neli aastakümmet, kuni 1983 aastal sai ta alles Nobeli preemia füsioloogia- või meditsiiniauhinna transponeeruvate elementide avastamise eest. Hiljem nähti, et geneetiline mosaiiksus esineb mitte ainult taimedel vaid ka taimedel ja inimestel. McClintock avastas transposoonide nime kandvad mobiilsed elemendid, mis kasutavad lõika-ja- kleebi-mehhanismi, et liigutada DNA tükikest mööda raku genoomi. Ajus on mobiilseteks elementideks nõndanimetatud retrotransposoonid, mis suudavad ennast kopeerida ja koopia uutesse genoomi piirkondadesse kleepida. Nad ei hüppa ümbritsevast DNA-st välja, vaid oskavad teha endast koopia, mis võtab uues paigas oma koha sisse. Neid mobiilseid elemente on geenidest võrratult rohkem kui inimese umbes 25 000 geeni võtavad enda alla vähem kui kaks protsenti DNA-st, siis retrotransposoonid moodustavad poole DNA ehituskividest ehk nukleotiididest. Aastal 1972 sai ta Cornelli Ülikoolis doktorikraadi botaanikas
sünteesita). Näiteks taimede Arabidopsis thaliana genoomi suurus on ~7x107 aluspaari, Fritillaria assyriaca 1011 bp, aga cDNA (mRNA-lt pöördtranskriptaasiga saadud DNA) suurus on peaaegu ühesugune. See näitab, et mõlemad genoomid kodeerivad sama arvu geene kuigi genoomi suurus erineb neli suurusjärku. Järelikult erinevus genoomi suuruses põhineb mittekodeerivatel korduvatel DNA järjestustel. (50% maisi genoomist on retrotransposoonid). Inimese haploidne genoom sisaldab ~3,2x109 aluspaari, mis on jaotatud 23 kromosoomi vahel. Keskmine kromosoomi pikkus ~108 bp. Suurem osa tuuma DNA-st on vajalik kromosoomide ja genoomi struktuuri tagamiseks, aga mitte valkude kodeerimiseks. Kui intronid kodeerivast DNA-st välja arvata, siis mittekodeeriv on tavaliselt üle 90% DNA-st Maisil on kodeeriv osa ~1% genoomist. Regulaatorvalke kodeerivate geenide osa moodustab eukarüootides ligikaudselt 10-15% kogu geenide arvust.
piirkonnaga. Osa süsteemist, mis kontrollib transkriptsiooni (DNA>RNA süntees). Teeb seda üksi või koos teiste valkkompleksidega, kas suurendades (kui aktivaator) või ära hoides (kui repressor) RNA polümeraaasi seondumist. Mobiilne DNA DNA, mis liigub iseeneslikult genoomis ringi. Võivad põhjustada mutatsioone , liikudes genoomi uutesse lookustesse ja muudavad DNA hulka genoomis. Kasulikud uurijatele, et muuta DNA'd elusorganismis. Elemendid transposoonid, retrotransposoonid, DNA tr., plasmiidid, bakteriofaagi elemendid. Kromatiin Nukleiinhappe valkkompleks, nähtav interfaasis kui rakud ei jagune. Rakufaasis on jaotunud ühtlaselt üle kogu tuuma. Struktuur sarnane kõigil eukarüootidel. Kromatiin pakkimise käigus moodustab mitoosi ajal (metafaasis) nähtavaid kromosoome. Mediaatori funktsioon transkriptsiooni initsiatsioonil Mediaator on suur valkkompleks, mis funktsioneerib transkriptsiooni koaktivaatorina.
6. Kirjelda inimese genoomis esinevaid SINE elemente? Miks nad on olulised? SINE (Short Interspersed Nuclear Element) · SINE pikkus 150-300 np. · valku ei kodeeri . SINE elemente leidub ~1,6 miljonis genoomi positsioonis (13% inimese DNAst) · 1,1 milj neist on Alu-elemendid (lõikab ensüüm AluI)· Alu-elemendid paiknevad eelistatult intronites, geenide vahel ja geenide 3' UTR regioonides mittekodeerivates alades geenitihedates regioonides on olemuselt retrotransposoonid DNA segmendid, mis amplifitseeruvad ensüüm pöördtranskriptaasi vahendusel ja liiguvad iseseisvalt genoomi ühest piirkonnast teise. inimese mitteviiruseline retrotransposoon, 7. Eukarüootse geeni definitsioon ja struktuur (ka joonisena)? Geen on genoomsete järjestuste ühendus, mis kodeerib potensiaalselt kattuvate ning funktsionaalselt seotud produktide komplekti . geen on dna funktsionaalne ühik. Eukarüoodi geen pole pidev, vaid koosneb eksonitest ja intronitest
vahendavad transposoonide transponeerimist)? Transposoonide tüübid: Lühikesed vahelelükitud tuuma elemendid (SINE) SINE klassifitseeritakse kolme perekonda: A. Alu B. MIR C. MIR3 On olemas 3 liiki transposoone: 1. Ainult DNA kujul esinevad transposoonid, mis toodavad ise endale ensüümi TRANSPOSAAS. Sisenevad retsipient DNAsse lõika ja kleebi põhimõttel. 2. Retroviirusesarnased retrotransposoonid ensüümideks on pöördtranskriptaas ja integraas. Levivivad vahendaja RNA kaudu rakkude jagunemisel. 3. Mitteretroviiruselised retrotransposoonid pöördtranskriptaas ja endonukleaas Levivad vahendaja RNA kaudu. Sarnanevad retroviirustele, kuid neil puudub valguline kate. * Mis on transposoom (ingl. k. transposome)? mingid DNA järjestused, mis hakkavad transpositsioneeruma, nende otstes on lühikesed inverteeritavad kordusjärjestused
17. Kirjelda SINE ehitust, paiknemist inimese genoomis ja olulisust? SINE (Short Interspersed Nuclear Element) · SINE pikkus 150-300 np · valku ei kodeeri · SINE elemente leidub ~1,6 miljonis genoomi positsioonis (13% inimese DNAst) Alu-elemendid paiknevad eelistatult intronites, geenide vahel ja geenide 3' UTR regioonides mittekodeerivates alades geenitihedates regioonides on olemuselt retrotransposoonid DNA segmendid, mis amplifitseeruvad ensüüm pöördtranskriptaasi vahendusel ja liiguvad iseseisvalt genoomi ühest piirkonnast teise 18. Pseudogeeni mõiste, tekkimisest ja mõni näide? Ekspresseeruva geeniga homoloogne (sarnane) geen, mis ei ekspresseeru. Funktsiooni kadumise põhjuseks on üks või mitu inaktiveerivat mutatsiooni, mis: termineerivad translatsiooni, blokeerivad mRNA protsessingu. Pseudogeenid EI OLE
Healoomulised näsad (sünnimärgid) Emakakaelavähk 4. Hepatiit C hepatiit C (ingl. Hepatitis C)- Hepatiidi C-viiruse põhjustatud infektsiooniline maksahaigus. 5. Retroviirused retroviirus (ingl. Retrovirus)- Viirus, mille geneetiline informatsioon säilitatakse RNA-s ja mis replitseerub, kasutades pöördtranskriptaasi, et sünteesida RNA-genoomilt DNA koopia. Retrotransposoonid (üle DNA vaheetapi) Retroposoonid (puuduvad pikad otsmised kordusjärjestused 6. HIV, AIDS HIV (inimese immuunpuudulikkuse viirus) (ingl. HIV, human immunodeficiency virus)- AIDS-i põhjustav inimese retroviirus. AIDS, omandatud immuunpuudulikkuse sündroom (ingl. AIDS, acquired immunodeficiency syndrome)- Inimese raske haigus, põhjuseks immuunsüsteemi TH-rakkude hävitamine inimese immuunpuudulikkuse viiruse (HIV) poolt. 7
Samal ajal ei toimu telomeeride lühenemist tüvirakkudes ega vähirakkudes. 88. DNA kordusjärjestused. -DNA lihtjärjestused = satelliit-DNA = kõrgelt korduvad järjestused -paiknevad tsentromeerides, telomeerides tandeemselt üksteise järel (rohkem kui 105 koopiat genoomi kohta) -Mõõdukalt korduv DNA (=mobiilsed DNA elemendid) paiknevad genoomis hajali (10...105 koopiat genoomi kohta) Transposoonid (Transpositsioon toimub DNA vahendusel; inimesel 44% kordusjärjestustest) Viiruste retrotransposoonid (Transpositsioonis osaleb RNA) Mitteviiruslikud retrotransposoonid (Transpositsioonis osaleb RNA) - unikaalne e. üksikkoopialine DNA (1-10 koopiat genoomi kohta) Pikad dispergeerunud elemendid (LINEs-long interspersed elements 6-7kb). L1,L2, L3 - 20% genoomist Lühikesed dispergeerunud elemendid (SINEs 100-400bp). Ainus aktiivelement e. Alu, ca 1milj. koopiat ja 10% genoomist Transposoonid LTR-dega (long terminal repeats), ca 8% genoomist DNA transposoonid, ca 3% inimese genoomist 89
• • Genoomi transponeerivad elemendid, nende tüüpide võrdlus; osakaal genoomist. • Transponeerivad elemendid on DNA järjestused, mis suudavad ühe raku piires genoomis ümber paigutuda ehk transponeeruda. Jagunevad retrotransposoonideks ja DNA transposoonideks. DNA transposoonid moodustavad u 3% inimese genoomist. Töötavad cut and paste mehhanismil, ehk ühest piirkonnast lõigatakse välja ja liiguvad teise piirkonda. Retrotransposoonid töötavad copy and paste mehanismil, kus pöördtranskribeeritakse RNA ja selle cDNA koopia inserteerub uude saiti genoomis. Esmalt transkribeeritakse DNAlt RNA, saadud vahevormi kasutatakse koopiaaru suurendamiseks. Seejärel moodustatakse pöördtranskriptaasiga RNAst tagasi DNA ning see siseneb uude positsiooni genoomis. Retrotransposoone on kahe tüüpi: pikkade otsmiste kordusjärjestustega (LTR) ja LTR puuduvad. LTR puudulikud jaotatakse LINEdeks ehk pikkadeks
lihtjärjestusega DNAks (tsentromeersed alad) ja mõõdukalt korduvateks DNA järjestusteks (mobiilsed DNA elemendid). Tandemid. Tandeemselt korduvad geenid kodeerivad rRNAsid, tRNAsid ja histoone. Neid eristavad duplitseerunud geeniperekondadest identsed või peaaegu identsed valgulised või funktsionaalsed RNA-produktid. Tandemkordusega geenide paljusus on oluline, kuna rakul on vaja nende produkte suures koopiaarvus. Hajuskordused. Enamlevinud korduv-DNA vorm, nende hulgas on transposoonid, retrotransposoonid, mitte- LTR transposoonid ja protsessitud pseudogeenid. DNA "sõrmejäljed" ja nende määramine. Tekivad lihtsa järjestusega DNA järjestuste pikkuste erinevustest. Inimestele ja teistele imetajatele on iseloomulikud alad nimega minisatelliidid. Mikrosatelliitidest erinevad need selle poolest, et esimeste kordusalad on lühemad. Minisatelliidid on polümorfsed ning nende alade pikkuse järgi saab iga inimese jaoks koostada unikaalse DNA sõrmejälje. Speiser DNA.
Transpositsioon ja konservatiivne saitspetsiifiline rekombinatsioon . Transposoonide kolm põhiklassi : DNA-ainult transposoonid- esinevad ainult DNA kujul, liikumiseks on vajalik transposaas, sisenevad retsipenti lõika ja kleebi viisil. Transposoon võib olla korduv ümberpääratud DNA järjestus, transposaasid kinnituvad järjestusele ja moodustavad transposoomi, mis eemaldatakse ahelaase (doonor koromosoon parandatakse, kuid sinna võivad jääda augud. Retroviirusesarnased retrotransposoonid- kasutavad pöördtranskriptaasi ja integraasi (viiruste transposaas), levivad vahendaja RNA kaudu rakkude jagunemisel Mitteretroviiruselised retrotransposoonid-kasutavad pöördtranskriptaasi ja endonukleasi, levivad vahendaja RNA kaudu. L1 element kromosoomis,tehakse RNA, endonukleaas seondub polyA sabaga. PolyA seondub sihtmärk DNA ja RNA pealt sünteesitakse uus DNA lõik, mis seotakse sihtmärk DNA ga DNA-ainult transposoonide ja retrotransposoonide põhimõtteline erinevus.
sugurakke (st toodavad, aga üht alleeli kandvad rakud inaktiveeritakse). Meiootiline surve (meiotic drive) – toodetakse rohkem mõne geeni teatud alleele kandvaid sugurakke. Transposoonid – lühikesed genoomsed regioonid, mis võivad genoomis teistesse kohtadesse liikuda. Iseka DNA hulka kuuluvad need, mis teevad endast koopiaid, mis liiguvad mujale, ega kustuta algset koopiat, nt retrotransposoonid. 28. Milles seisneb valiku kinnitamise (reinforcement) mõju liigitekke puhul? Seisneb selles, et kinnitamine (reinforcement) kinnitab juba tekkinud fenotüübilist erinevust, mis aitab paremini ellu jääda. Nädal 6. Neutraalsustestid ja LD 1) Enne 1960-t domineeris valiku (pan-selection) idee (iga variatsioonil on kohasusefekt ja seega on need valiku all). Seleta, miks Paulingi ja Zuckerlandli poolt avastatud molekulaarne kell viis
Nt koduhiire (Mus musculus) kromosoom 17 t-haplotüübi suhtes heterosügootsed isased toodavad u 90% t-haplotüüpi kandvaid sperme. t-haplotüüp peaks fikseeruma → ära hoiab see, et t-homosügoodid on steriilsed. Transposoonid – lühikesed genoomsed regioonid, mis võivad genoomis teistesse kohtadesse liikuda. Iseka DNA hulka kuuluvad need, mis teevad endast koopiaid, mis liiguvad mujale, ega kustuta algset koopiat, nt retrotransposoonid (RNA retroviirustest), LINE-d (Long Interspersed Nuclear Elements). 28. Milles seisneb valiku kinnitamise (reinforcement) mõju liigitekke puhul? Marian Liigi definitsioone on mitmeid, aga suguliselt paljunevate organismide puhul kasutatakse liigi määratlemisel enamasti reproduktiivset isolatsiooni. Kuidas reproduktiivne isolatsioon evolutsiooni käigus tekib? Kas see tekib ka juhul, kui fenotüübiliselt mõnevõrra eristunud populatsioonid veel kokku puutuvad?
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
mittehomoloogne rekombineerumine). Sellest tulenevalt põhjustavad transposoonid geneetilisi muutuseid. Sellel on oluline tähtsus genoomi evolutsioonis (ei toetu ainult mutatsioonidele): inserteeruvad geeni sisse. Inserteeruvad regulatoorsetesse järjestustesse; modifitseerivad geeni ekspressiooni. Põhjustavad kromosomaalseid mutatsioone. Kaks suurt klassi: Mõned kodeerivad valke viies DNA osa uuele kohale kromosoomis või siis replitseerub see DNA osa ja integreeritakse uude kohta. Retrotransposoonid kodeerivad pöördtranskriptaasi, mis teeb RNA tarnskriptist uue DNA ja siis need integreeruvad genoomi (ainult eukarüoodil). Prokarüootidel: 1. Insertsiooni elemendid (IS). Lihtsaimad transponeeeruvad elemendid bakterite kromosoomides ja plasmiidides. Kodeerivad mobiliseerimise ja inserteerumise eest vastutavaid geene. Kõik IS elemendid on inverteeritud terminaalsete kordustega(ITRs). Lõhub kodeeriva järjestuse või regulatoorseid järjestusi
Transkriptsioon vasakultTy (pärm), Copia retrotransposoonidkordused); Int, Gag LTR promootorilt; elemendid (Dras) pöördtranskriptsioon ja insertsioon Poly(A) 3’ A/T järjestus, 5’ UTR, Transkriptsioon sisemiselt F ja G elemendid, retrotransposoonid RNA siduv valk ja RTase.promootorilt, märklaud (Dras); LINE, SINE initsieerib pöördtranskrip- elemendid, Alu tsiooni järjestus (endonukleolüütiline) Kui transposoon läheb raku sisse, on geen rikutud.
annaabi.ee 
