Liigiomases ühekordses kromosoomikomplektis sisalduvat geneetilist materjali nim. genoomiks. Ühele isendile omaste geenide ja nende erivormide kogumit nim. genotüübiks. Ühe isendi vaadeldavate tunnuste kogumit nim. fenotüübiks. Keskkond kas soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste väljakujunemist. Molekulaargeneetika on teadusharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsed tasemel. DNA sünteeisle e. Replikatsioonile, RNA sünteesile e. Transkriptsioonile ja valgu sünteesile e. Translatsioonile. DNA lõiku, mis äärab ühe RNA molekuli sünteesi, nim. geeniks. Päriliku info avaldumise etapid. Transkriptsiooni käigus sünteesitakse rakutuumas paikneva DNA struktuuri alusel mRNA molekulid, mis liiguvad tsütoplasmas asuvatesse ribosoomidesse. Seal toimub translatsioon, mille tulemusena saadakse mRNA nukleotiidsele järjestusele vastavad valgu molekulid. Valgud osalevad organismi kõigi tunnuste
Valgud moodustuvad vaid elusorganismides. Seetõttu nimetatakse neid koos polüsahhariidide ja nukleiinhapetega biopolümeerideks. Molkulaargeneetika on teadusharu, mis uurib pärilikkue sedasupärasusi molekulaarsel tasemel, Selle teadusharu saavutused võimaldavad mõista, kuidas avaldub isendi genotüübis paiknev pärilik info fenotüübi asemel. Molekulaargeneetika keskendub oma uurimissuudades peamisel kolmele univesaalsele protsessile : 1. dna sünteesile ehk replikatsioonile, 2. RNA spnteesile ehk Transkriptsioonile ja 3. valgu sünteesile ehk translatsioonile. DNA, RNA ja valkude biosünteesiga seondub valdav osa tunnuste tunnuste avaldumise molekulaarsetest mehhanismidest. DNA replikatsioon eelneb raku jagunemisele. Sellega saadakse lähteraku igast DNA molekulis kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega koopiat, mis mitoosil tütarrakkude vahel võrdselt ära jaotatakse. Mitoosi tulemusena on moodustunud tütarrakud geneetilise info sisalduselt samased
RNA kolm lämmastikalust on samad, mis DNA koostises: adeniin(A), guaniin(G) ja tsütosiin(C). Kui neljanda lämmastikalusena esineb DNA molekulis tümiin(T), siis RNA ehituses on selle asemel uratsiin(U). -A-T-C-C-T-G-G-T-T-T-A-T-G-C- -T-A-G-G-A-C-C-A-A-A-T-A-C-G- Molekulaargeneetika keskendub oma uurimissuundades peamiselt kolmele universaalsele protsessile: DNA sünteesile ehk replikatsioonile, RNA sünteesile ehk transkriptsioonile ja valgu sünteesile ehk translatsioonile. Transkriptsiooni käigus sünteesitakse rakutuumas paikneva DNA struktuuri alusel mRNA molekulid, mis liiguvad tsütoplasmas asuvatesse ribosoomidesse. Seal toimub translatsioon, mille tulemusena saadakse mRNA nukleotiidsele järjestusele vastavad molekulid. RNA süntees lõpeb, kui ensüüm jõuab DNA nukleotiidse järjestuseni, mida nimetatakse terminaatoriks. DNA nukleotiidset järjestust, millega ensüüm
Genotüübiks nimetatakse ühele isendile omaste geenide ja nende erivormide kogumit. Fenotüübiks nimetatakse ühe isendi vaadeldavate tunnuste kogumit. Nad on omavahel sõltuvuses. Keskkond kas soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste väljakujunemist. DNA molekuli struktuuri avastamine pani aluse molekulaargeneetikale (teadusharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasandil). Oma uurimissuundades keskendub peamiselt replikatsioonile (eelneb raku jagunemisele, on matriitssüntees, mille tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli; on kõigis organismides toimuv universaalne molekulaargeneetiline protsess, mis tagab rakujagunemise käigus päriliku info võrdse ülekande lähterakust tütarrakkudesse), transkriptsioonile (matriitssüntees, mille käigus saadakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne (A=U. T=A, C=G, G=C) RNA molekul;
tõttu molekulaarbioloogia põhidogmaks. 1. Replikatsioon - päriliku materjali (mis võib olla nii DNA kui RNA) kahekordistumine. Elusorganismide geneetiline informatsioon on säilitatud kaheahelalise DNA kujul. Erandi moodustavad mõned RNA viirused, mille gneetilise materjali kandjaks on RNA. RNA viiruste puhul on replikatsioon RNA kahekordistumine. Ülejäänud organismidel on replikatsioon DNA kahekordistumine. Replikatsioon on DNA süntees. DNA süntees toimub liskas replikatsioonile veel rekombinatsiooni ja reparatsiooni käigus. Teiselt poolt on replikatsioon laiem mõiste kui DNA süntees hõlmates ka RNA praimeri sünteesi, DNA ja kromosoomi struktuuri muutusi ja replikatsiooni regulatsiooni. DNA sünteesi viib läbi ensüüm - DNA- sõltuv DNA polümeraas kusjuures substraatideks on desoksü-nukleosiid 5'-trifosfaadid. 2. Transkriptsioon - RNA süntees. Transkriptsioon tähendab mahakirjutamist ja tähistab molekulaarbioloogias RNA sünteesi DNA matriitsi alusel
initseerimised nõuavad eelneva transkripti sünteesi termineerimist. Sellist transkriptsioonipilti seletavat mudelit nimetatakse reinitsiatsiooni mudeliks (stop and start mudel). (U)7 järjestus geenide ahelas toimib nii poly(A)- signaali ja terminaatorina kui ka transkriptsiooni re-initsieerimisel olulise järjestusena. Replikatsioon Viirus- spetsiifiliste valkude kogunemine initseerib ümberlülitamise transkriptsioonilt replikatsioonile. Selle tõttu sõltub VSV replikatsioon aktiivsest ja kestvast viirus- spetsiifilisest valgusünteesist (eriti N- ja P valkude süntees). Replikatsiooni käigus ignoreerib RdRp liider- RNA-le järgnevaid ja geenide vahelisi “stop-signaale”. Kahe polümeraasi mudel: Transkriptsiooni teostab polümeraas, kuhu kuulub L- valk ja N-terminusest fosolüreeritud P-valgu tetrameer (L-P4 polümeraas). Replikatsiooni teostab L-valgust ja uuesti sünteesitud N- ja P- valkudes
või muudab nende avaldumislaadi. Pärilikkuse molekulaargeneetilised alused 1869. Friedrich Miescher eraldas rakutuumast aine, mille nimetas nukleiinhappeks. 1953. James Watson ja Francis Crick avastasid DNA molekuli keeruka biheeliksikujulise sekundaarstruktuuri. Molekulaargeneetika on teadusharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasemel. Keskendub kolmele universaalsele protsessile: a) DNA sünteesile ehk replikatsioonile b) RNA sünteesile ehk transkriptsioonile c) valgu sünteesile ehk translatsioonile DNA replikatsioon eelneb rakujagunemisele. Pärilik info sisaldub DNA nukleotiidses järjestuses. DNA lõiku, mis määrab ära ühe RNA molekuli sünteesi, nimetatakse geeniks. Nukleiinhapete (DNA, RNA) ning valkude sünteesiprotsesside ühine iseärasus on see, et erinevalt teistest biosünteesidest on need matriitssünteesid. See tähendab, et DNA, RNA ja
E. coli DNAga on seotud ~20 000 sellist dimeeri. DNA struktuur eukarüootidel Eukarüootses rakus DNA on jaotunud erinevate kromosoomide vahel. Inimese somaatilises rakus on 2x23 kromosoomi, neist 2 on nn sugukromosoomid. Diploidne maisi rakk sisaldab 1010 bp st ~10m DNA. See DNA peab mahtuma raku tuumasse, mille diameeter on ~10 µm. Seega DNA peab olema kokku keerdunud ilma molekuli katkemiseta, aga samal ajal peab säiluma tema kättesaadavus replikatsioonile, geenide ekspressioonile ja mRNA sünteesile. Seega DNA struktuur peab olema dünaamiline. Mitootiliste kromosoomide struktuur on veel kompaktsem kui interfaasse kromosoomi struktuur. Kromosoomide struktuur tagatakse samuti nagu prokarüootides DNA seostumisega erinevate valkudega. Moodustunud nukleoproteiidset kompleksi nimetatakse kromatiiniks. Suurema osa DNAga seotud valkudest moodustavad histoonid. Histoonid on aluselise iseloomuga
Morgani seadus: Ühes kromosoomis lähestikku paiknevad geenid on lineaarses ahelduses ning päranduvad järglastele enamasti üheskoos. MLB 6001 Üldbioloogia 24 18. DNA teabe realiseerumine Molekulaargeneetika on teadusharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasemel. Molekulaargeneetika keskendub oma uurimissuundades peamiselt kolmele universaalsele protsessile: · DNA sünteesile ehk replikatsioonile, · RNA sünteesile ehk transkriptsioonile, · valgu sünteesile ehk translatsioonile. DNA replikatsioon eelneb raku jagunemisele. Sellega saadakse lähteraku igast DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega koopiat, mis mitoosil tütarrakkude vahel värdselt ära jaotatakse. DNA lõiku, mis määrab ühe RNA molekuli sünteesi, nimetatakse geeniks. Enamikult geenidelt toimub informatsiooni-RNA (mRNA) molekuli süntees.
transkriptsiooni ei toimu. 14. Kromatiini-seoselised mittehistoonsed valgud maatriksivalgud, transkriptsioonifaktorid, replikatsioonivalgud, HMGd ja nende mõju kromatiini struktuurile moodustavad kromatiini lingumiseks vajalikke struktuurseid võrgustikke, transkriptsioonile teatud HMG valgud seonduvad DNAle kooperatiivselt transkriptsioonifaktoritega, mis tunnevad ära teatud DNA järjestusi, stabiliseerides sellega transkriptsiooni- multivalkkomplekse sellel geeniregulaatoralal ja replikatsioonile osalevad eukarüootse rakutsükli regulatsioonis. Mis on MARid ja nende tähtsus? Matrix-attachment regions, alad kromatiinikiududel, mis seonduvad võrgustikule (maatriksile), organiseerivad kromatiini struktuurseteks domeenideks (lingudeks), neil on oluline roll geeniekspressiooni reguleerimisel, hoiavad ära DNA vaba liikumise tuumas. 15. Kirjelda kromatiini immunosadestamismeetodit. Kromatiinseoseliste valkude ja DNA
On ka selliseid rakutüüpe, mis ei jagune enam kunagi. Rakke, mille jagunemistsükkel on peatunud G1 faasis, nim. ka G0-faasis olevaiks. 19 Eukarüootsete rakkude tsükliinid 1. G1-tsükliinid: aitavad läbida piiripunkti hilises G1-faasis (tsükliin D, Cdk4 ja Cdk6). 2. G1/S-tsükliinid: seostuvad Cdk-dele G1-faasi lõpus ja ning suunavad raku DNA replikatsioonile (tsükliin E, Cdk2). 3. S-tsükliinid: seostuvad Cdk-dele S-faasi jooksul ja on vajalikud DNA replikatsiooni alustamiseks (tsükliin A, Cdk2). 4. M-tsükliinid: vallandavad erinevad mitoosi protsessid (tsükliin A ja B, Cdk1). Rakutsükli kontroll Suhteliselt hiljuti jõuti arusaamisele, et rakutsükli kulgemises osalevad 2 eristatavat süsteemi: rakutsükli eri faasidele iseloomulikke sündmusi käivitav masinavärk, kontrolli teostavad süsteemid.
1. Replikatsioon - päriliku materjali (mis võib olla nii DNA kui RNA) kahekordistumine. Elusorganismide geneetiline informatsioon on säilitatud kaheahelalise DNA kujul. Erandi moodustavad mõned RNA viirused, mille geneetilise materjali kandjaks on RNA. RNA viiruste puhul on replikatsioon RNA kahekordistumine. Ülejäänud organismidel on replikatsioon DNA kahekordistumine. Replikatsioon on DNA süntees. DNA süntees toimub liskas replikatsioonile veel rekombinatsiooni ja reparatsiooni käigus. Teiselt poolt on replikatsioon laiem mõiste kui DNA süntees hõlmates ka RNA praimeri sünteesi, DNA ja kromosoomi struktuuri muutusi ja replikatsiooni regulatsiooni. DNA sünteesi viib läbi ensüüm - DNA-sõltuv DNA polümeraas, kusjuures substraatideks on desoksü-nukleosiid 5'-trifosfaadid. 2. Transkriptsioon - RNA süntees. Transkriptsioon tähendab mahakirjutamist ja tähistab molekulaarbioloogias RNA sünteesi DNA matriitsi alusel