Geen DNA lõik, mis määrab ühe RNA molekuli sünteesi. Replikatsioon, ehk DNA süntees protsess toimub rakutuumas. Protsessis osaleb kindel konkreetne ensüüm DNA polümeraas. Toimub enne rakujagunemist. Esineb nii meioosi, kui mitoosina. Tulemusena toimub info edasikandmine emarakult tütarrakule. DNA'l on info valkude sünteesi kohta. DNA on tuumas. Valgud sünteesitakse ribosoomides. Ribosoomid asuvad tsütoplasmas. MRNA kopeerib päriliku info DNA'lt ja viib selle ribosoomidele, kus toimub valgusüntees. Promootor käivitab transkriptsiooni. RNA polümeraas käivitab transkriptsiooni. Transkriptsioonil saadakse nii mRNA, rRNA kui tRNA molekulid.
Kõik RNA erivormid sünteesitakse DNAlt. Ülesandeks on päriliku info realiseerimine. RNA on rakutuumas, tuumakeses ja tsütoplasmas. RNA koosneb= süsiniku riboos + forforhappejääk+lämmastikalus. Lämmastikalused on A-adeniin, G-guaniin, C-tsütosiin, U-uratsiil. Struktuur: primaarstruktuur üheahelaline lõik sekundaarstruktuur teatud RNA lõikude paardumine Fraktsioonid ehk tüübid: 1. informatsiooni RNA (mRNA), ülesandeks kanda infot DNAlt ribosoomidele 2. transpordi RNA (tRNA), ülesandeks aminohapete transportimine trütoplasmast ribosoomidesse ja geneetilise info lahtimõtestamine 3. ribosoomi RNA (rRNA), kuulub ribosoomi koostisesse, osaleb valgu sünteesil
DNA: - Lineaarne kaksikspiraalne (biheeliks) - Tsükliline kaksikspiraalne - Üheahelaline B-DNA: Paremakäeline, pikem ja peenem kui A-DNA 3,32 A ja 10 bp pöörde kohta Güraas võib tekitada ja kõrvaldada superspiraale RNA sekundaar ja tertsiaalstruktuur 15 loengu 41 ja 44 slaid XD RNA liikide bioloogilised rollid: - Ribosoomi RNA- seostub valkudega kompleksideks- RIBOSOOMIDEKS - Info RNA. kannab geneetilist infot DNA-lt ribosoomidele - Transpordi RNA- toimetab individuaalseid aminohappeid ribosoomidesse DNA replikatsioon: uute polünukleotiidahelate biosüntees, DNA molekuliga identsete koopiate süntees. Replikatsiooniprotsess baseerub N-aluste komplementaarsuse printsiibil DNA transkriptsioon: geneetilise koodi ümberkirjutamine DNA lt RNA le
pole. Passiivselt saab transportida väikeseid molekule nt vesi, gaasid, etanool. · Membraani ehituses olevad transportvalgud osalevad ka ainete aktiivses transpordis. · Amööb toitub fagotsütoosi teel. · Päristuumse raku tsütoplasmat läbib kanalikeste ja tsisternikeste süsteem, mis moodustab tsütoplasmavõrgustiku. · Tsütoplasmavõrgustikke on kahte sorti: o Siledapinnaline o Karedapinnaline (tänu valke sünteesivatele ribosoomidele) · Ribosoomid pannakse kokku rakutuumas olevates tuumakestes. · Ribosoomides toimub valkude süntees. · Ühe mRNA molekuliga seotud ribosoomide kogumikke nimetatakse polüsoomideks. · Lüsosoomid on ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesed,milles lõhustatakse mitmesuguseid aineid. · Golgi kompleksis toimub valkude töötlemine. · Sisemembraan moodustab arvukalt kurde ja sopistusi, mida nimetatakse harjakesteks.
Ainuke valkude sünteesija. Sisalduvad ka mitokondrites ja kloroplastides. Ühe mRNA molekuliga seotud ribosoomide kogumikki nim. polüsoomiks. Lüsosoomid on ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesed, milles lagundatakse vananenud organelle/valgumolekule/membraane/toitaineid. Mitokonder on ,,rakuaku", mis on ümbritsetud kahe membraaniga (sisemine harjakestest). Mitokondri DNA sisaldab geneetilist infot organellile vajalike RNA ja valkude sünteesiks. Pooldub tänu DNA-rõngale ja ribosoomidele. Seal ka ribosoomid. Ainult päristuumsetel. Põhiülesandeks on raku varustamine energiaga rakuhingamise teel. Hulk sõltub energiavajadusest (lihaste tööl tekib juurde). Tsütoskelett toestab rakku, liigutab rakku ja tema organelle. Koosneb (niitjatest valkudest) valgulistest torukestest mikrotuubulitest. Need maanteid raku sees, kus reisivad mitokondrid, lüsosoomid, tsütoplasmavõrgustik, põiekesed, mis viiakse ER-st Golgi kompleksi
seostudes). aminoglükosiidid aminoglükosiid läbib rakuseina, • Aminoglükosiidide gentamütsiin, aktiivsed (kasutusel) peamiselt G- bakterite suhtes (ei suuda kinnitudes ribosoomidele või translatsioonis osalevatele ensüümidele (bakteritsiidsed) plasmamembraani, jõuab ensümaatiline modifikatsioon tobramütsiin, läbistada sterpto- ja enterokokkide tsütoplasmamembraani). Ei toimi
Sünteesiv ensüüm DNA polümeraas RNA polümeraas DNA-aas e Lagundav ensüün RNA-aas e ribonukleaas desoksüribonukleaas Ülesanded ja tähtsus: - DNA ülesanne on päriliku info säilitamine ja edasi andmine võimalikult muutumatul kujul. - RNA ülesanded: - mRNA info viimine tuumast valgu sünteesikohta ribosoomidele; - tRNA aktiveeritud aminohappejääkide seondumine ja transport ribosoomidele; - rRNA osalemine geenide aktivatsioonil ja aidata kaasa tuumakeses sünteesitud RNA fraktsioonide edasi transpordil tsütoplasmasse. RNA erinevad tüübid ja ülesanded organismis. RNA ülesanded: - mRNA info viimine tuumast valgu sünteesikohta ribosoomidele; - tRNA aktiveeritud aminohappejääkide seondumine ja transport ribosoomidele;
hematoksüliin seostub just anioonsetele komponentidele, sel põhjusel see ühend värvib tuuma ja negatiivselt laetud glükoproteiine plasmamembraanis. d. Miks pH on oluline hematoksüliini vävimisel? Hematoksüliiniga värvimise käigus lahuse pH tõuseb üle 7. Värvimise printsiip on selline värvi molekul on funktsionaalne (võib seostuda negatiivsetele struktuuridele) ainult madala pH juures. e. Mis struktuuridega eosiin Y seostub? Katioonsetele valkudele tsütoplasmas, ribosoomidele, mitokondritele. 3. Kuidas rakkude morfoloogia määrab nende funktsioone? Tooge näited. Trofoblastid on endomeetriumisse sisse tungivad rakud, mille ülesandeks on varustada embrüot vajalike toitainetega. Epiteelikihis rakud paiknevad üksteisele lähedal, minimaalse rakkudevahelise ruumiga. Trofoblastid aga kipuvad kasvama minimaalse rakkudevahelise kontaktiga ja neile on iseloomulikud välja veninud kuju ja jätked 4. Kirjelda valgusmikroskoopia üldist tööpõhimõtet
paarist DNA JA RNA RNA on üheahelaline ◦ koosneb ribonukleotiididejääkidest ◦ lämmastikalusteks on A, G, C, U ◦ süsivesikutest esinevad riboos ja fosforhape Funktsioonide alusel eristatakse 3 RNA põhitüüpi • mRNA – messinger RNA; informatsiooni RNA – asub raku tsütoplasmas; funktsiooniks on valgusünteesiks vajaliku geneetilise info ülekanne DNA-lt ribosoomidele • rRNA – ribosomal RNA; ribosoomi RNA – asub ribosoomides; on ribosoomide nukleiinhappeline koostisosa, mis osaleb aminohapete lülitumises sünteesitavatesse polüpeptiidahelasse • tRNA – transfer RNA; transpordi RNA – asub raku tsütoplasmas; funktsiooniks on aminohapete transport ribosoomidele ja osavõtt nende lülitumisest sünteesitavatesse polüpeptiidahelatesse RNA kopeerib DNA informatsiooni ja kannab selle tuumast välja ja teda leidub kõikides raku osades.
DNA molekul moodustub koos valkudega niitja struktuuri, mida nimetatakse kromosoomiks. RNA on üheahelaline koosneb ribonukleotiididejääkidest lämmastikalusteks on A, G, C, U süsivesikutest esinevad riboos ja fosforhape. Funktsioonide alusel eristatakse 3 RNA põhitüüpi: mRNA messinger RNA; informatsiooni RNA asub raku tsütoplasmas; funktsiooniks on valgusünteesiks vajaliku geneetilise info ülekanne DNA-lt ribosoomidele rRNA ribosomal RNA; ribosoomi RNA asub ribosoomides; on ribosoomide nukleiin- happeline koostisosa, mis osaleb aminohapete lülitumises sünteesitavatesse polü- peptiidahelasse tRNA transfer RNA; transpordi RNA asub raku tsütoplasmas; funktsiooniks on amino- hapete transport ribosoomidele ja osavõtt nende lülitumisest sünteesitavatesse polüpeptiidahelatesse
mitte sisaldav organ krüptofüütidel Antennpigmendid: (x) fükotsüaniin; (x) fükoerütriin; () peridiniin; () fükoksantiin 6 Antennpigmendid paiknevad: () fükobilisoomides, nagu sinivetikatel, glaukofüütidel ja punavetikatel; (x) tülakoidide membraanis; () tsütoplasmas hajutatult; () seotuna kloroplasti sisemembraaniga; () ribosoomidele kinnitunult Esinevad klorofüllid: (x) a; () b; (x) c Umbkaudne liikide arv: () 100; (x) 200; () 500; () 1000; () 10000; () >100001 Dinophyta dinoflagellaadid e vaguviburvetikad (alveolaatide rühm) Eluvorm: (x) enamasti üherakulised monaadid; () enamasti üherakulised kokkoidid; () enamasti niitjad; () enamasti amöboidsed; () enamasti hulkraksed () enamasti koloonialised Levik: (x) emasti meres; () enamasti magevees; () enamasti mullas; (x) enamasti planktonis; ()
Enne translatsiooni on ribosoomid jaotunud kaheks sübühikuks. Olulist rolli mängib mRNA 5' ots, mis seondub ribosoomi väikses SUs 16S rRNAga. See ala, kus mRNA ja 16S rRNA seonduvad nim RBSiks ribosime binding site. Kõige täpsemini sobituvad täiesti komplementaarsed järjestused. Mida sarnasem järjestus, seda kiiremini seondub ja täpsem on translatsiooni initsiatsioon. Teine oluline regulatsiooni mehhanism on RBSi kättesaadavus ribosoomidele. Kui mRNA moodustunud sekundaarstruktuur, siis pole sait vaba. Siin on oluline roll teistel miRNAdel ja valkudel, mis võivad mRNAga seonduda ja selle konformatsiooni muuta. Initsiatsiooni koodoniks AUG, harva ka GUG. Ribosoomi 30S subühik ja mRNA moodustavad kompleksi IF3 juuresolekul. Metionüül-tRNAfMet interakteerub initsiatsiooni-faktoriga IF-2. Täielik initsiatsioonikompleks moodustub metionüül-
transkriptsiooni alustamiseks seonduma DNA JA RNA OSA PÄRILIKU INFO AVALDUMISES *DNA replikatsiooni tulemusena saadakse ühest DNA-molekulist kaks ühesuguse nukleotiidijärjestusega DNA-molekuli. Replikatsioon tagab, et pärilik info jõuab kõigisse organismi rakkudesse. *Valgusüntees käib tsütoplasmas, vähesel määral ka mitokondrites. *Et DNAs olev teave saaks avalduda, tuleb see toimetada rakutuumast välja ning muuta valke tootvatele ribosoomidele arusaadavaks. Seda osa päriliku info avaldumises täidab RNA. Toimub transkriptsioon. *Avalduda saab vaid see DNAs sisalduv info, mis transkriptsiooni käigus RNA- molekulideks ümber kirjutatakse. *Transkriptsioon ja replikatsioon on universaalsed protsessid, mis toimuvad ühtemoodi kõigis elusorganismides. *Replikatsioon tagab päriliku info edasiandmise, transkriptsioon aga selle avaldumise. *Kõigis keharakkudes on üks kromosoom välja lülitatud (see on täiesti juhuslik kumb
Üheahelalised molekulid. Kuna enamasti N-alused pole paardunud, ei sisaldu komplementaarseid aluseid ka võrdsetes hulkades; Molekulmassid oluliselt väiksemad kui DNA molekulidel. Nukleotiidide arv vahemikus 75 ... mõni tuhat. RNA liigid: Ribosoomi RNA (rRNA). Seostub valkudega kompleksideks RIBOSOOMIDEKS. Ribosoomide molekulmassid on suurusjärgus 3x106; Informatsiooni- e matriits-RNA (mRNA). Kannab geneetilist informatsiooni DNA- lt ribosoomidele. Molekulmass varieerub vastavalt valgu ahela pikkusele; Transpordi-RNA (tRNA). Toimetab individuaalseid aminohappeid ribosoomidesse. Väikseima molekulmassiga, koosnedes ainult 75-90 nukleotiidist. RNA ahea kokkukeerdumine. Ühe polünukleotiidahela baasil tekivad kaksikspiraalse struktuuriga fragmendid, mis on fikseeritud vesiniksidemetega. Geeni ekspressioon rakus - Geeni ekspressioon hõlmab raku tuumas toimuvat geneetilise informatsiooni transkriptsiooni (transcription
NPC kompleksi pikkus on ~200 nm. Erinevate pooride kompleksid on omavahel seotud tuuma lamiinidega, mis muutuvad nähtavaks kui tuuma välis ja sisemembraan eemaldada detergentidega töötlemisel. Lamiinid koosnevad intermediaarsetest filamentidest, mis paiknevad tuuma sisemembraanil. Kahe tuuma membraani vahelist ala nim perinukleaarseks ruumiks. NPC funktsioonid: Teostada valikulist transporti tsütoplasma ja rakutuuma vahel. Tuumas sünteesitud erinevad RNAd peavad liikuma tsütoplasmasse ribosoomidele ja ribosoomidel sünteesitud valgud peavad liikuma tuuma et seal saaks toimuda mRNA, tRNA ja rRNA süntees. Seega NPC funktsioneerib kui väravaga varustatud kanal. Ioonid, madalmolekulaarsed ühendid ja valgud väiksemad kui 40 kDa difundeeruvad läbi veega täidetud kanalite NPCs (läbimõõt ~9). Suuremad valgud ja ribonukleoproteiinsed kompleksid transporditakse aktiivselt läbi tsentraalse korgi. Millised faktid tõestavad valikulist transporti?
peptiidsideme süntees. Elongatsiooni käigus toimub valguahela pikenemine kuni stop- koodonini. Terminatsioonil toimub stop-koodoni äratundmine terminatsioonifaktori poolt, sünteesitud valgu, mRNA ja tRNA vabanemine ning ribosoomi subühikute eraldumine. Sellega on taastunud ribosoomide algne olek, st. subühikud on eraldi ja ribosoomid on läbinud valgusünteesi ribosoomi tsükli (joon. 8.9). Valgusünteesi initsiatsioonil osalevad lisaks ribosoomidele ka valgulised initsiatsioonifaktorid, initsiaator-tRNA ja GTP. Initsiatsioon toimub prokarüootidel ja eukarüootidel võrdlemisi suurte erinevustega, seepärast käsitleme siin ainult prokarüootset initsiatsiooni ja eukarüootide valgusünteesi omapära käsitleme eraldi peatükis. Bakteritel on kaks konserveerunud valgusünteesi initsiatsioonifaktorit, mõnedel bakteritel on kolm erinevat initsiatsioonifaktorit. Neist IF-2 on suur valk (molekulmass
ATP – viitab N-alusele ja fosfaadijääkide arvule. Desoksüribonukleotiidi sümbolid – dATP, dGDP jne. 12. RNA: ehitus, funktsioon RNA e ribonukleiinhape koosneb ribonukleotiidide jääkidest, on üks ahel ja lämmastikalusteks on AGCU; DNA ahelalt komplementaarsuse alusel tehtud koopia. Eristatakse kolme RNA-d: Ribosoomi – osaleb aminohapete lülitumises sünteesitavasse polüpeptiidahelasse Transpodi – aminohapete transport ribosoomidele ja osavõtt nende lülitumisest sünteesitavasse polüpeptiidahelasse Informatsiooni – valgusünteesiks vajaliku geneetilise info ülekanne DNA-lt ribosoomidele. 13. DNA: ehitus, funktsioon DNA e desoksüribonukleiinhape koosneb desoksüribonukleotiidijääkidest, kaks komplementaarset ahelat ja lämmastikalusteks on AGCT. Funktsioon: geneetilise info säilitamine ja edasiandmine „tütar DNA-dele“ ja mRNA- le. Asub tuumas ja mitokondrites. 14
3 RNA e ribonukleiinhape koosneb ribonukleotiidide jääkidest, on üks ahel ja lämmastikalusteks on A=U (adeniin, uratsiil), GC (guanidiin, tsüstidiin); DNA ahelalt komplementaarsuse alusel tehtud koopia. Eristatakse kolme RNA-d: rRNA osaleb aminohapete lülitumises sünteesitavasse polüpeptiidahelasse (ribosoomides) tRNA aminohapete transport ribosoomidele ja osavõtt nende lülitumisest sünteesitavasse polüpeptiidahelasse (tsütoplasmas) mRNA valgusünteesiks vajaliku geneetilise info ülekanne DNA-lt ribosoomidele (tsütoplasmas) 13. DNA: ehitus, funktsioon DNA e desoksüribonukleiinhape koosneb desoksüribonukleotiidijääkidest, kaks komplementaarset ahelat ja N-alusteks (Heterotsüklilised alused) on A=T (tümidiin), GC. Komplementaarsus ja H-sidemed tagab ahelate võrdse kauguse.
b) sekundaarstruktuur paardunud eriahelad või samad ahelad A=T G=C c) tertsiaalstruktuur juhul kui NH omandab kindla ruumilise kujundi. Toimub enamasti teiste molekulide kaasabil, peamiselt nukleoproteiinses vormis. 5.4. Ülesanded ja tähtsus · DNA ülesanne on päriliku info säilitamine ja edasi andmine võimalikult muutumatul kujul. · RNA ülesanded: mRNA info viimine tuumast valgu sünteesikohta ribosoomidele; tRNA aktiveeritud aminohappejääkide seondumine ja transport ribosoomidele; rRNA osalemine geenide aktivatsioonil ja aidata kaasa tuumakeses sünteesitud RNA fraktsioonide edasi transpordil tsütoplasmasse. Tõendid selle kohta, et DNA on pärilikkusaine: · katsed bakteriga mittehomoloogilise kombinatiivse muutlikkuse juhtudel. On tõestatud DNA ülekanne. · sugurakkudes on DNA hulk poole väiksem kui keharakkudel, sest uus organism tekib sugurakkude
12. RNA: ehitus, funktsioon. RNA on DNA ühelt ahelalt komplementaarsuse põhjal tehtud koopia. (Lämmastikalusteks A; U - uratsiil; G;C). Eristatakse primaar-, sekundaar- ja tertsiaarstruktuuri. Sekundaarstruktuur saadakse üheahelalise RNA aluste komplementaarse paardumisega vesiniksidemete abil. Funktsioon: RNA-l esineb mitu funktsionaalset vormi: Messenger-RNA (mRNA, informatsiooni-RNA) tsütoplasmas, valgusünteesiks vajaliku geneetilise info üleakke DNA-lt ribosoomidele. Ribosomaalne-RNA (rRNA) ribosoomides, ribosoomide nukleiinhappeline koostisosa, mis osaleb aminohapete lülitumises sünteesitavasse polüpeptiidahelasse. Transport-RNA (tRNA) tsütoplasmas, aminohapete transport ribosoomidele ja osavõtt nende lülitumisest sünteesitavasse polüpeptiidahelasse. Eukarüootides eristatakse veel pre-mRNA-d (primaarne, sisaldab introneid ja eksoneid), mis sünteesitakse vahetult transkriptsiooni käigus DNA-lt ja millest hiljem moodustuvad intronite
b) sekundaarstruktuur – paardunud eriahelad või samad ahelad A=T G= C c) tertsiaalstruktuur – juhul kui NH omandab kindla ruumilise kujundi. Toimub enamasti teiste molekulide kaasabil, peamiselt nukleoproteiinses vormis. 5.4. Ülesanded ja tähtsus DNA ülesanne on päriliku info säilitamine ja edasi andmine võimalikult muutumatul kujul. RNA ülesanded: mRNA – info viimine tuumast valgu sünteesikohta ribosoomidele; tRNA – aktiveeritud aminohappejääkide seondumine ja transport ribosoomidele; rRNA – osalemine geenide aktivatsioonil ja aidata kaasa tuumakeses sünteesitud RNA fraktsioonide edasi transpordil tsütoplasmasse. Tõendid selle kohta, et DNA on pärilikkusaine: katsed bakteriga mittehomoloogilise kombinatiivse muutlikkuse juhtudel. On tõestatud DNA ülekanne. sugurakkudes on DNA hulk poole väiksem kui keharakkudel, sest uus organism tekib sugurakkude
b) sekundaarstruktuur paardunud eriahelad või samad ahelad A=T G=C c) tertsiaalstruktuur juhul kui NH omandab kindla ruumilise kujundi. Toimub enamasti teiste molekulide kaasabil, peamiselt nukleoproteiinses vormis. 5.4. Ülesanded ja tähtsus · DNA ülesanne on päriliku info säilitamine ja edasi andmine võimalikult muutumatul kujul. · RNA ülesanded: mRNA info viimine tuumast valgu sünteesikohta ribosoomidele; tRNA aktiveeritud aminohappejääkide seondumine ja transport ribosoomidele; rRNA osalemine geenide aktivatsioonil ja aidata kaasa tuumakeses sünteesitud RNA fraktsioonide edasi transpordil tsütoplasmasse. Tõendid selle kohta, et DNA on pärilikkusaine: · katsed bakteriga mittehomoloogilise kombinatiivse muutlikkuse juhtudel. On tõestatud DNA ülekanne. · sugurakkudes on DNA hulk poole väiksem kui keharakkudel, sest uus organism tekib sugurakkude
kontroll läbi aktivaatorvalgu CAP seondumise operaatoralale. 5. Eukarüootse mRNA kodeeriv osa erineb prokarüootsest selle poolest, et sisaldab tüüpiliselt vaid üht tsistronit e. ORF'i. Erineva struktuuri tõttu ei ole mRNA eukarüootide ja prokarüootide vahel vahetatav, st. prokarüootne mRNA ei tööta eukarüootses valgusünteesis ja vastupidi, eukarüootne mRNA ei ole substraadiks prokarüootsetele ribosoomidele. 6. Eukarüootides: RNA pI koosneb 14-st subühikust ning asub tuumakeses, vastutab rRNA-de sünteesi eest. RNA pII koosneb 12-st subühikust ning viib läbi mRNA ja osade snRNA-de sünteesi. RNA pIII koosneb 17-st subühikust ning katalüüsib tRNA, osade snRNA-de ja 5SrRNA sünteesi. Prokarüootides: RNA polümeraas ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela. Toimub transkriptsioon. Transkriptsiooni initsiatsiooniks
seonduvad üle pentooside; b) sekundaarstruktuur paardunud eriahelad või samad ahelad A=T G=C c) tertsiaalstruktuur juhul kui NH omandab kindla ruumilise kujundi. Toimub enamasti teiste molekulide kaasabil, peamiselt nukleoproteiinses vormis. 5.4. Ülesanded ja tähtsus · DNA ülesanne on päriliku info säilitamine ja edasi andmine võimalikult muutumatul kujul. · RNA ülesanded: mRNA info viimine tuumast valgu sünteesikohta ribosoomidele; tRNA aktiveeritud aminohappejääkide seondumine ja transport ribosoomidele; rRNA osalemine geenide aktivatsioonil ja aidata kaasa tuumakeses sünteesitud RNA fraktsioonide edasi transpordil tsütoplasmasse. Tõendid selle kohta, et DNA on pärilikkusaine: · katsed bakteriga mittehomoloogilise kombinatiivse muutlikkuse juhtudel. On tõestatud DNA ülekanne. · sugurakkudes on DNA hulk poole väiksem kui keharakkudel, sest uus organism tekib sugurakkude ühinemisel ja
rRNA tertsiaarstukruur on kerajas.tRNA tertsiaarstuktuur on spetsiifiline ruumikujund, mis moodustub eeskätt molekulisiseste arvukate vesiniksidemete tõttu. mRNA helitseerunud ja leitseerumata lõikudest kooneva ahela tertsiaarstuktuur meenutab lihtsustatult võttes valgulisele niidirullile keritud niitjat ruumikujundit. Funktsioonide alusel eristatakse 3 RNA põhitüüpi: · mRNA- asub tsütoplasmas, valgusünteesil kannab üle vajaliku geneetilise ingo DNA-lt ribosoomidele. · rRNA- asub ribosoomides, ribosoomide nukleiinhappeline koostisosa, mis osaleb aminohapete lülitumises sünteesitavasse polüpeptiidahelasse. · tRNA asub tsütoplasmas, transpordib aminohappeid ribosoomidele ja võtab osa nende lülitumisest sünteesivatesse polüpeptiidahelasse. 13. DNA: Ehitus, funktsioon DNA e. desoksüribonukleiinhape. On enamikus elusorganismides pärilikku informatsiooni säilitav aine.
mistõttu translatsiooni ja transkriptsiooni koosmõjul ilmnevat RNA sekundaarstruktuuri lõhkumist ei toimu. Esitatud mudeli tõepärasust kinnitavad katsed ribosoomi mutantidega, kus translatsiooni elongatsioon toimub aeglasemalt ning sel juhul väheneb proportsionaalselt ka operoni transkriptsioonitase. Translatsioon Alles sünteesitavalt mRNA-lt algab koheselt translatsioon, mistõttu ta on ribosoomidega kaetud. Translatsioon kaitseb mRNA-d degradatsiooni eest, sest sel juhul on mRNA tänu ribosoomidele vähem nukleaasidele eksponeeritud. Samas on kirjeldatud ka mRNA-sid (näiteks lac operoni mRNA), mille eluiga ei sõltu nende translatsiooni efektiivsusest. Seega sõltub konkreetse mRNA stabiilsus sellest, kas mRNA ribosoomidega katmata ala on nukleaaside poolt atakeeritav või mitte. 6. RNA sekundaarstruktuuride osa geeniregulatsioonis. Transkriptsiooni terminatsioon Transkriptsiooni elongatsioon ei toimu ühtlase kiirusega. RNA polümeraas võib transkriptsiooni käigus peatuda (ingl. k
kasutatakse aminoatsüül-tRNA süntetaase. Ribosoomid Ribosoomid on kompaktsed ribonukleoproteiinid, mida leidub rakkude tsütosooli, mitokondri maatriksis ja kloroplastide stroomas. Ribosoomid on rRNA ja valkude kompleksid, mis liiguvad mööda mRNA, juhivad mRNA ja aminoatsüül-tRNA interaktsioone ja katalüüsivad peptiidsideme teket aminohapete vahel. Eukarüootsed ribosoomid on väiksema ehitusega ning sarnanevad eukarüootide mitokondri ja kloroplasti ribosoomidele. Translatsioon · Initseerimine mRNA ja aminoatsüül-tRNA seotakse ribosoomile · Elongatsioon peptiidsidemete süntees, mille käigus aminoatsüül-tRNAad lisanduvad ribosoom- mRNA kompleksi ja polüpetiidahel kasvab ühe aminohappejäägi võrra. Ühe peptiidsideme sünteesiks on vaja 4 GTP või ATP hüdrolüüsi energiat. · Terminatsioon leiab aset kui jõutakse stopp-koodoni juurde Pärast translatsiooni ribosoom laguneb subühikuteks
lõigu kohal, millelt kopeeritakse valgusünteesiks vajalik informatsioon. DNA üksikahel talitleb siin kui matriits uue nukleiinhappemolekuli sünteesimisel. Edastamaks geneetilist infot valgusünteesiks sünteesitakse komplementaarne ribonukleiinhappe (RNA) ahel. Antud protsessi nimetatakse transkriptsiooniks ja seda katalüüsib ensüüm RNA-polümeraas. Järgnevalt RNA-molekul lahkneb DNA-ahelast ja liigub raku tsütoplasmas asuvatele ribosoomidele, kus valgusüntees tegelikult toimub. Kuna sisuliselt on tegemist geneetilise materjali edasitoimetamisega, nimetatakse DNA-maatriksil sünteesitud RNA-d informatsiooni-RNAks (mRNA). 15 Seejärel aktiveritakse vabad aminohapped rakus. Need seonduvad teist liiki RNA-ga, mida nimetatakse transpordi RNAks (tRNA). tRNA on varustatud antikoodoniga, mis on komplementaarne mRNA-le DNA-lt ülekantud koodoniga
Elongatsiooni käigus toimub valguahela pikenemine kuni stop-koodonini. Terminatsioonil toimub stop-koodoni äratundmine terminatsioonifaktori poolt, sünteesitud valgu, mRNA ja tRNA vabanemine ning ribosoomi subühikute eraldumine. Sellega on taastunud ribosoomide algne olek, st. subühikud on eraldi. 9 Valgusünteesi initsiatsioon. Osalevad lisaks ribosoomidele ka valgulised initsiatsioonifaktorid, IF-1, IF-2 ja IF-3. Valgusünteesi elongatsiooni käigus toimub ribosoomis peptiidahela pikendamine vasavalt mRNA programmile kuni ribosoomi dekodeerivasse tsentrisse jõuab üks kolmest stop-koodonist. Elongatsioonil osalevad lisaks ribosoomidele, mRNA'le ja aa-tRNA'le veel elongatsioonifaktorid: EF-Tu, EF-Ts ja EF-G ning kofaktorina GTP. Peptiidahela terminatsioonil osalevad terminatsioonifaktorid RF-1, RF-2, RF-3 ja RRF. Nimed tulenevad sõnadest
k - intervening sequences) lõigatakse splaissingu käigus RNA molekulist välja. Milliseid ülesandeid võib täita rakus RNA (mRNA-d mitte arvestades)? Nimetage selle kursuse raames käsitletud funktsioone/organelle/ensüümikomplekse, kus RNA on osaline. Ribosoomide koostises rRNA, vastutab mRNA lugemise mehhanismi eest. mRNA sisaldab geneetilise informatsiooni jõudmine rakutuumast ribosoomini translatsiooni protsessiks. tRNA transpordib ribosoomidele spetsiifiliselt aminohappeid valgu sünteesiks. Geneetilise informatsiooni vahetus mitokondrite DNA ja tuuma vahel käib RNA kaudu. Transposonite teke. snRNA – pre-mRNA splaissimine snoRNA – rRNA keemiline modifitseerimine Kui suure osa inimese genoomist moodustavad valke kodeerivad järjestused ehk eksonid? Mis on pseudogeen? 1,5%, Pseudogeen on normaalse geeni analoog, mis on kaotanud oma funktsiooni. Millised kromosoomi osad liigitatakse kõrgelt korduva DNA hulka
k - intervening sequences) lõigatakse splaissingu käigus RNA molekulist välja. 33. Milliseid ülesandeid võib täita rakus RNA (mRNA-d mitte arvestades)? Nimetage selle kursuse raames käsitletud funktsioone/organelle/ensüümikomplekse, kus RNA on osaline. Ribosoomide koostises rRNA, vastutab mRNA lugemise mehhanismi eest. mRNA sisaldab geneetilise informatsiooni jõudmine rakutuumast ribosoomini translatsiooni protsessiks. tRNA transpordib ribosoomidele spetsiifiliselt aminohappeid valgu sünteesiks. Geneetilise informatsiooni vahetus mitokondrite DNA ja tuuma vahel käib RNA kaudu. Transposonite teke. snRNA pre-mRNA splaissimine snoRNA rRNA keemiline modifitseerimine 34. Kui suure osa inimese genoomist moodustavad valke kodeerivad järjestused ehk eksonid? Mis on pseudogeen? 1.5% Pseudogeen on normaalse geeni analoog, mis on kaotanud oma funktsiooni. 35
- valguahela pikenemine kuni stoppkoodonini Terminatsioon: - stoppkoodoni äratundmine terminatsioonifaktori poolt - sünteesitud valgu, mRNA, tRNA vabanemine - ribosoomi subühikute eraldumine – taastub ribosoomi algolek (subühikud eraldi ja ribosoomid on läbinud valgusünteesi ribosoomi tsükli. Valku hakatakse sünteesima N-terminaalsest otsast C-poole. Initsiatsioon Peab olema koodon, millelt valgusüntees algab. (Transkriptsioonis oli promootor). osalevad lisaks ribosoomidele ka valgulised initsiatsioonifaktorid, initsiaator-tRNA ja GTP. Järgnevalt prokarüootide initsiatsioon. Ribosoom peab seostuma mRNA-ga, leidma üles startkoodoni ja initsiaator-tRNA (peavad ka seostuma ribosoomile). Initsiatsioon ei lõppe enne kui on esimene peptiid sünteesitud. Esinevad 23 initsiatsioonifaktorid, kui tähtsaim on IF-2 – suur valk, mis moodustab kompleksi fMet-tRNA (initsiaator-tRNA) ja GTP-ga → see kompleks seostub ribosoomi
Karüotüüpi uuritakse ja iseloomustatakse tavaliselt mitoosi metafaasi (või prometafaasi) kromosoomistikul karüogrammi koostamise abil. ???15. Autonoomselt replitseeruvad struktuurid tsütoplasmas http://www.ebc.ee/~mremm/virol/plant/taim1.html Kõik autonoomsed +RNA taimeviirused replitseeruvad tsütoplasmas Viirused on mitterakulised ja elavadki tsütoplasmas autonoomselt???väljaspool rakku nad ei toimi. RNA molekul lahkneb DNA- ahelast ja liigub raku tsütoplasmas asuvatele ribosoomidele kus toimub valgu süntees, sisuliselt tegemist geneetilise informatsiooni edasitoimetamisega??? 16. Plasmageenide olemasolu kindlaks tegemine tsütoplasmas 17. CMS, alloplasmilised liinid CMS tsütoplasmiline iseärasus Alloplasmilised liinid- rakkudes on tuum asendatud teise liigi tuumaga Joonis antud õppematerjalis. 18.Pärilikkuse kromosoomiteooria Eksperimentaalsed tõendid selle kohta, et geenide päritavus on seotud kromosoomidega
Initsiaator-koodonile eelneb ribosoomi sidumispiirkond RBS (ribosome binding site) ehk Shine-Dalgarno järjestus. RBS (4-7 NA) on komplementaarne ribosoomi väiksema subühiku RNA (16S rRNA) 3' otsaga. Paikenb AUG koodonist 5-7 nukleotiidi eespool 10. RBS (Shine Dalgarno järjestus vs Kozaki järjestus), translatsiooni initsiatsioon, eukarüoodi ja prokarüoodi võrdlus Initsiatsioon: Valgusünteesi initsiatsioonil osalevad lisaks ribosoomidele initsiatsioonifaktorid, initsiaator-tRNA ja GTP. Bakteriaalne initsiatsioon: · ·IF1 ja IF 3 koos ribosoomi väikese subühikuga ja fMet-tRNAi seondub mRNAle-RBSile (Shine-Dalgarno sequence) 70S initsiatsioonikompleks saavutatakse kui IF2 vahendatud GTP hüdrolüüsi energia arvelt viiakse kokku väike ja suur alaühik. Shine-Dalgarno järjestus ( Shine-Dalgarno box), on ribosomaalne seondumissait, mis paikneb 6-7 nukleotiidi ülevalpool start koodonist. See on
vastasel korral blokeeriksid PNPaasi töö. RhlB helikaasne aktiivsus avaldub ainult siis, kui ensüüm on interakteerunud RNaas E-ga. mRNA stabiilsust mõjutavad tegurid Translatsioon Bakterirakus on transkriptsioon ja translatsioon omavahel tihedalt seotud. Alles sünteesitavalt mRNA-lt algab koheselt translatsioon, mistõttu ta on ribosoomidega kaetud. Translatsioon kaitseb mRNA-d degradatsiooni eest, sest sel juhul on mRNA tänu ribosoomidele vähem nukleaasidele eksponeeritud. Samas on kirjeldatud ka mRNA-sid (näiteks lac operoni mRNA), mille eluiga ei sõltu nende translatsiooni efektiivsusest. Seega sõltub konkreetse mRNA stabiilsus sellest, kas mRNA ribosoomidega katmata ala on nukleaaside poolt atakeeritav või mitte. mRNA stabiilsust mõjutavad järjestused mRNA stabiliseerimisel on näidatud nii 5' kui ka 3' otsas paiknevate sekundaarstruktuuride mõju. Samas ei
1964. a. töötasid Nirenberg ja Leder välja meetodi, mis võimaldas siduda ribosoomidega erinevaid aminoatsüül-tRNA molekule. Nad lisasid translatsioonireaktsiooni kolme nukleotiidi pikkusi kindla nukleotiidse järjestusega mini-mRNA-sid ja uurisid, millised aminoatsüül-tRNA molekulid milliste mini-mRNA-de puhul ribosoomidega seonduvad. Näiteks trinukleotiidid 5´-UUU-3´ ja 5´-UUC-3´ stimuleerisid mõlemad fenüülalanüül-tRNA Phe seondumist ribosoomidele, mis viitas sellele, et UUU ja UUC on fenüülalaniini koodonid. Sel viisil oli võimalik läbi testida kõik 64 võimalikku trinukleotiidide kombinatsiooni ja vaadelda, milliste aminoatsüül-tRNA molekulide seondumist ribosoomidele nad stimuleerivad. Kõik aminohapped v.a. metioniin ja trüptofaan on määratud enam kui ühe koodoni poolt. Leutsiinil, seriinil ja arginiinil on kuus erinevat koodonit, teistel vähem. Geneetiline kood võib olla kõdunud kas täielikult või osaliselt
1964. a. töötasid Nirenberg ja Leder välja meetodi, mis võimaldas siduda ribosoomidega erinevaid aminoatsüül-tRNA molekule. Nad lisasid translatsioonireaktsiooni kolme nukleotiidi pikkusi kindla nukleotiidse järjestusega mini-mRNA-sid ja uurisid, millised aminoatsüül-tRNA molekulid milliste mini-mRNA-de puhul ribosoomidega seonduvad. Näiteks trinukleotiidid 5´-UUU-3´ ja 5´-UUC-3´ stimuleerisid mõlemad fenüülalanüül-tRNA Phe seondumist ribosoomidele, mis viitas sellele, et UUU ja UUC on fenüülalaniini koodonid. Sel viisil oli võimalik läbi testida kõik 64 võimalikku trinukleotiidide kombinatsiooni ja vaadelda, milliste aminoatsüül-tRNA molekulide seondumist ribosoomidele nad stimuleerivad. Kõik aminohapped v.a. metioniin ja trüptofaan on määratud enam kui ühe koodoni poolt. Leutsiinil, seriinil ja arginiinil on kuus erinevat koodonit, teistel vähem. Geneetiline kood võib olla kõdunud kas täielikult või osaliselt
annaabi.ee 
