Molekulaar-ja rakubioloogia YTM0011 KTIII kordamisküsimused, 2020 Sirjo Spuul Mõisted: Kotranslatoorne translokatsioon – valk liigub otse ribosoomidelt läbi Eri membraani – sekretoorsed valgud (kuigi mitte kõiki ei kereteerita). Endotsütoos – raku väliskihi lähedal olevad ained ümbritsetakse välismembraaniga nii, et moodustuvad transportervesiikulid, mis sisenevad rakku. Eksotsütoos – jääkained pakitakse membraani vesiikulitesse, mis sulavad kokku raku välismembraaniga, mis väljutavad oma sisu keskkonda. Sekretoorsed valgud – sekretoorsed valgud sisaldavad oma N-terminaalses otsas (aminoterminuses)
RNA osaleb päriliku info realiseerimises – valkude biosünteesis. mRNA kannab info DNA-st valgusünteesiaparaadiks olevasse ribosoomi. rRNA-st ja valkudest moodustatakse valgusünteesi läbiviivad ribosoomid, tRNA toimetab aminohapped ribosoomidesse, kus need seotakse polüpeptiidiks. Tsütoplasmas toimuva translatsiooni tulemusena valmistatakse RNA informatsiooni alusel aminohapete järjestusest koosnev valk. Kõikide valkude teekond rakus algab tsütoplasmaatilistelt ribosoomidelt (v.a. muidugi RNA valmistatakse raku- tuumas RNA 1) primaarstruktuur – ühe ahelaline. Nukleotiidide koostis on DNA omast erinev. Tümiini asemel on uratsiil. Kõikide RNA vormide primaarstruktuur on enam-vähem sarnane. 2) sekundaarstruktuur – molekuli osaliselt paardunud piirkonnad ja osaliselt käändunud lõigud. Eri RNA vormidel on sekundaarne struktuur erinev. 3) tertsiaalstruktuur – RNA spetsiifiline ruumikujund, mis tekib:
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. Vabalt tsütoplasmas olevatelt ribosoomidelt sünteesitakse valke, mida kasutatakse hiljem rakus sees. Valgud, mida vajatakse mõnes organellis või mis sekreteeritakse väliskeskkonda, sünteesitakse ERile kinnitunud ribosoomidelt. 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
° Tuumaümbris kahest membraanist ° membraanis paikevad poorid, mille kaudu toimub ainete liikumine tuuma sisemusse ja sealt välja ° karüoplasma tuumasisene plasma > DNA, valgud, RNA, madalmolekulaarsed ühendid ° Kromosoomid tuuma olulisemad osad > kromatiin > peeneteks niitideks lahti keerdunud > jagunemise alguseks pakitakse kokku, siis nähtavad ° Tuumas võib näha ühte või mitut tuumakest. > piirkonnad, kus ribosoomidelt toimub intensiivne rRNA süntees ja ribosoomide moodust. ° Enamasti ümar, eri rakkudes võib varieeruda ° Rakutuum reguleerib kõiki rakus toimuvaid protsesse ° Rakutuum puudub küpsetes erütrotsüütides jagunemisvõimu puudub, uusi moodustub vereloomueelundides ° Enamasti on igas rakus üks tuum, erandina mõnes ka mitu > kingloomal 2 > vöötlihasrakk hulktuumne Kromosoomid ° kromosoomide arv ja kuju on ühe liigi piires enamasti muutumatu
Tu'l. EF-Tu seondub aa-tRNA aktseptoorse õla ja 3'otsaga nii, et aminohape on kolmik-kompleksis kaitstud st. ei ole ribosoomile kättesaadav. Seni kuni ribosoomis on EF-Tu ei saa aa-tRNA osaleda peptiidsideme moodustumisel kuna aa-tRNA 3' ots ja aminohape on seotud EF-Tu'ga. See asjaolu hoiab ära peptiidsideme moodustumise "vale" aminohappega. Alles peale EF-Tu sõltuvat GTP hüdrolüüsi ja EF-Tu.GDP kompleksi lahkumist ribosoomidelt saab toimuda peptiidsideme süntees. EF-Tu lahkub ribosoomist GDP vormis ja enne järgmise aa-tRNA sidumist peab toimuma nukleotiidi vahetus - GDP asendub GTP'ga. Seda vahetusreaktsiooni viib läbi EF-Ts. EF-Tu sõltuvad reaktsioonid on kujutatud joonisel 8.20. Järgmine reaktsioon elongatsioonitsüklis on peptiidsideme süntees. Peptiidside moodustub aminoatsüül-tRNA -aminogrupi nukleofiilse ataki tulemusena peptidüül- tRNA peptidüül-estersidemesse (vt. joon 8.21)
Tekib stabiilne seondumine – indutseerib GTP hüdrolüüsi EF-Tu-l. - EF-Tu seondub aa-tRNA akseptoorse õla ja 3’ otsaga – nii on aminohape kolmik- kompleksis kaitstud – ei ole ribosoomile kättesaadav Seni kuni ribosoomis on EF-Tu, ei saa aa-tRNA osaleda peptiidsideme moodustamisel kuna aa-tRNA 3’ots ja AH on seotud EF-Tu-ga. (Hoiab ära peptiidsideme moodustumise vale AH-ga). Pärast EF-Tu sõltuvat GTP hüdrolüüsi ja EF-Tu GDP kompleksi lahkumist ribosoomidelt saab toimuda peptiidsideme süntees. EF-Tu lahkub ribosoomis GDP vormis ja enne järgmise aa-tRNA sidumist peab toimuma nukleotiidi vahetus GDP vahetub GTP-ga. Seda viib läbi EF-Ts. II reaktsioon - peptiidsideme süntees – moodustub aa-tRNA α aminogrupi - AH, mis on tRNA 3’otsas reageerib aminorühma kaudu peptidüül-tRNA karboksüülrühmaga ehk peptiidjääk kantakse peptidüül-tRNA-lt üle aminoatsüül- tRNA-le.