaasid lõikavad DNA sagely nii, et tekivad üheahelalised otsad - “kleepuvad otsad”. Selliste otstega DNA lõike on komplementaarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? - üle viidavale geenile on markergeen külge pandud (GFP-geen). Miks bakterirakus ei hakka inimese geen kohe tööle?
Kasutatakse ka psühholoogias ja pedagoogikas. Biokeemiat ja biofüüsikat kasutatakse elusolendite koostise ja talutuse keemilisi ja füüsikalisi aluseid. Teine seos on rakenduslik, selle alla kuulub meditsiin, veterinaaria, põllumajandus ja toiduainete töötlus. Põllumajandus- * bakterid silo valmistamisel *mügarbakterid küntakse mulda *biotõrje: linnud hävitavad kahjureid, seente ensüümid peletavad putukaid ja seenhaigusi. Toiduainetes- *hapendamine (kurk, kapsas) *bakterijuuretis (vein, juust) Ravimitööstuses- *antibiootikum (ravimid, mida kasutatakse bakterhaiguste raviks) *vaktsiinide tootmine *insuliin Energeetikas- *kütused (metaan ja etanool) *biogaas (loomasõnnik, erinevate taimede jäägid) *pesuvahendid (pesupulbrid, geelid jne)
fosfaatrühm A; G; C või T suhkur: desoksüriboos Lämmastikalused A adeniin G - guaniin T tümidiin C - tsütosiin Kus toimub replikatsioon? Seal, kus leidub DNA-d tuumas, tuumapiirkonnas, kloroplastides, mitokondrites. Uus DNA ahel sünteesitakse vastavalt komplementaarususele. A -T G-C T-A C-G A T G G C A C G C T G A A C C A T G C T A C C G T G C G A C T T G G T A C G Ensüüm helikaas tekitab ahelate laialimineku. Kumbki ahel moodustab ensüümi DNA-polümeraas toimel enda komplementaarse koopia. DNA kaksikheeliks DNA polümeraas helikaas Replikatsiooni etapid: Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga DNA-polümeraas sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad Replikatsioon lõppeb, kui mõlemalt DNA-ahelalt on sünteesitud uus DNA molekul http://www.johnkyrk
lagunemine madalamat järku struktuuriks (muna keetmisel munavalge tahkub). Vastupidine on renaturatsioon (juuksed tõmbavad pärast sirgendamist mingi hetk uuesti lokki) Ensüüm – valgulise ehitusega katalüsaator, mis kiirendab biokeemilisi reaktsioone kehas. Valkude ülesanded: Ensümaatiline (reguleerivad reaktsioonide kiirust – amülaas lagundab tärklist) Stuktuurne (küüned, karvad, kõõlused, suled) Kaitsefunktsioon (antikehad, verehüübimisvalgud) Varuaine (munavalge)
Matriitsüntees on kahe biomolekuli vaheline süntees protsess. Replikatisoon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. DNA ahel koosneb nukleotiididest. Komplementaarsus printsiip: Uus DNA ahel sünteesitakse vastavalt komplementaarsusele. Replikatsiooni komplementaarsus A=T G=C A- adeniin G- guaniin T- tümidiin C- tsütosiin Replikatsioon toimub seal kus on DNA-d (rakutuum; tuumapiirkonnad; kloroplastid; mitokondrid) DNA kaksikheeliks on keerdunud DNA molekul ehk biheeliks. Helikaas lõikab läbi replikaltsioonis kahe DNA vahelised ahelad. DNA polümeraas toodab uue DNA ahela Replikatsiooni etapid: Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi kaheks ahelkas. Ensüüm DNA polümeraas sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad. Replikatisooni tulemusena tekib ühest DNA molekulist kaks identset DNA molekuli. Replikatsiooni alguspunkti nimetatakse replikoniks.
kahe antiparalleelse omavahel komplementaarse ahela kujul (st kohakuti paiknevad ahelate A ja T ning G ja C nukleotiidid), sest lämmastikaluste vahel moodustuvad komplementaarsusprintsiibist lähtudes vesiniksidemed. DNA süntees toimub tavaliselt replikatsiooni teel, mida viib läbi DNA polümeraas. DNA lagundamine toimub nukleaaside abil (vt endonukleaas, eksonukleaas, restriktaas, apoptoos). DNA sekundaarstruktuuri muutvad ensüümid on DNA ligaasid, helikaasid, güraasid. Päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarrakkudele. Nukleiinhapete sünteesil on kindel suund: 5´ (prim) ots + 3´ (prim) ots. Ahelad on antiparalleelsed: üks ahel:-5´ ots, teine-3´ots ja komplementaarsed A=T, C=G. Kõiki DNA molekule rakus sünteesib DNA polümeraas. DNA´l on kolm struktuuri: DNA esmane struktuur -esineb rakus sünteesiprotsessides ja teatud viirustes.
kujunemises Geenides sisalduva info alusel sünteesitakse organismis erinevate omadustega valgud, mis osalevad organismi tunnuste kujunemises Kromosoomid koosnevad DNAst ja sellega seotud valgumolekulidest Mis on replikatsioon? Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Replikatsiooni etapid: 1. Ensüüm helikaas lõhub vesiniksidemed lämmastikaluste vahel ja keerab kaksikspiraali lahti Praimer - lühike (DNA või RNA) järjestus, mis on komplementaarne DNA järjestusega. 2. Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga (vajab töö alustamiseks praimerit, millele saab lisadavesimese nukleotiidi) -> sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad Okazaki fragmendid - lühikesed DNA jupid, millest pannakse kokku ahel, mis on
6. Mille poolest erinevad genotüüp ja fenotüüp? Genotüüp on ühele isendile omaste geenide ja nende erivormide kogum. Fenotüüp on ühe isendi vaadeldavate tunnuste kogum. 7. Mis on replikatsioon? Replikatsioon on matriitssüntees, mille tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. See tagab rakujagunemise käigus päriliku info võrdse ülekande lähterakust tütarrakkudesse. 8. Mis on transkriptsioon? Transkriptsioon on matriitssüntees, mille käigus saadakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. Selle käigus saadakse mRNA, rRNA, tRNA molekulid. 9. Mis on translatsioon? Translatsioon on valgu süntees, mis loob geneetilise koodi. 10. Kuidas saada DNA ühe ahela nukleotiidse järjestuse alusel teise DNA ahela nukleotiidne järjestus? A-T G-C 11
aminohappe kombinatsioonidel Valkude lühiiseloomustus Valgud (proteiinid)- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Amonihappeid iseloomustavad amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulis aminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNAvalktunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega ei ole tsülklis. Valke jagatakse: vii. lihtvalgud-koosnevad aminohappejääkidest; viii
Blastomeer totipotentne tüvirakk Embrüonaalsed tüvirakud kõik rakutüübid, aga ei tule tervikorganismi Nabaväädivere tüvirakud stimulatsiooni korral saavad areneda paljudeks koetüüpideks Täiskasvanu tüvirakud nt vereloome tüvirakud Geenitehnoloogia seidneb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises in vitro ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri kromosoomi, plasmiidi või viirusesse. Rekombinantne DNA DNA molekul, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA fragmendid. Restriktaas- omapärane ensüüm, mis lõikab dna kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Bakterid sünteesivad neid, et end kaitsta end erinevate viiruste sissetungi eest need lõikavad viiruse dna tükkideks enne kui see jõuab rakku kahjustada. Ligaas ensüüm, mille toimel ühinevad ahelate otsad ka kohalentsete sidemetega ja lõpetab rekombinantse molekuli moodustumise
käelised. . Aminohappeid tähistatakse kolmetäheliste lühenditega. Aminohapete omadused mõjutavad nende asukohta valgus : laenguta on hüdrofiilsed ja asuvad valgu välispinnal; Mittepolaarsed on hüdrofoobsed ja need valgu sisepinnal; aluselised ja happelised on polaarsed ja paiknevad valgu välispinnal. Valke sünteesitakse raku tsütoplasmas paiknevates ribosoomides. Kahe aminohape reageerimisel moodustub nende vahele kovalentne side ehk peptiidside, eraldub vee molekul. Valgu molekulis on peptiidsidemega ühendatud sadu või isegi tuhandeid aminohappejääke. Enamus valke koosneb ühest ahelast, kuid osa ka kahest või enamast ahelast. Valkudel on mitmesuguseid ruumilisi struktuure. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminus→C-terminus. Valgu aminohappelist järjetust nimetatakse valgu esimeseks struktuuriks. Nt insuliinil on see Phe-
käelised. . Aminohappeid tähistatakse kolmetäheliste lühenditega. Aminohapete omadused mõjutavad nende asukohta valgus : laenguta on hüdrofiilsed ja asuvad valgu välispinnal; Mittepolaarsed on hüdrofoobsed ja need valgu sisepinnal; aluselised ja happelised on polaarsed ja paiknevad valgu välispinnal. Valke sünteesitakse raku tsütoplasmas paiknevates ribosoomides. Kahe aminohape reageerimisel moodustub nende vahele kovalentne side ehk peptiidside, eraldub vee molekul. Valgu molekulis on peptiidsidemega ühendatud sadu või isegi tuhandeid aminohappejääke. Enamus valke koosneb ühest ahelast, kuid osa ka kahest või enamast ahelast. Valkudel on mitmesuguseid ruumilisi struktuure. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valgu aminohappelist järjetust nimetatakse valgu esimeseks struktuuriks. Nt insuliinil on see Phe-
RNA- üksikahelaline polünukleotiidide ahel. Suhkruks on riboos. Alusteks adeiin, guaniin, tsütosiin ja uratsiil. RNA molekulide tüübid: mRNA- kodeerib valke (translatsioon) tRNA- transpordi RNA rRNA- ribosoomide koostises snRNA- väikesed tuuma RNAd, osalevad nitronite splaissimisel. RNA sünteesiks ei ole vaja praimerit. Iga RNA molekuli süntees algab uue molekuli sünteesiga päris algusest. RNA polümeraas- ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela. Pöördtranskriptsioon e. revertaas- ensüüm, mis sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Vajab praimerit. Promootor- DNA järjestus, millele RNA polümeraas seondub. Selle abil saab reguleerida geeni ekspressiooni. Konstitutiivne promootor- ekspressioon toimub kogu aeg igas taime osas. Valikuline promootor- ekspressioon toimub teatud taime arengu faasis ja teatud taime kudedes
1. Antikoodon tRNA molekuli kolmenukleotiidne järjestus, mis seostub valgusünteesi käigus mRNA koodoniga. 2. bakteriofaag viirus, mille peremeesrakuks on bakter. 3. DNA - viirus - viirus, mille päriliku info kandjaks on DNA 4. Fenotüüp isendi vaadeldavate tunnuste kogum, mis tuleneb genotüübi ja keskkonnategurite koostoimest. 5. Geen DNA lõik, mis määrab ära ühe RNA molekuli sünteesi. 6. Geeniteraapia geneetiliste haiguste ravimeetod, mille korral sisestatakse geenitehnoloogiliselt konstrueeritud viiruste abil vajalik geen organismi keharakkudesse, kus see peaks normaalselt avalduma. 7
tRNA – transfer – transpordib aminohapped ribosoomi rRNA – ribosomal – ribosoomi katalüütiline komponent, ühendab aminohapped valkudeks. 7. Mis on replikatsioon, kuidas see toimub? DNA replikatsioon on DNA omadus iseennast taastoota. Selle tulemusena tekib ühest DNA molekulist kaks identset DNA molekuli. DNA replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, originidelt. Esmalt keerab ensüüm helikaas kaksikspiraali lahti ja lõhub vesiniksidemed lämmastikaluste vahel. Ensüüm DNA polümeraas seondub DNA ahelaga DNA polümeraas aitab sünteesida mõlema ahelaga komplementaarsed uued ahelad Kui mõlemalt DNA ahelalt on sünteesitud uus molekul, replikatsioon lõppeb 8. Mis on geen? Geen on DNA lõik, mis määrab ühe RNA sünteesi. 9. Mis on plasmiid? Plasmiid on kromosoomiväline pärilik üksus bakteritel ja
Mittekodeeriv RNA(ribosoomi) 7. Mis on replikatsioon, kuidas see toimub? DNA kahekordistumine, selle tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Raku DNA replikatsioon algab spetsiifilistelt genoomi lõikudelt, mida kutsutakse originideks. DNA ahelate lahtikeerdumine origini kohalt ning uute ahelate süntees tekitavad aktiivse struktuuri, mida nimetatakse replikatsioonikahvliks. DNA polümeraas on ensüüm, mis sünteesib uut DNAd, lisades sünteesitavale ahelale nukleotiide, mis vastavad (komplementaarsuse alusel) algahelale. Lisaks DNA polümeraasile on replikatsioonikahvliga seotud veel palju teisi valke, mis aitavad kaasa DNA sünteesi alustamisele ning kulgemisele. 8. Mis on geen? Geen on DNA järjestuse lõik, funktsionaalne ühik, mis kodeerib valku või struktuurset, katalüütilist või regulatoorset RNAd. 9. Mis on plasmiid?
1. Replikatsioon – kahekordistumine geneetiline info on säilitatud DNA kaksikheeliksi kujul viib läbi DNA-sõltuv DNA polümeraas (substraat: desoksünukleosiid-5’-trifosfaat) DNA replikatsioon – eukarüootidel RNA replikatsioon – viirustel DNA sünteesitakse – DNA alusel, RNA alusel; rekombinatsiooni, reparatsiooni alusel Kitsas mõiste – DNA süntees Laiem mõiste – RNA praimeri süntees, DNA ja kromosoomi struktuuri muutused, replikatsiooni regulatsioon 2. Transkriptsioon – mahakirjutamine RNA süntees DNA matriitsi alusel. RNA sünteesi regulatsioon on geeni aktiivsuse regulaatori põhiline tase! viib läbi DNA-sõltuv RNA polümeraas (substraat: ribonukleosiid-5’-trifosfaat) 1 Sünteesitud RNA ahel vastab 1:1-le temaga antiparalleelsele DNA matriitsahelale (komplementaarsusprintsiip). kodeeriv ahel –DNA ahel, mis on RNA-ga identse järjestusega.
väike vagu. RNA- ribonukeliinhape, viib läbi valkude sünteesi, geneetilised regulatsiooni protsessid RNA-analüüsi kasutatakse diagnostikas palju vähem, kuna RNA on palju ebastabiilsem (nii säilitamise, kui analüüsi suhtes). Vajadusel (RNA-viiruste analüüs) kasutatakse näiteks revertaasi polümeraas mis sünteesib RNA pealt DNA. Valgud- koosnevad ah, nende kaudu jõuab pärilik info tunnustesse Replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon- matriitssüsteemireaktsioonid Nukleosiid- suhkur + lämmastikalus Nukleotiid- suhkur+ lämmastikalus+ fosfaatrühm ( lisaks nukleiinhappe mood. On teisi ül: ATP, koensüümide koostises- CoA, signaalmolekul-cAMP Nukleiinhape- tekib kui nukleotiidid seostuvad omavahel fosfodiestersildadega. Nukleosoom- kromatiinaine struktuurelement, DNA on keerdnud ümber 8 histooni gloobuli. Superheeliksi struktuur kaitseb DNA-d DNAaaside eest ( topoisomeraasi toimel moodustub)
17. Tsütoskeleti funktsioonid. Osaleb rakkude kuju püsimises või muutumises, nende liikumises ja organellide ümberpaiknemises. Raku tugi- ja liikumissüsteem. 18. Kromosoomide struktuur. Koosneb DNAst ja sellele kinnitunud valgu molekulidest, sisaldavad geene. Interfaasis on kromosoomid lahti keerdunud, selle lõpus kahekromatiidilised, mitoosi alguses keerduvad kokku. 19. Milliseid rakke ümbritseb rakukest? Taime-, seene- ja bakterirakke. 20. Mis on plasmiid? Bakteri tsütoplasmas olev väiksem DNA rõngas, põhiliselt ainevahetusliku tähtsusega. Sisaldab gene, mis on vajalikud bakteri kasvukeskkonna eripärast tulenevate ensüümide sünteesiks. Aitavad lagundada org aineid. Vajalikud nii toitumiseks kui ka kahjulike ainete hävitamiseks. Nt sisaldavad plasmiidid gene, mille põhjal sünteesitud valgud võimaldavad bakteril elada antibiootikumide keskkonnas. 21. Rakutsükli etapid
kehakaal ja –ehitus, naha pigment, haiguste põdemine 6. Genotüüp – organismi kõik geenid ühesrakus, st. eeskiri, kuidas seda organismi üles ehitada. Fenotüüp – organismi kõik tunnused ehksee, milline organism tegelikult kujunes. 7. Replikatsioon – DNA süntees, kõigis organismides toimuv universaalne molekilaargeneetiline protsess, mis tagab rakujagunemise käigus päriliku info võrdse ülekande lähterakust tütarrakkudesse 8. Transkriptsioon – RNA süntees, matriitsüntees, mille käigus saadakse DNA molekuli ühe ahela nulkeotiitse järjestusega komplementaarne RNA molekul. RNA süntees komplementaarsuse alusel 9. Translatsioon – valgu süntees geneetilise info põhjal 10. Komplementaarsusprintsiip: A – T, G – C; A – U, T – A, C – G 11. Replikatsiooni etapid: 1) Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi 2) Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga
kehakaal ja –ehitus, naha pigment, haiguste põdemine 6. Genotüüp – organismi kõik geenid ühesrakus, st. eeskiri, kuidas seda organismi üles ehitada. Fenotüüp – organismi kõik tunnused ehksee, milline organism tegelikult kujunes. 7. Replikatsioon – DNA süntees, kõigis organismides toimuv universaalne molekilaargeneetiline protsess, mis tagab rakujagunemise käigus päriliku info võrdse ülekande lähterakust tütarrakkudesse 8. Transkriptsioon – RNA süntees, matriitsüntees, mille käigus saadakse DNA molekuli ühe ahela nulkeotiitse järjestusega komplementaarne RNA molekul. RNA süntees komplementaarsuse alusel 9. Translatsioon – valgu süntees geneetilise info põhjal 10. Komplementaarsusprintsiip: A – T, G – C; A – U, T – A, C – G 11. Replikatsiooni etapid: 1) Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi 2) Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga
Valgud e proteiinid- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Amonihappeid iseloomustab amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulisaminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma( COOH ) vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett .Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntess toimub alati kindlas suunas: N- terminus→C-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNA→valk→tunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega on tsülklis. Valgu süntees vt. küsimus 28 Valke jagatakse: vii
DNA RNA 1.Pentoos Desoksüriboos Riboos (lihtsuhkur, mille molekulis on viis süsinikuaatomit) 2.Lämmastikalused A, T, C, G A, U, C, G 3.Nukleotiidijääkide Suurem Väiksem arv 4.Denatureeruvus Aeglasemalt Kiiremini (biopolümeeride, peamiselt valkude omaduste muutumine temperatuuri, rõhu ja muude tingimuste muutmise teel) 5.Lagundav ensüüm Desoksüribonukleaas Ribonukleaas (DNA-aas) (RNA-aas) 6.Leidumine a)tuumas a)tuumas päristuumses rakus b)mitokondris b)mitokondris c)kloroplastis c)kloroplastis d)ribosoomides [e)tsütoplasmas] 7.Ülesanne Päriliku info säilitaminePäriliku info
valgu biosünteesis võib mRNA komplementaarse koodoniga moodustada aluspaare. Fenotüüp---isendi vaadeldavate tunnuste kogum, mis tuleneb genotüübi ja keskkonnategurite koostoimest Geen---DNA lõik mis määrab ära ühe RNA molekuli sünteesi Geeniteraapia---geneetiliste haiguste ravimeetod Geneetika---teadusharu, mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi Geneetiline kood---mRNA molekul 3 järjestikuse nukleotiidi vastavus ühele aminohappe jäägile valgu molekulis Genoom--- Liigiomases ühekordses kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal. Genotüüp--- Ühele isendile omased geenid ja nende erivormide kogum. Initsiaatorkoodon---mRNA nukleotiidide järjestus AUG, millest algab translatsioon Initsiaator tRNA-tRNA molekul, mis seostub initsiaalkoodoniga ja alustab valgusünteesi Kapsiid--- viiruse genoomi ümbritsev valguline kate
aminohappe kombinatsioonidel Valkude lühiiseloomustus Valgud (proteiinid)- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Aminohappeid iseloomustavad amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulis aminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus. Valkude omadused sõltuvad: a. aminohapete järjestusest valgu molekulis b. aminohapete arvust (DNAvalktunnus) Oluline on, et valgumolekul on lineaarne, ei hargne ega ei ole tsülklis. Valke jagatakse: i. lihtvalgud-koosnevad aminohappejääkidest; ii
TUUM JA On nii rakutuum kui tuumamembraan. Tuum puudub. Geneetiline info on TUUMA- koondunud tsütoplasmas raku piirkonda, MEMBRAA mida nimetatakse nukleoidiks. N GEENIDE Enamasti üle 5000 ARV Keskmiselt ~1000-5000 VALGU Transkriptsioon ja valgusüntees on teineteisest SÜNTEES lahutatud nii ajaliselt kui ruumiliselt. Nii kui RNA süntees algab, on 1.DNA asub rakutuumas ja seal toimub ka samaaegselt võimalik valgusüntees. RNA süntees – transkriptsioon. 2.RNA transporditekse läbi tuumapooride tsütoplasmasse 3.Ribosoomides, mis paiknevad ERil, toimub
konkreetsest keskkonnast. Viirus erineb tavalisest bioloogilisest organismist selle poolest, et ta ei paljune autonoomselt. Kõikidel viirustel on põhimõtteliselt ühesugune ehitus, erinevus tuleb kestast ja konkreetsest geneetilisest aparaadist. Kestal on kindlasti retseptorid, mis on vajalikud mingi raku infitseerimiseks. Geneetiline aparaat võib olla ka DNAl või RNAl põhinev, sellest sõltuvalt on tegemist erinevate viiruse paljunemistega. Viirust võib ka kristaliseerida. Viirus paljuneb ainult raku sees. Osad viirused infitseerivad eukarüootset rakku, on olemas ka bakteriviiruseid (bakterifaagid). Nii viirusted kui mikroobid on olnud olulised geneetilistes uurimustöödes. Paljud üldprotsessid on kindlaks tehtud mikroobide peal. See tuleneb sellest, et meil on mikroobe kergelt ja kiirelt võimalik paljundada, on kerge mutante eraldada jne. Bakteri geneetika ja bakteriofaagid Kromosoom rõngjas, suurus kuni 10 miljonit aluspaari. E.coli täielikult sekveneeritud ja
tsütoplasmas. Päristuumsete ehk eukarüootide rakkudes on tuum, kus asub pärilikkuseaine ning mida ümbritseb tuumamembraan. DNA avastasid 1953.aastal J.Watson, F.Crick , M.Wilkins ja R.Franklind. Viimane ei saanud Nobeli preemiat, sest ei polnud infos kindel ja Wilkins kasutas ise tema uuritud materjale Watsonile ja Crickile (kaks ahelat). Nobeli auhnd 1962aastal. Esimest korda oli ajalehes artikkel sellest 25.aprill 1953. REPLIKATSIOON / 8h TRANSKRIPTSIOON EESMÄRK DNA-molekuli kopeerimine Päriliku info avaldumine ehk DNA'st tekib RNA TOIMUMISKOHT Rakutuum Rakutuum KOPEERITAV VÕI Kogu DNA Väike osa DNAahelast, ehk ÜMBERKIRJUTATAV üks geen MATERJAL OSALEVAD A, T, G, C - DNA A, U, G, C RNA
tunnused on määratud geenide ja keskkonnategurite ühismõjuga. Alleel on geeni esinemise vorm. Pärilikkuse mehanismid 1. Pärilikkuse info edasi kandmise rakust rakku tagab DNA replikatsioon ehk kahekordistumine. 2.Pärilikkuse info realiseerumine toimub järgmiselt: -Pärilikkuse info on kodeeritud DNA-sse raku tuumas. -DNA baasil tehakse komplementaarne RNA, mis liigub raku tuumast tsütoplasmasse, ribosoomi. -Ribosoomis sünteesitakse RNA järgi õiged valgumolekulid. -Valgud, kui ensüümid juhivad reaktsiooni, et kujuneksid välja õiged tunnused. RNA transkriptsioon See on mingile DNA lõigule koplementaarse RNA süntees. Transkriptsioon toimub mingi geeni ulatuses ja seda nim. geeni avaldumiseks. Transkriptsioon toiub mingi geeni ulatuses ja seda nim. selle geeni avaldumiseks. Ensüümiks on RNA polümeraas: 1.RNA polümeraas kinnitub geeni algusosale ek promootorile. 2.RNA polümeraas lõhub DNA kaksikahelaid kooshoidvad sidemed. 3
DNA-s on süsivesik desoksüriboos, RNA-s aga riboos. DNA nukleotiidid on A,G,C,T. RNA nukleotiidid on A,G,C,U DNA-l on olemas primaar-, sekundaar- ja tertsiaarstruktuur. RNA’l tertsiaalset struktuui ei moodustu. 44. Selgitage DNA ahelate komplementaarsuse ja antiparalleelsuse põhimõtet. Komplementaarsus seisneb lämmastikalauste kindlas paardumises, ehk A-ga paardub T, ja C- ga paardub T. Antiparalleelsus seisneb selles, et kaks vastastikku ahelat asuvad üksteise suhtes erisuunaliselt. DNA ahela ühes otsas on vaba 3´-OH rühm, teise ahela otsas aga vaba 5´-fosfaat. Nukleiinhapet sünteesitakse ainult suunaga 5’ otsast 3’ suunas. 45. Bakterikromosoomi struktuur. Bakterikromosoom on rõngasmolekul, mis moodustub DNA tugeval kokkupakkimisel. Kokkupakitud DNA esmalt koosneb lingudest, mis saadakse kokkuvoltimisel. Seejärel toimub veel superspiralisatsioon, mis pakib DNA veelgi rohkem kokku. 46
a. sugurakkudes. *Peale tuuma sisaldavad väikesel hulgal DNAd ka mitokondrid ja taimede kloroplastid. DNA JA RNA SÜNTEES DNA replikatsioon protsess, mille käigus kopeeritakse DNA-molekul Transkriptsioon protsess, mille käigus DNAs paikneva info põhjal sünteesitakse RNA-ahel Ensüümid valgud, mis katalüüsivad keemilisi reaktsioone rakus (muudavad reaktsiooni kiirust või võimaldavad reaktsioonil toimuda sobimatuses tingimustes, nt madalama temp-ga kui muidu) Helikaas ensüüm, mis katkestab kahe DNA-ahela vahelised vesiniksidemed ja kerib DNA-kaksikheeliksi lahti. DNA-polümeraas ensüüm, mis viib läbi replikatsiooni RNA-polümeraas ensüüm, mis viib läbi transkriptsiooni Promootor geeni alguses asuv piirkond, millega RNA-polümeraas peab transkriptsiooni alustamiseks seonduma DNA JA RNA OSA PÄRILIKU INFO AVALDUMISES *DNA replikatsiooni tulemusena saadakse ühest DNA-molekulist kaks ühesuguse nukleotiidijärjestusega DNA-molekuli
Virulentne IIIS tüvi tapeti kuumaga, pandi kokku elusa IIR tüvega ja töödeldi teatud seerumiga, tulemuseks olid IIIS kolooniad. 1944 aastal tõestati, et IIR tüüpi rakkude transformeerumist (DNA kandumine väliskeskkonnast rakku) IIIS virulentseteks rakkudeks põhjustas DNA. Kui preparaati töödeldi ensüümiga, mis lagundas DNA (DNA-aas), siis transformatsiooni ei toimunud (RNA-aasi ja proteaasiga toimus). Samuti on tõend ka see, et kui viirus nakatab bakterirakku, jäävad valgud rakupinnale ja rakku siseneb ainult DNA. 43. Võrrelge DNA ja RNA koostist ning ehitust. DNA 5 süsinikuline suhkur, desoksüriboos. Lämmastikualused on A-T ja G-C. DNA on histoonide abil kokku pakitud. Enamus elus aine DNA on B-DNA vormis, millel on üks kaksikheeliksi pööre. Olemas on ka tihedam A-DNA ning vasakule pöördub Z- DNA. RNA 5 süsinikuline suhkur riboos, lämmastikualused on A-U ja G-C. 44
Lk 136 ül 1-8 1. Selgitage geeni mõistet. DNA lõiku, mis määrab ühe RNA molekuli sünteesi, nimetatakse geeniks. 2. Kirjeldage replikatsiooni toimumist. Replikatsioon toimub iga kord enne raku jagunemist - see leiab aset nii mitoosi- kui ka meioosieelselt kõigis päristuumsetes organismides. Eukarüootsete organismide rakkudes toimub see protsess rakutuumas vastava ensüümi (DNA-polümeraas) osalusel. Ensüüm keerab DNA biheeliksi järk-järgult lahti ja sünteesib karüoplasmas olevatest nukleotiididest kummagi esialgse ahela kõrvale uue. Süntees viiakse läbi vastavalt komplementaarsusprintsiibile ja seetõttu on replikatsiooni tulemusena moodustunud mõlemad DNA molekulid ühesuguse nukleotiidse järjestusega. 3. Milles seisneb matriitsreaktsioonide olemus? Matriitssüntees - DNA, RNA ja valgud sünteesitakse olemasolevate molekulide (DNA
annaabi.ee 
