Intragenomic Profiling Using Multicopy Genes: The rDNA Internal Transcribed Spacer Sequences of the Freshwater Sponge Ephydatia fluviatilis Liisi Karlep, To~nu Reintamm, Merike Kelve* Department of Gene Technology, Tallinn University of Technology, Tallinn, Estonia Abstract Multicopy genes, like ribosomal RNA genes (rDNA), are widely used to describe and distinguish individuals. Despite concerted evolution that homogenizes a large number of rDNA gene copies, the presence of different gene variants within a genome has been reported. Characterization of an organism by defining every single variant of tens to thousands of rDNA repeat units present in a eukaryotic genome would be quite unreasonable. Here we provide an alternative approach for the characterization of a set of internal transcribed spacer sequences found within every rDNA repeat unit by implementing direct sequencing methodology. The promi...
geenide osad aga ebavõrdse ristsiirde või õdekromatiidide vahetuse kaudu. Protsesseeritud pseudogeenid ja retrogeenid tulenevad RNA transkriptide pöördtranskriptsioonist (LINE-1 elemendid) ja integratsioonist genoomi. Protsesseeritud pseudogeenid sisaldavad funktsionaalse geeni eksoneid ja omavad tavaliselt ühes otsas oligo (dA)/(dT) järjestusi. Tekkinud retrotranspositsiooni tagajärjel cDNA-dest (üle 2000 ribosomaalse valgu protsesseeritud pseudogeeni). Tavaliselt ei ekspresseeru. Ekspresseeritud protsesseeritud geenid ehk retrogeenid on samuti tekkinud retrotranspositsiooni teel, on muutunud valiku survel funktsionaalseks. Transpositsioonis on edukaimad RNA polümeraas III transkriptid. Alu kordusjärjestused on arvatavasti pärit 7SL RNA protsessitud pseudogeeni koopiatest. DNA järjestused, mis saavad ennast liigutada uude positsiooni ühe rahu genoomi piires.
RNA geenid ja nende klassid- momendil üle 3000 RNA geeni, arv on arvatavasti tugevalt allahinnatud. snoRNA, snRNA, miRNA, rRNA, tRNA, AntisenseRNA. rRNA geenid-Inimesel umbes 700-800 rRNA geeni(16S ja 23S ribosomaalse rRNA ja 28S, 5.8S, 5S ning 18S tsütoplasmaatilise rRNA geeni), mis on organiseeritud 44 kb pikkuste tandeemsete klastritena. 28S, 5.8S ja18S rRNA geenid sünteesitakse ühe transkriptsiooniühikuna, mis koosneb viiest klastrist. Igas klastris on 20-30 tandemkordust (kromosoomide 13, 14, 15, 21 ja 22 p õlgades). 5SrRNA paikneb 1q41-42. Samuti tandeemselt organiseeritud. Vähemalt 200-300 geeni. Esineb palju seotud pseudogeene, vähemalt 3000 5SRNA puhul.
läbi geeniekspressiooni. Rakutuuma katab tuumaümbris, mille välimine membraan on ühenduses tsütoplasmavõrgustikuga. Sisemist membraani toetavad seestpoolt tuuma lamiinid. Sisemise ja välimise tuumamembraani vahele jääb perinukleaarne ruum. Tuumakeseks nimetatakse tuumas asetsevat häguste piiridega eristatavat moodustist, millel puudub membraan. Tuumake moodustub tuumakese organisaatorpiirkonna (NOR) ümber, see on koht kromosoomis, mis sisaldab rRNA e ribosomaalse RNA geene. NORid paiknevad kromosoomi lühikeste õlgade otstes. Tuumakese peamiseks ülesandeks on rRNA süntees ja ribosoomi subühikute moodustamine. 12. Mõisted kromosoom, kromatiid, kromatiin. Nende vahelised seosed. Vastus: Kromosoom- üks kokkupakitud DNA molekul koos valkudega Kromatiin- rakutuumas asuv pärilikkusaine koos valkudega, lahtikeerdunud kromossomid. Kromatiid- ühest DNA molekulist koosnev päristuumse raku kromosoom 13. Kromosoomi ehitus. Homoloogilised kromosoomid.
kontrollida raku elutegevust läbi geeniekspressiooni. Rakutuuma katab tuumaümbris, mille välimine membraan on ühenduses tsütoplasmavõrgustikuga. Sisemist membraani toetavad seestpoolt tuuma lamiinid. Sisemise ja välimise tuumamembraani vahele jääb perinukleaarne ruum. Tuumakeseks nimetatakse tuumas asetsevat häguste piiridega eristatavat moodustist, millel puudub membraan. Tuumake moodustub tuumakese organisaatorpiirkonna (NOR) ümber, see on koht kromosoomis, mis sisaldab rRNA e ribosomaalse RNA geene. NOR-id paiknevad kromosoomi lühikeste õlgade otstes. Tuumakese peamiseks ülesandeks on rRNA süntees ja ribosoomi subühikute moodustamine. 13. Mõisted kromosoom, kromatiid, kromatiin. Nende vahelised seosed. Kromosoom - eukarüootse organismi rakutuuma struktuurselt individuaalne element, niitjas nukleoproteiidne organell, mis moodustub mitoosi- või meioosiprotsessiks. Kromatiid - – ühest DNA molekulist koosnev päristuumse raku kromosoom.
Vakuoolid- kujutab endast membraaniga ümbritsetud põiekest, mis perioodiliselt ilmub tsütoplasmasse ja täitub vedelikuga. Tekkimise ajal haaratakse väliskeskkonnast toitaineid, mis vakuooli rändamise ajal raku sees imenduvad läbi membraani. Teises suunas, vakuooli sisse toimetatakse organismi elutegevuse jääkaineid. Lõpuks tühjeneb vakuool väliskeskkonda. Ribosoomid- on nii eel- kui ka päristuumse raku tsütoplasmas esinev kaheosaline molekulaarne masin, mis koosneb ribosomaalse RNA (rRNA) ja valgu molekulidest. Selle ülesanne on katalüüsida peptiidahelate moodustumist, lähtudes raku DNA pealt transkribeeritud informatsiooni-RNA (mRNA, inglise messenger RNA) järjestusest.[1] Seda protsessi nimetatakse translatsiooniks. Samalt valku kodeerivalt DNA järjestuselt võidakse mRNAd sünteesida korduvalt. Eukarüootides toimub seejärel mRNA töötlemine, mille käigus eemaldatakse intronid. Saadud lõpp-produktidele kinnituvad ribosoomid. Nad kasutavad RNA
ribosoomiga > takistab tRNA muutus (kaasneda võib resistentsus a) 2. Tetratsükliinid kinnitumist ribosoomi ja mRNA penitsilliinidele, b) tsefalosporiinidele, c) kompleksile > väldib peptiidide fluorokinoloonide suhtes). 3. Ribosomaalse elongatsiooni polüpeptiidiks ründepunkti muutus. 4. Ravimit Seondub 50 S ribosoomiga > muundab tRNA 3. Oksasolidoonid seondumiskohta > häirub 70 S 2. Pärsib kompleksi teke. valgu-
alaühikul c) mikroobiraku seina kahjustamisega peptidoglükaani moodustamisel konkureerimisega D- alanüül-Dalaniini fragmendiga d) valgu sünteesi inhibeerimisega ribosoomi 30 S alaühikul 28. Makroliidid on kitsa toimespektriga/laia toimespektriga ühendid, toimivad peamiselt G-positiivsesse mikrofloorasse/ G-negatiivsesse mikrofloorasse (bakteriostaatiline toime) 29. Makroliidide resistentsuse põhjusteks on a) ribosomaalse RNA metüleerumine b) antibiootikumi inaktivatsioon mikrobiaalsete ensüümide toimel c) suurenenud effluks pumba mehhanism 30. Milline tekitaja on õige? Makroliidid toimivad - Mycoplasma ja Clamydia bakteritesse, Legionella bakterisse 31. Klooramfenikool kuulub ... a) mikroobi nukleiinhapete metabolismi innhibiitorite hulka. b) mikroobi rakumembraani funktsiooni häirivate inhibiitorite hulka c) mikroobi rakuseina sünteesi inhibiitorite hulka d) mikroobi valgu sünteesi
(cpDNA) on tsirkulaarne 30-200 kb. Esineb editing (toimetamine). Geeniproduktid seotud kas fotosünteesi või geeniekspressiooniga. Genoom väga geenitihe, lühikeste speiseritega. 13. RNA geenid ja nende klassid. Momendil üle 3000 RNA geeni, arv on arvatavasti tugevalt allahinnatud: >1500 Antisense RNA, ~500 tRNA, ~250 5S rRNA, ~175 5.8S rRNA, ~175 18S rRNA, ~175 28S rRNA, ~200 miRNA, ~100 snRNA ja ~200 snoRNA geeni. rRNA geenid: Inimesel umbes 700-800 rRNA geeni (16S ja 23S ribosomaalse rRNA ja 28S, 5.8S, 5S ning 18S tsütoplasmaatilise rRNA geeni), mis on organiseeritud 44 kb pikkuste tandeemsete klastritena. 28S, 5.8S ja 18S rRNA geenid sünteesitakse ühe transkriptsiooniühikuna, mis koosneb viiest klastrist. Igas klastris on 20-30 tandemkordust (kromosoomide 13, 14, 15, 21 ja 22 p õlgades), 5S rRNA paikneb 1q41-42. Samuti tandeemselt organiseeritud. Vähemalt 200-300 geeni. Esineb palju seotud pseudogeene, vähemalt 3000 5S rRNA puhul.
koosneb välismembraanist ja kokkuvolditud sisemembraanist, mida nimetatakse kristaed- eks. Vajalik on see voldilisus selleks, et mahutada arvukalt enüüme ja võimaldada sellega siis üle krepstitsükli ja hingamisahela ATP tootmine. 10. 11. 2. Ribosoom kui mitte mittemembrannoosne organell koosneb kahest ala-ühikust. Ribosoomide moodustumine toimub tuumakeses, kus ribosomaalse RNA abil DNA maatriksi põhjal toodetakse informatsiooni RNA? Ribosoomid väljuvad tuumakesest, läbi tuumammebraani pooride tsütoplasmasse. Paiknevad kas vabalt või asuvad karedal karedal enoplasmaatilisel retiikulumil. 12. 13. Toimub see siis kõigepealt DNA kaksikahela lahknemisel. Selle ahela põhjal informatsiooni RNA tootmisel ja selle informatisooni RNA põhjal siis vastava aminohapete järjestusega proteiini tootmisel. 14. 3
kasutatakse raskusväljas liikumise kiirust. Viimast kirjeldab Svedbergi ühik (S). Mida suurem partikkel, seda suurem S väärtus. Raskusväljas liikumise kiirus (S) sõltub nii partikli molekulmassist kui tema mõõtmetest (tihedusest) kusjuures see sõltuvus on mittelineaarne. Ribosoomide komponente ja nende suurust esitab järgmine tabel Ribosoomide komponendid E. coli's ja inimeses (vastavate komponentide molekulmassid on sulgudes). Ribosomaalse RNA (rRNA) pikkus nukleotiidides on lisatud. Ribosoomi valkude (r-valkude) puhul on toodud molekulmasside vahemik, inimese ribosoomivalkude molekulmassid on teada ainult osaliselt. Ribosoom Subühikud rRNA r-Valgud Bakteriaalne väike 30S 16S - 1542 21 (6-61 kD) S-valgud ribosoom suur 50S 23S - 2904, 5S - 120 33 (5-30 kD) L-valgud (2,5x106 D)
vaid ka tuumageenide vahel. Tuumageenide HGT on leitud nii seeneperekondade vahel kui ühe perekonna liikide vahel. Liigi Protomyces inouyei 18S rRNA geeni I grupi intronid A ja B (mis sisaldavad tugevalt konserveerunud nukleotiidse järjestusega elemente) asetsevad nii, et A on samas positsioonis nagu liigil Pneumocystis carinii ja B nii nagu liigil Ustilago maydis (Nishida, et al.,1993). Uurides mitmete taimeparasiitsete seente lähedasi perekondi (Sclerotiniaceae) tuuma ribosomaalse DNA (SSU ja LSU rDNA) järjestuste alusel leiti, et I grupi intronite osas on toimunud HGT (Holst-Jensen et al., 1999). Samale järeldusel jõuti parasiitse kottseene Isaria japonica 18S rDNA I grupi intronite uurimisel (Ito et al., 1999). Jaapanis uuriti üherakuliste seente Candida albicans ja C. dubliniensis kliinilisi tüvesid ja leiti, et HGT võib olla toimunud ühe perekonna liikide vahel. Kahel C. albicans isolaadil 301 isolaadi seas tehti kindlaks
koodi alusel mRNAst tRNA ja mitmete ensüümide abil aminohappeahelate sünteesimine, mis hiljem pakitakse valguks. 18. Ribosoomide ehitus ja funktsioon. Tsütoplasmas Kaheosaline: Ribosoomid koosnevad kahest alaühikust, mis omavahel seondudes moodustavad funktsionaalse organelli. Mõlemad alaühikud koosnevad ühest või mitmest rRNA molekulist ja nendega seondunud valkudest. Koosneb ribosomaalse RNA (rRNA) ja valgu molekulidest. Ribosoomide ülesandeks on transleerida mRNAs peituv informatsioon valgujärjestuseks. mRNA lugemine käib kolmenukleotiidiste koodonite (tripletite) kaupa, millest igale seatakse vastavusse õige aminohape. Igale aminohappele vastab konkreetne tRNA, mis selle ribosoomi transpordib. 19. Translatsioon on protsess, mille käigus sünteesitakse aminohapetest polüpeptiidahel.
) Samuti saab korraga detekteerida erinevaid organisme, kui kasutada erinevalt fluorestseeruvaid proove (erinev emissiooni lainepikkus) Protsess võtab aega 1-2 tundi, koos proovi fikseerimise, alusklaasile kandmise, rakkude permeabiliseerimise (kestad läbilaskvaks), proovi hübridiseerimise ja analüüsiga fluorestsents mikroskoobis (või FACS) 24. Patogeenide testimine 16S rDNA abil Kasutatakse universaalseid märklaudu: Ribosomaalse rRNA geenid 16S rDNA või 23S rDNA DNA mikrokiip kujutab endast väikest 2-mõõtmelist DNA fragmentide kõrgtihedat maatriksit, mis on kindlas järjekorras sünteesitud või trükitud klaas või silikoon kiibile. DNA fragmentide hübridiseerumine fluorestseeruva prooviga detekteeritakse spetsiaalse aparatuuriga. Kliinilises praktikas ei ole DNA kiibid bakterite/viiruste diagnostikas erilist kasutust leidnud (liiga keeruline, ebakindel).
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. · DNA helikaas katalüüsib DNA lahtikeerdumist. DNA replikatsiooni sünteesi algatab DNA prarimer. Energiat saadakse ATP-lt. 19.Ribosoomide keemiline koostis, ehitus ja bioloogiline roll? Raku tsütoplasmas leiduv kaheosaline organell, mis koosneb ribosomaalse RNA (rRNA) ja valgu molekulidest. Tema ülesanne on katalüüsida peptiidahelate moodustumist, lähtudes raku DNA pealt transkribeeritud informatsiooni RNA (mRNA) järjestusest. Seda protsessi nim translatsiooniks. Ribosoomid koosnevad kahest subühikust, mis omavahel seondudes moodustavad funktsionaalse organelli. Mõlemad subühikud koosnevad ühest või mitmest rRNA molekulist ja nendega seondunud valkudest. Asuvad kas vabalt tsütoplasmas või kinnitunult endoplasmaatilisele retiikulumile
Samuti kui valgu import tuuma, on ka mRNA, tRNA ja rRNA eksport läbi pooride. Isegi suhteliselt väikesed tRNA molekulid, mis tavaliselt on väiksemad kui 100 nukleotiidi, ei läbi poore diffusiooni teel. · Tuumake Paljude rakkude tuumades on nähtav suur moodustis, mida nim. tuumakeseks. Tuumakeses toimub ribosoomi subühikute formeerumine rRNA-st ja valkudest. Võib öelda, et tuumake on organell, mis moodustub tänu ribosoomide formeerumise protsessile. Tuumake moodustub ribosomaalse RNA (rRNA) geene sisaldavate kromosoomilõikude ümber. Vastavat kromosoomi osa, kus see geeniklaster paikneb, nim. tuumakese organisaatori piirkonnaks (NOR). Inimese genoomis leidub NOR 5-l eri kromosoomil (13.,14.,15.,21. ja 22. kr.). Tuumakese suurus peegeldab tema aktiivsust ja ta varieerub oluliselt erinevates rakkudes ning muutub ka ühes ja samas rakus rakutsükli eri faasides. Tuumake on väga väike neis rakkudes, kus elutegevus
Samuti kui valgu import tuuma, on ka mRNA, tRNA ja rRNA eksport läbi pooride. Isegi suhteliselt väikesed tRNA molekulid, mis tavaliselt on väiksemad kui 100 nukleotiidi, ei läbi poore diffusiooni teel. Tuumake Paljude rakkude tuumades on nähtav suur moodustis, mida nim. tuumakeseks. Tuumakeses toimub ribosoomi subühikute formeerumine rRNA-st ja valkudest. Võib öelda, et tuumake on organell, mis moodustub tänu ribosoomide formeerumise protsessile. Tuumake moodustub ribosomaalse RNA (rRNA) geene sisaldavate kromosoomilõikude ümber. Vastavat kromosoomi osa, kus see geeniklaster paikneb, nim. tuumakese organisaatori piirkonnaks (NOR). Inimese genoomis leidub NOR 5-l eri kromosoomil (13.,14.,15.,21. ja 22. kr.). Tuumakese suurus peegeldab tema aktiivsust ja ta varieerub oluliselt erinevates rakkudes ning muutub ka ühes ja samas rakus rakutsükli eri faasides. Tuumake on väga väike neis rakkudes, kus elutegevus
Ei lase virioni sisse RNA-d degradeeruvaid ensüüme. L-A viiruse genoomi organisatsioon L-A viiruse genoom on dsRNA (mõlemal ahelal puuduvad cap ja poly(A) järjestused) mille positiivses ahelas asub kaks teineteisega kattuvat lugemisraami. Need kodeerivad vastavlt: o Peamist kattevalku (tavaliselt nimetatakse seda gag- valguks, 76 kDa o Polümeraasi (pol. 100 kDa domeen). See ekspresseerub ribosomaalse -1 raaminihke abil fusion valgu gag-pol kujul (pol moodustab fusion-valgu C-terninaalse domeeni). L-A viiruse pol kujutab endast tüüpilist RdRp-d, milles asuvad lisaks polümeraasi konsensusele, ka kolm ssRNA-d seondavad domeeni. L-A viiruse satelliit RNA organisatsioon Iga M-saidi genoom kodeerib oma positiivse ahela 5’- poolses otsas pre- protoksiin valku. Satelliitide 3’- otsa poolne järjestus valke ei kodeeri kuid sisaldab
lahtikeerdumist. Replisoom on replikatsiooni aparaat, mis koosneb DNA polümeraas III holoensüümist, mile üks apoensüüm sünteesib juhtivat ahelat ja teine mahajäävat ahelat (+ praimosoomi). 53. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? 1. Paljude viiruste genoomi replikatsioon. 2. Geneetilise info ülekanne rakust rakku bakterite konjugatsioonil. 3. Ribosomaalse RNA ekstrakromosomaalne amplifikatsioon amfiibide oogeneesis. Üks algse DNA ahelatest jääb rõngaks ja on matriitsiks sünteesitavale komplementaarsele DNA ahelale. Järjestuse-spetsiifiline nukleaas tekitab replikatsiooni alguspunktis ühte DNA ahelasse katke. DNA ahela pikenemine algab vabast 3' otsast ning 5'-fosfaadiga lõppev ahela ots eemaldub rõngast DNA sünteesi käigus. Teine ahel sünteesitakse Okazaki fragmentide abil. 54
läbiminekul jaotub nukleosoom ajutiselt kaheks alaosaks; 4)kromosoomid on lineaarsed DNA molekulid ja nende otstest lühenemist kaitsevad telomeerid. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? Replitseeruvad rõngaskromosoomid. Paljude viiruste genoomi replikatsioon; geneetilise informatsiooni ülekanne rakust rakku bakterite konjugatsioonil; ribosomaalse RNA ekstrakromosomaalne amplifikatsioon amfiibide oogeneesis. Üks algse DNA ahelatest jääb rõngaks ja on matriitsiks sünteesitavale komplementaarsele DNA ahelale. Järjestuse-spetsiifiline nukleaas tekitab replikatsiooni alguspunktis ühte DNA ahelasse katke. DNA ahela pikenemine algab vabast 3’-OH otsast ning 5’-fosfaadiga lõppev ahela ots eemaldub rõngast DNA sünteesi käigus. Teine ahel sünteesitakse Okazaki fragmentide abil. 55
Geneetiline kood on kogum 64 nukleotiidest tripletist, mis määravad 20 aminohapet ning polüpeptiidahela initsiatsiooni ja terminatsiooni. Lugemine toimub mRNA järjestuse põhjal. See on universaalne ja esinevad algus- ja lõpukoodonid, initsiaatorkoodon AUG, stoppkoodonid UAG, UAA, UGA. Enamik aminohappeid on määratud mitme koodoniga. 18. Ribosoomide ehitus ja funktsioon. Ribosoom on nii eel- kui ka päristuumse raku tsütoplasmas esinev kaheosaline molekulaarne masin, mis koosneb ribosomaalse RNA (rRNA) ja valgu molekulidest. Selle ülesanne on katalüüsida peptiidahelate moodustumist, lähtudes raku DNA pealt transkribeeritud informatsiooni-RNA järjestusest. Seda protsessi nimetatakse translatsiooniks. Ribosoomil on kaks alaüksust- väike ja suur, mis assotsieeruvad, kui ribosoomides algab mRNA translatsioon ning dissotsieeruvad pärast translatsiooni. Ribosoomi komponentide suurust väljendatatakse Svedbergi ühikutes (S)
· 40S subühiku interaktsiooni mRNA 5' cap osaga vahendab eIF4, mRNA-d skaneeritakse kuni AUG koodonini Kozaki järjestus- spetsiifilised järjestuse AUG ümber, mis kergendavad äratundmist ACCAUGG · IRES- internal ribosome entry sites Eukarüootne initsiatsioon algab reeglina mRNA 5' otsa juures, osadel juhtudel aga ka sisemistel saitidel Elongatsioon aminoatsüül-tRNA liigub läbi kolme ribosomaalse saidi (A, P ja E) Terminatsioon valgusüntees termineeritakse mRNA stoppkoodonini jõudmisel ribosoomi vastavate faktorite poolt AMINOATSÜÜL-TRNA SÜNTEES Põhilised ensüümid, mis peavad tRNA molekuli identifitseerima on aminoatsüül-tRNA süntetaasid e. ligaasid. Aminoatsüül-tRNA süntetaas aktiveerib aminohapped ja liidab need tRNAle.Iga aminohappe jaoks on oma, spetsiifiline aminoatsüül-tRNA süntetaas. Need jagatakse kahte klassi. Aminohappe liitmine on kaheastmeline:
DNA segmenti, mille replikatsiooni kontrollitakse ühe replikatsiooni alguspunkti ja 2 termineeriva järjestuse poolt, nimetatakse replikoniks. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? Veereva ratta mudeli alusel toimub paljude viiruste genoomi replikatsioon, geneetilise informatsiooni ülekanne rakust rakku bakterite konjugatsioonil ning ribosomaalse RNA ekstrakromosomaalne amplifikatsioon amfiibide oogeneesis. Selle mudeli alusel replitseeruvad tsirkulaarsed DNA molekulid. Üks algse DNA ahelatest jääb rõngaks ja on matriitsiks sünteesitavale komplementaarsele DNA ahelale. Replikatsioon algab, kui järjestuse-spetsiifiline nukleaas tekitab replikatsiooni alguspunktis ühte DNA ahelasse katke. DNA ahela pikenemine algab vabast 3'-OH otsast ning 5'-fosfaadiga lõppev ahela ots eemaldub rõngast DNA sünteesi käigus
3. Tuumakese ehitus ja funktsioonid. Elektronmikroskoopiliselt eristatakse tuumakeses 3 eri piirkonda: 1) fibrillaarne tsenter, sisaldab DNA-d mida parasjagu ei transkribeerita; 2) tihe fibrillaarne komponent, sisaldab sünteesitavat RNA-d; 3) granulaarne komponent, sisaldab formeeruvaid ribosoomi partikleid. Tuumakeses toimub ribosoomi subühikute formeerumine rRNA-st ja valkudest. Tuumakese organisaator (NOR), ribosoomi subühikute formeerumine RNA-st ja valkudest. Tuumake moodustub ribosomaalse RNA (rRNA) geene sisaldavate kromosoomilõikude ümber. Vastavat kromosoomi osa, kus see geeniklaster paikneb, nim. tuumakese organisaatori piirkonnaks (NOR). Inimese genoomis leidub NOR 5-l eri kromosoomil (13.,14.,15.,21. ja 22. kr.). NOR- d paiknevad kromosoomide lühikeste lgade otstes. Seega inimese diploidses rakus olevas tuumakeses on vastav DNA pärit 10-st kromosoomist, s.t. 10 kromosoomi NOR-d osalevad tuumakese moodustamisel. Kokku on inimese genoomis ca 200 rRNA koopiat, mis
3. Tuumakese ehitus ja funktsioonid. Elektronmikroskoopiliselt eristatakse tuumakeses 3 eri piirkonda: 1) fibrillaarne tsenter, sisaldab DNA-d mida parasjagu ei transkribeerita; 2) tihe fibrillaarne komponent, sisaldab sünteesitavat RNA-d; 3) granulaarne komponent, sisaldab formeeruvaid ribosoomi partikleid. Tuumakeses toimub ribosoomi subühikute formeerumine rRNA-st ja valkudest. Tuumakese organisaator (NOR), ribosoomi subühikute formeerumine RNA-st ja valkudest. Tuumake moodustub ribosomaalse RNA (rRNA) geene sisaldavate kromosoomilõikude ümber. Vastavat kromosoomi osa, kus see geeniklaster paikneb, nim. tuumakese organisaatori piirkonnaks (NOR). Inimese genoomis leidub NOR 5-l eri kromosoomil (13.,14.,15.,21. ja 22. kr.). NOR- d paiknevad kromosoomide lühikeste lgade otstes. Seega inimese diploidses rakus olevas tuumakeses on vastav DNA pärit 10-st kromosoomist, s.t. 10 kromosoomi NOR-d osalevad tuumakese moodustamisel. Kokku on
Kuna mRNA seondumine võtab aega, on 40S seotud eIF-3ga, mis takistab 60S subühiku ühinemist 40S-ga. Järgmisena seondub väikse subühikuga initsiaator-tRNA, mille ühinemine on sarnane prokarüootsete organismidega, ainult katalüüsi viib läbi eIF-2. Pärast seda hakkab kogu kompleks liikuma mööda mRNA-d, otsides startkoodonit. Startkoodoni leidmisel seonduvad 40S ning 60S subühikud, moodustades 80S kompleksi. 14. Elongatsioon aminoatsüül-tRNA liigub läbi kolme ribosomaalse saidi (A, P ja E) ja terminatsioon valgusüntees termineeritakse mRNA stoppkoodonini jõudmisel ribosoomi vastavate faktorite poolt (release factors). 15. Transkriptsiooniline regulatsioon eukarüoodis translatsioonilised repressorid, nt akonitaas, initsiatsioonifaktorite modifikatsioon, AUG kontekstist sõltuv regulatsioon (lekkiv skaneerimine), uORF (ribosoomkompleks dissotsieerub enne ORF jõudmist), IRES (ei teki
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
Geneetiline info kandub edasi organismi geenide avaldumisel DNA-lt valkudesse. 56. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. 33 1. mRNA – RNA molekulid, millelt toimub translatsioon. Messenger RNA 2. tRNA – Osalevad polüpeptiidahela ehk valgu sünteesil (translatsioonil) mRNAs oleva nukleotiidse järjestuse põhjal, kannavad aminohapped ribosoomi. Transfer RNA. 3. rRNA - Ribosomaalsed RNA molekulid kuuluvad ribosoomide koostisesse. Ribosomaalse RNA geenide transkriptsioonitase on rakkudes kõrge 4. snRNA - Väikesed tuuma RNA-d osalevad intronite splaissingul. Small nuclear RNA 57. Mille poolest erineb transkriptsioni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? Transkriptsiooni initsiatsiooni võib omakorda jaotada kolmeks etapiks: (1) RNA polümeraasi holoensüümi seondumine promootorile; (2) DNA ahelate lokaalne lahtisulamine transkriptsiooni alguspunkti sisaldava ala piirkonnas, et
Tuumake on organell, mis moodustub tänu ribosoomide formeerumise protsessile. Eristatakse tuumakeses 3 eri piirkonda: 1) fibrillaarne tsenter, sisaldab DNA-d mida parasjagu ei transkribeerita; 2) tihe fibrillaarne komponent, sisaldab sünteesitavat RNA-d; 3) granulaarne komponent, sisaldab formeeruvaid ribosoomi partikleid. 2 Tuumake moodustub ribosomaalse RNA (rRNA) geene sisaldavate kromosoomilõikude ümber. Vastavat kromosoomi osa, kus see geeniklaster paikneb, nim. tuumakese organisaatori piirkonnaks (NOR). NOR- d paiknevad kromosoomide lühikeste ōlgade otstes. 10 kromosoomi NOR-d osalevad tuumakese moodustamisel. Kokku on inimese genoomis ca 200 rRNA koopiat, mis on tandeemselt organiseerunud. Iga rRNA geen annab ühesuguse transkripti, mis on tuntud kui 45S RNA (ca 13,000 nukl. pikk). Sellest tekib edasise
7 DNA bendingut on võimalik geel-elektroforeetiliselt tuvastada. Paindega DNA fragmendid liiguvad geelis aeglasemalt. Kõige aeglasemalt liigub geelis DNA fragment siis, kui paindumiskoht jääb fragmendi keskele. Lisaks -35 ja -10 heksameeridele on mõnede promootorite puhul leitud veel kolmas promootorelement - UP element. See on A-T rikas järjestus promootori -35 elemendist ülalpool. UP elemendi olemasolu on näidatud näiteks ribosomaalse rRNA geenide operoni rrnB promootoril P1 (regioon -40 kuni -60), flagelliini geeni promootoril B. subtilises ja faag lambda P L promootorregioonis. UP elemendiga seondub -CTD ning selle tulemusena seondub RNA polümeraas promootoriga tugevamalt. Näiteks rrnB promootori puhul võimendab UP element transkriptsiooni vähemalt 30 korda. Osade promootorite puhul võib UP elemendi mõju olla aga tunduvalt nõrgem. Selliste UP elementide järjestus erineb tunduvalt
nukleiinhapete ekstraheerimine, polmeraasi ahelreaktsioon (PCR), DNA kloneerimine ja sekveneerimine on teinud vimalikuks uute meetodite arengu, mis on suuresti muutnud meie arusaamist bakterikooslustest ja mikroobide mitmekesisustest looduses. Mitmekesisus: feneetiline ssteem, numbriline taksonoomia- bakterite liikideks rhmitamine phineb morfoloogilistel ja biokeemilistel tunnustel Molekulaarsetest markeritest kasutatakse mikroobide mitmekesisuse uurimisel kige rohkem ribosomaalse operoni geene (16S rDNA, 5S rDNA), samuti ribosomaalsete geenide vahelist intergeenset piirkonda, samuti kasutatakse DNA graasi B alahiku GyrB , .70 RNA polmeraasi faktori, elongatsioonifaktori geeni EF-Tu ja ATPaasi b alahiku jrjestusi. Molekulaarsetest markeritest saadud informatsiooni phjal jaotatakse elusorganismid kolme domeeni: eubakterid, arhed ja euakroodid. Bakterite flogeneetiline puu koosneb vhemalt 18 alamjaotusest ehk himkonnast (uues Bergey mrajas on 23
UAG (neile ei vasta ükski aminohape ning nendeni jõudes kukub ribosoom mRNA molekulilt maha, nad on stop-koodonid)). 30. Kirjelda valgupeptiidi sünteesi etappe ja tRNA liikumist ribosoomis Translatsioon on protsess, mille käigus sünteesitakse mRNA kui matriitsilt koodi alusel aminohapetest valgu polüpeptiidahel. RNA molekulil on 3 erinevat funktsiooni translatsioonis - mRNA kui geneetilise informatsiooni kandja, tRNA kui translatsiooni protsessi läbiviija, rRNA kui ribosomaalse struktuuri ja funktsiooni osa. Translatsioon jaguneb 3 osaks: 1. Translatsiooni initsiatsioon ehk peptiidahela alustamine Translatsioon algab AUG koodoniga. tRNA seondub vastava aminohappega. mRNAs olevale koodonile vastab tRNA antikoodon. Aminohape kinnitub tRNA 3’ otsa. Inimesel on ca 500 tRNA geeni, aga nad esindavad ainult 48 erinevat antikoodonit. 2. Translatsiooni elongatsioon ehk peptiidahela pikendamine Toimub aminohapete liitmine ahelasse
Negatiivne superspiralisatsioon soodustab liikuva replikatsioonikahvli ees olles DNA ahelate lahtikeerdumist. Kui güraas on inhibeeritud näiteks nalidiksiinhappe või koumermütsiini poolt, bakterites DNA replikatsiooni ei toimu. Veereva ratta replikatsioonimudel Veereva ratta mudeli alusel toimub paljude viiruste genoomi replikatsioon, geneetilise informatsiooni ülekanne rakust rakku bakterite konjugatsioonil ning ribosomaalse RNA ekstrakromosomaalne amplifikatsioon amfiibide oogeneesis. Nagu juba nimi vihjab, replitseeruvad selle mudeli alusel tsirkulaarsed DNA molekulid. Üks algse DNA ahelatest jääb rõngaks ja on matriitsiks sünteesitavale komplementaarsele DNA ahelale. Replikatsioon algab, kui järjestuse-spetsiifiline nukleaas tekitab replikatsiooni alguspunktis ühte DNA ahelasse katke. DNA ahela pikenemine algab vabast 3'-OH otsast
Toimib valgusünteesi initsiatsioonil. Koosneb rRNA-st ja moodustub 16S rRNA 3’ otsas, mis paardub mRNA seondumispiirkonnaga. peptidüültransferaasne tsenter – peptiidsideme moodustumist katalüüsiv tsenter – asub ribosoomi suuremal subühikul. Piirkond, kuhu seonduvad aa-tRNA ja peptidüül- tRNA 3’ otsad koos vastava AH ja kasvava peptiidahelaga. valgusünteesi faktoreid siduv tsenter – 1) AH siduv tsenter koosneb 23 S rRNA-st 2) selle tsentri moodustumisel osalevad ka L-valgud. Ribosomaalse valgusünteesi etapid: 1) initsiatsioon 2) elongatsioon 3) terminatsioon Initsiatsioon: - ribosoomi subühikute assosteerumine - valgu kodeeriva ala algusel leidmine mRNA-l - õige lugemisraami fikseerimine - esimese peptiidsideme süntees Elongatsioon: - valguahela pikenemine kuni stoppkoodonini Terminatsioon: - stoppkoodoni äratundmine terminatsioonifaktori poolt - sünteesitud valgu, mRNA, tRNA vabanemine
Negatiivne superspiralisatsioon soodustab liikuva replikatsioonikahvli ees olles DNA ahelate lahtikeerdumist. Kui güraas on inhibeeritud näiteks nalidiksiinhappe või koumermütsiini poolt, bakterites DNA replikatsiooni ei toimu. Veereva ratta replikatsioonimudel Veereva ratta mudeli alusel toimub paljude viiruste genoomi replikatsioon, geneetilise informatsiooni ülekanne rakust rakku bakterite konjugatsioonil ning ribosomaalse RNA ekstrakromosomaalne amplifikatsioon amfiibide oogeneesis. Nagu juba nimi vihjab, replitseeruvad selle mudeli alusel tsirkulaarsed DNA molekulid. Üks algse DNA ahelatest jääb rõngaks ja on matriitsiks sünteesitavale komplementaarsele DNA ahelale. Replikatsioon algab, kui järjestuse-spetsiifiline nukleaas tekitab replikatsiooni alguspunktis ühte DNA ahelasse katke. DNA ahela pikenemine algab vabast 3'-OH otsast
Kromosoomide arv liigiomane tunnus ja võib muutuda väga suurte piirides. Väikseim 2n = 2 (naaskelsaba) suurim üle 2n=1000. Imetajatel väikseim2n=6, suurim 106 kromosoomi. Inimene 46 kromosoomi, äädikakärbes 8, aedhernes 14. Tuumakene: ajutine moodustis. Jagunemise ajal tuumakesi ei ole. Teatud kromosoomide lõikude seostumisel/kattumisel tekkiv ajutine struktuur. Lõigud vastutavad ribosomaalse RNA sünteesi eest. Ribosoomide ehitusüksuste formeerumine. Mida olulisem on ribosoomide süntees, seda... Tuumakesi on rakus1...3. RE küsimused: Kromosoomid joonisel osade lisamine, karüogrammi lugemine; kirjelduse järgi tuuma äratundmine; tuuma äratundmine jooniselt. Rakus hävitatakse rakutuum, mis juhtub rakuga? Tsütoplasma Rakku täitev lahus, mille koostises on anorgaanilised ühendid: vesi (60...80%), ioonid, soolad,
annaabi.ee 
