BIOLOOGIA II KT 1. Nukleiinhapped Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Eristatakse kahte tüüpi nukleiinhappeid: · Desoksüribonukleiinhape ehk DNA · Ribonukleiinhape ehk RNA DNA DNA on biopolümeer, mille monomeerideks on desoksüribonukleotiidid. DNA koostises on 4 erinevat nukleotiiti: · Adenosiinfosfaat ehk A · Guanosiinfosfaat ehk G · Tsütidiinfosfaat ehk C · Tümidiinfosfaat ehk T Desoksüribonukleotiid on moodustunud kolme molekuli- lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fosfaatrühma liitumisel. Monomeeride erinevus tuleneb üksnes nende ehitusse kuuluvast lämmastikalusest.
-keemilisel teel -kiirguse toimel renaturatsioon ehk kõrgemat järku struktuurid taastuvad NT:juuste struktuuri taastumine pärast lokitamist või sirgendamist, munavalge vedeldumine pärast vahustamist 21. Valkude ülesanded organismis? lagundavad aineid, transpordib hapnikku, osalevad geeni aktiivsuse regulatsioonis, annavad välissignaale edasi, on varuaineks, kaitsevad (antikehad), 22. Mis on nukleiinhapped? need onbio polümeerid mille monomeerideks onnukleotiidid 23. DNA molekuli ehitus? DNA molekuli ülesanded organismis? kaksikspiraal. selle ülessanded on kromosoomide põhiline koostisosa, päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarkudedele 24. Milles seisneb DNA kaheahelalise biheeliksi struktuuri tähtsus? ei tea 25. RNA molekuli ehitus? * RNA esmane struktuur - primaarstruktuur . Nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs. Tekib sünteesijärgselt. * Teisane struktuur. Molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad
moodustamine. 11. Miks on transrasvhapped tervisele kahjulikud? Transrasvhapped on kahjulikud, sest need tekitavad terviseprobleeme. 12. Miks on organismidel ensüüme vaja? Ensüümid on valgud, mis kindlustavad organismis keemiliste reaktsioonide toimumise, jäädes ise samal ajal muutumatuks. 13. Mis on nukleiinhapped? Nukleiinhapped on molekulid, mille struktuuri kasutatakse geneetilise info säilitamiseks 14. Võrdle DNA ja RNA ehitust ja ülesandeid. DNA – info kopeerimine rakkudes, 1%rakumassist RNA – DNA infot vahendavad molekulid, 5-10% rakumassist
Tartu Tervishoiu Kõrgkool Ämmaemanda õppekava Embrüoloogia analüütiline seminaritöö Koostaja: Karina Selivanova Õppejõud: Marge Mahla Tartu 2015 1. Millised olid minu eelnevad teadmised? Loode saab 23 kromosoomi isalt ja 23 kromosoomi emalt. Iga kromosoom koosneb DNAst. DNA sisaldab geneetilist koodi. Esimeste raseduse nädalate jooksul toimuvad naise organismis tõsised hormonaalsed muutused. Nii organism valmistub ennast lapse kandmiseks ette. Rasedus on jagatud kolmeks trimestriks: raseduse esimene trimester kestab 12 nädalat, teine trimester kestab 13.-26. nädalat ja kolmas trimester on 6. kuni 9. kuuni. Naisel võib esineda rasedustoksikoos. Esimene ultraheliuuring tuleb teha 10. -14. nädalal.
Bioloogia kontrolltöö Pärilikkuse Alused Pärilikkus on organismide omadus säilitada ja järglastele edasi anda tunnuste kujunemise ja arenemise iseärasusi. DNA on aine, mis paikneb rakutuumas asetsevates kromosoomides ning sisaldab ja säilitab pärilikku informatsiooni. Kromosoomi moodustab üks valkudega seotud DNA molekul. Geen on DNA lõik, mis osaleb organismi ühe või mitme tunnuse kujunemises. Ühel geenil on organismis vähemalt kaks vormi e. alleeli. Dominante alleel on selline alleel, mis valitseb teise üle ja mille poolt määratud tunnus organismil alati avaldub. Retsessiivne alleel on selline alleel, mille määratud tunnus saab organismil avalduda vaid juhul, kui järglasel on ühe geeni mõlemad alleelid retsessiivsed.
Replikatsioon ja transkriptsioon DNA replikatsioon Mitoos Rakkude jagunemine kaheks tütarrakuks koos eelneva DNA replikatsiooniga. DNA replikatsioon toimub interfaasi S faasis. Mitoos jagatakse omakorda: profaas, prometafaas, metafaas, anafaas, telofaas. DNA replikatsiooni käigus sünteesitakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Nimetatakse matriitssünteesiks, sest kasutatakse vanemahelat kui matriitsi - “templaati“. DNA replikatsioon on kiire protsess: sünteesi käigus lisatakse eukarüoodi rakus 3000 nukleotiidi minutis. DNA replikatsioon on ka erakordselt täpne protsess: nii prokarüootide kui eukarüootide replikatsioonil tekkiv viga on umbes 1 nukleotiid 109 nukleotiidi kohta – see teeb 3 nukleotiidi inimese genoomi kohta ühes rakujagunemises. DNA replikatsiooni biokeemia
organismist teise või muudetakse gene muul viisil. Geenitehnoloogia meetodid: - Transgeensete organismide loomine: võõra geeni viimine ühest organismist teise - Mutagenees: kuntslikult soovitud mutatsioonide esilekutsumine - Geeni-nokaut: organismi teatud geeni time surutakse alla Kuidas geenid üle kanda? 1. Bakteri plasmiidiga – plasmiidse vektori abil 2. Viirustega – viirusvektori abil 3. Kullapüstoliga – Au kuulikesele on kinnitatud DNA, see “tulistatakse” rakku 4. Taimedesse Agrobakteriga – taimi kergesti nakatav bakter 5. Homoloogiline rekombinatsioon – Dna molekuli homoloogiliste piirkondade vaheline ristsiire, kus rekominantne DNA asendab olemasoleva Erinevate DNA-de liitmisel same rekombinantse DNA. Kuidas DNA-d lõigata? Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks. Restriktaase on erinevaid, igaühel oma “äratundmiskoht” DNA-l
Kordamisküsimused loeng 5 kohta: 1. Mis on pärilikkuse molekulaarne alus? Pärilikkuse molekulaarne alus on geneetilise materjali kordistumine ning ülekanne ühe põlvkonna rakkudest teisele 2. Kirjelda katset ajaloost, mis näitas, et geneetilise info ülekanne toimub DNA abil? Looduses toimub DNA ülekanne surnud rakust elusrakku. 1928 F. Griffith; katse pneumokokiga (S. pneumoniae) - S tüüpi smooth limakapsliga rakud on patogeensed, R-tüüpi rough kapslita rakud ei ole. R elus ja S surnud rakkude seguga süstimisel hiired surid. Surnud rakud olid elus rakke muutnud e. transformeerinud patogeenseks. 1944 O. Avery jt. näitasid, et transformeeriv faktor oli DNA. Smooth rakkudest isoleeriti DNA, mida valikuliselt töödeldi DNA lagundavate ensüümidega.
DNA replikatsioon Mis on DNA? DNA on päriliku info kandja. Inimese keharakkudes on 23 paari kromosoome. Iga kromosoom koosneb ühest DNA molekulist. Kahekromatiidiline kromosoom kahest DNA molekulist. http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/gen/journeydna/index.html DNA struktuuri avastamine 1953. a. kirjeldasid James Watson ja Francis Crick DNA ruumilist struktuuri. Watson ja Crick Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. DNA ahel koosneb nukleotiididest: lämmastikalus: fosfaatrühm A; G; C või T suhkur: desoksüriboos Lämmastikalused A adeniin G - guaniin T tümidiin C - tsütosiin Kus toimub replikatsioon? Seal, kus leidub DNA-d tuumas, tuumapiirkonnas, kloroplastides, mitokondrites. Uus DNA ahel sünteesitakse vastavalt komplementaarususele.
1. DNA replikatsioon * DNA replikatsioonikahvli struktuur Replikatsioonikahvel on Y-kujuline aktiivne struktuur, mis moodustub sünteesilookuse juures, kus 2-ahelaline DNA läheb üle 1-ahelaliseks. See tekib rakutuumas DNA replikatsiooni ajal. Selle loovad helikaasid, mis lõhuvad kahte DNA ahelat koos hoidvaid vesiniksidemeid. Selle tulemusena tekib kaks üksikahelat, mis moodustavadki kahvli harud. Need üheahelalised harud on aluseks juhtiva ja mahajääva ahela tekkele. * Imetaja DNA replikatsiooni kahvel (vt ka seminari materjali) 3` 5` 3` Topoisomeraas I liudklamber liugklamber Keerab ahela lahti 3 5 ` ` Klaambri laadur 5 ` Inimese rakutuumas sünteesitakse juhtiv ja mahajääv ahel Pol ja Pol abil ning mitokondris Pol abil
Nukleiinhapped 1. Nukleotiidid, nukleosiidid ja lämmastikalused 2. DNA ja RNA primaarstruktuur 3. DNA kõrgemat järku struktuur 4. RNA kõrgemat järku struktuur 5. DNA ja RNA hüdrolüüs 6. Nukleoproteiidsed kompleksid Nukleiinhapped Nukleiinhapped on molekulid,mille struktuuri kasutatakse geneetilise informatsiooni säilitamiseks DNA Informatsiooni "Master copy" rakkudes RNA Otseselt DNA informatsiooni vahendavad molekulid (mRNA), samuti selles protsessis abifunktsioone omavad rRNA, tRNA jt. Keemiliselt on DNA ja RNA sarnased heteropolümeerid põhiahel koosneb suhrujääkidest ja fosfaatidest suhkrujääkide küljes on Nglükosiidse sidemega lämmastikalused Nukleiinhapetes olevad suhkrud Riboos RNA Desoksüriboos DNA koosseisus koosseisus Lämmastikalused
Geenitehnoloogia valitud Geenitehnoloogia valitud DNA DNA lõikude eraldamine, lõikude eraldamine, töötlemine in töötlemine in vitro ja vitro ja siirdamine sama või muu siirdamine sama või muu liigi liigi isendi geneetilisse struktuuri- isendi geneetilisse struktuuri kromosoomi, plasmiidi või kromosoomi, plasmiidi või viirusesse(geenide ülekanne). viirusesse(geenide ülekanne).
Tervis- organismi loomulik seisund, mis avaldub kehalise ja vaimse heaoluna. Haigus- organismi elutegevuse häire. Sümptom- haigusnähud, nende põhjal on võimalik haigust kindlaks teha ehk diagnoosida. Diagnoos- lühike otsus haiguse olemuse ja haige seisundi kohta. Haiguste põhjused: Liigitatakse mitmel viisil. 1)Organismivälised ja organismisisesed . Organismivälised jagunevad füüsikalisteks(kiirgused, mehaanilised tegurid), keemilisteks(keemilised ühendid) ja bioloogilisteks (bakterid, viirused). Organismisisesed on näiteks pärilik soodumus. 2)Nakkushaigused ja mittenakkushaigused. Nakkushaigused (katk, rõuged, koolera). Mittenakkushaigus (kopsuvähk). Tekkeviisilt : Elu ajal kujunenud haigused ja kaasasündinud haigused. Haiguse järgud: Peitejärk, eeljärk, välja kujunenud haiguse järk, lõppjärk. Epiteemia- nakkushaiguse laiaulatuslik puhang. Tüsistus- põhihaigusele võib lisanduda organismi nõrgenemise tõttu mingi uus haigus e. tüsistu...
ja kurrulisest kesta, toimub sisemembraanist. rakuhingamine ning kontrollib ainete transporti. 5 Golgi kompleks Koosneb Seal toimub lõplik membraanidest. valkude töötlemine. 7 Tuumamembraan Kahekihiline, Eraldab DNA koosneb tsütoplasmast fosfolipiididest ja tuuma. valkudest. 9 Rakutuum Koosneb Säilitada ja edasi karüoplasmast ja kanda geneetilist kromosoomidest. materjali. 1 Tsütoplasmavõrgu Koosneb Sünteesib aineid. 1 stik membraanidest. 1 Lüsosoom Koosneb Lahustab
tsütoplasmas vaid eukarüootidel. Rakutuum hõlmab umbes 10% raku kogu ruumalast ning sinna on koondunud peaaegu kogu rakus olev geneetiline materjal. Rakutuuma ülesandeks on säilitada ning edasi anda geneetilist materjali ning kontrollida raku elutegevust läbi geeniekspressiooni. Rakutuuma katab tuumaümbris, mille välimine membraan on ühenduses tsütoplasmavõrgustikuga. 6.) Desoksüribonukleiinhape ehk DNA on enamikus elusorganismides pärilikku informatsiooni säilitav aine, keemiliselt desoksüriboosist, lämmastikalustest ja fosforhappejääkidest koosnev polümeer. DNA on polümeer, mille elementaarlülideks on nukleotiidid. Harilikult koosneb DNA adeniinist (A), guaniinist (G), tsütosiinist (C) ja tümiinist (T). Enamasti esineb DNA elusorganismides kahe antiparalleelse omavahel komplementaarse ahela kujul (st kohakuti paiknevad ahelate A ja T ning G
Bioloogia Molekulaargeneetika Geen DNA lõik, mis määrab ära ühe RNA molekuli sünteesi. Kromosoom koosneb DNAst ja valkudest, asuvad rakutuumas. DNA lämmastikaluseid on 4 erinevat: A; T; C; G GC; AT Komplementaarsus nukleotiidide vastavus üksteisele. RNA on peamiselt üheahelaline. RNA-s on lämmastikalused A; U; C; G AU; CG DNA replikatsioon Inimeste keharakkudes 46 kromosoomi. Replikatsioon DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. Toimub tuumas, tuumapiirkonnnas, kloroplastides, mitokondrites. Replikatsioon etapid: · Ensüüm keerab DNA lahti ja lõhub vesiniksidemed. · Teine ensüüm sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad. · Replikatsioon lõppeb kui mõlemalt DNA-ahelalt on sünteesitud uus DNA molekul. DNA transkriptsioon
Telomeerid- hoiavad kromosoomi otsi tugevana, et mitte lasta kromosoomil lüheneda ja pärilikkusel kaduda. Eukromatiin- lõdvalt pakitud , aktiivse transkrip. ala. Heterokromatiin- tugevalt pakitud, transkr. ei toimu. Operon- erinevaid valke kodeerivad alad. Speiser- geenide vaheline ala. Prokarüoodi geenis puuduvad.Operaator- negatiivne geenireg piirkond (bakteris). Repressor- DNAd siduv valk mis represeerib transkriptsiooni.cDNA- complementary DNA- küpsest mRNAst (RNA sõltuvast DNA polumeraasi abil ) sünteesitud DNA. Enhansereid vaja transkriptsiooniks. microRNAs (miRNA) üheahelalised RNA molekulid 21-23 nukleotiidi pikad. Reguleerivad geeniekspressiooni. miRNAd kodeerib geen mis on transkribeeritud DNAlt kuid ei ole transleeritud valguks ( mittekodeeriv DNA)Mediaatori funkts: (valgukompleks 50 erinevast valgust). Tähtis koaktovaator, Transkriptsiooni kontroll PolI ja II kaudu, transkriptsiooni aktiveerimine. Aitab edastada signaale PolII-te ja transleerida aktiivsuse
Kordamisküsimused Geenitehnoloogia I Restriktaasid. Restriktaasid on ensüümid, mis lõikavad DNA-d spetsiifilise nukleotiidse järjestuse järgi. Nad teevad seda kõikide DNA’de puhul samamoodi. Neid spetsiifilisi järjestusi nimetatakse restriktsiooni aladeks. Selliseid ensüüme on leitud bakteritest kaitsmaks neid kahjulike viiruste eest. DNA kloneerimine baseerub restriktaaside avastamisel. DNA järjestuse äratundmine varieerub erinevate restriktaaside vahel, lõigates tekivad eri pikkusega “kleepuvad” üleulatuvad osad. “Kleepuvad” üleulatuvad osad võivad olla nii peaahelal kui “komplementaarsel” ahelal. Selliste otstega DNA ahelaid on komplementaarsuse tõttu võimalik mugavalt liita, tekib rekombinantne DNA. Restriktaasid on ensüümid, mis katkestavad hüdrolüüsi fosfordiester sidemel,
meetodi tundlikkus ei ole alati piisav 7. Millised on molekulaarsete meetodite eelised mikrobioloogiliste meetodite ees?- kiire ja tehniliselt lihtne, võimaldab kasutada vaid ühes rakus sisalduvat DNA; algmaterjalina võib kasutada erinevaid asju/aineid; ei nõua erilisi transportitingimusi; saab määrata mitut tekitajat samast tampoonist; genotüpeerimise võimalus 8. Millised on molekulaarsete meetodite vead võrreldes mikrobioloogiliste meetoditega?-Vajalik teada DNA järjestust; detekteerib ka surnud DNA; PCR fragmendid jäävad suhteliselt lühikeseks; DNA replikats.käigus tekivad vead; kontaminatsiooni oht; puuduvad stantartsed meetodid antibiogrammi määramiseks; mutatsioonid otsitava genoomis võivad anda valenegat.tulemusi 9. Millised on mikrobioloogiliste ja molekulaarsete meetodite sarnasused?- proov tuleb võtta kohast kus esineb tekitaja; infekts.tekitajat paljundatakse kuni on silmaga nähtav; RNA viiruste puhul
3. Miks bakteriofaag lambdat ei saa transduktsioonil kasutada, kuid T4 saab? Faag lambda integreerub bakteri rõngaskromosoomi profaagina ja väljub sealt nukleotiiditäpsusega (integraasi ja ektsionaasi abil). Madala tõenäosusega võib väljatulek olla ebatäpne ja osa geene on asendunud bakteri omadega, selline faag on defektne ja vajab paljunemiseks helperfaag abi. Faag lambdal algab pakkimine kontaktemeeridest. Faag lambdal pakitakse DNA, mis jääb kahe cos saidi vahele (spetsiifilised lõikesaidid). T4 toimub pakkimine „headfull „mehhanismi abil ja algab suvalisest DNA segmendist. Esinevad pac saidid. 4. Milleks oli vaja filtreerida? Saada lahti bakteritest. Kasutasime 0.2 mikromeetrilise poordiameeriga membraanfiltrit. Ainult faagid pääsevad läbi – neid oligi vaja just eraldada. 5. Kui suur on bakterirakk? Joonpikkus 1-10 mikromeetrit. 6. Milleks oli vaja kuumašokk kompetentsete rakkude transformeerimisel?
Kontrolltöö 1. 1. Milline järgnevatest vektorsüsteemidest kasutab peremeesrakku sisestatud DNA konstrukti tsirkulariseerimiseks cre rekombinaasi ? a) Plasmiid b) Mitte ükski c) Kosmiid d) YAC e) P1 2. Üheks väga levinud viisiks reaalaja kvantitatiivse PCR-i (qPCR-i) tegemisel on TaqMan proovide kasutamine. Millisel DNA polümeraasi omadusel, lisaks 5'-3' sünteesi aktiivsusele, põhineb antud tehnoloogia? a) DNA polümeraasi 3'-5' eksonukleaassel aktiivsusel b) DNA polümeraasi 5'-3' eksonukleaassel aktiivsusel c) DNA polümeraasi termostabiilsusel 3. Milliseid mehhanisme kasutatakse rakus geeniekspressiooni inhibeerimisel antisense DNA oligonukleotiididega? a) Moodustuva antisense oligonukleotiid/mRNA kompleksi katkilõikamine restriktsioonilise endonukleaasiga b) Translatsiooni blokeerimine oligonukleotiidi poolt
*biogaas (loomasõnnik, erinevate taimede jäägid) * reovee puhastamine Antibiootikum- ained, mida toodavad ja eritavad keskkonda paljud hallitusseened ja osa baktereid, et tõrjuta konkureerivaid mikroobe. 5. Molekulaarbioloogia põhiprotsessid (replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon), põhiprotsesside keerukus tegelikkuses: intron, ekson, RNA splaising. Valkude splaising. (Konspekt). Replikatsioon- on rakutuumas toimuv DNA süntees, mille tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Transkritsioon- on DNA ühe ahela alusel komplementaarse RNA molekuli süntees. Translatsioon- protsess, mille käigus sünteesitakse aminohapetest polüpeptiidahel. Translatsioon on peamine osa valgusünteesist. Intron on geeni piirkond, mis mRNA’d valmistades lõigatakse ensüümide abil välja. Eksoni on DNA piirkond, mille abil valmib lõplik RNA
Inimese pärilik informatsioon on talletatud DNA-s,mis on kromosoomide põhielemendiks 2. Mis on geen? DNA-ahela funkstionaalne lõik,mis sisaldab informatsiooni ühe polüpeptiidi valgu sünteesiks. 3. Selgita, mida tähendab komplementaarsusprintsiip. Komplementaarsusprintsiip on kaksikahelaliste nukleiinhapete ehitusprintsiip. Selle kohaselt põhineb kindlate lämmasikualuste paardumine nukleiinhapete molekulides vesiniksidemete moodustumisel. 4. Võrdle DNA ja RNA ehitust. Too välja sarnasused ja erinevused. RNA-Koosneb ribonukleiididest ja on üheaheline DNA-koosneb desoksüribonukleiididest ja on 2 komplementaarset ahelat.Mõlemad on päriliku info kandjad. 5. Kuidas toimub DNA kahekordistumine? Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga DNA-polümeraas sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad Replikatsioon lõppeb,kui mõlemalt DNA-ahealtl on sünteesitud uus DNA molekul. 6
vähendada raskete ravimatute puuetega laste sünnisagedust vastavate geneetiliste defektidega loodete abortimise ja siirdavate embrüote valiku teel. Embrüdiagnostika Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Defektse alleeli tuvastamine märgistatud DNA-proovi abil Uuritava kromosoomi DNA denatureeritakse ja lisatakse teadaolevale mutatsioonipiirkonna järjestusele komplementaarsed DNA proovid. DNA-proovi seostumine kromosoomis on tuvastatav neil oleva märgise järgi DNA-sõrmejälgede metoodika Iga inimese sõrmejäljed on kordumatud DNA-fragmentide pikkuserinevused annavad DNA elektroforeesi käigus mustri,mis on individuaalselt sama kordmatu kui tõelised sõrmejäljed. DNA-restriktsioonanalüüs:DNA-sõrmejäljed
mille molekulid koosnevad kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest elementaarlülidest. Looduslikud polümeerid: polüsahhariidid (tselluloos, kitiin, tärklis), valgud, nukleiinhapped (DNA, RNA). Polümeerid on väga suured molekulid, moodustunud kui sajad monomeerid liituvad pikkadeks ahelateks. 2. Nukleotiidide lühiiseloomustus. Nukleotiidid on orgaanilised molekulid, mis moodustavad suuri biopolümeere- nukleiinhappeid, näiteks DNA ja RNA. Nukleotiidid on DNA ja RNA molekuli alaüksused, mis koosnevad lämmastikalusest (N-alus), suhkrust (riboos või desoksüriboos) ja fosfaatrühmast. Lämmastikalused on kas puriini või pürimidiini derivaadid. Puriinid: kahte lämmatikku sisaldava tsükliga ühendid, adeniin ja guaniin nii RNA kui DNA struktuuris Pürimidiinid: ühe tsükliga ühendid, tsütosiin nii RNA kui DNA; tümiin DNA ja uratsüül RNA koosseisus. Nukleotiidid
· Pärilikkus-organismide võime taas toota enda sarnaseid järglasi · Geneetika- teadusharu, mis uurib organismide pärilikkust ja muutlikkust. · Pärandumine- geneetilise info säilitamine ja edastamine mitoosi ja meioosi teel · Geen- pärilikkuse elementaarüksus, üks DNA lõik, mis annab edasi ühe või mitu tunnust · Genoom- geenide kogum · Genotüüp- geenide kogu organismide sees · Fenotüüp- tunnuste kogu(väliste) Pärilikkuse molekulaar geneetilised alused Molekulaar geneetika on teadus, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasandil. Jaguneb 3 protsessi: 1) Replikatsioon ehk DNA süntees 2) transkripsioon ehk RNA süntees 3) Transulatsioon ehk valgu süntees REPLIKATSIOON
Nukleiinhapetes on organismi elutegevuse juhised Rakkudes esineb kaks nukeiinhapet: DNA ehk deoksüribonukleiinhape ja RNA ehk ribonukleiinhape. Nukleiinhapped on nukleotiididest koosnevad suured biomolekulid, mis sisaldavad raku tegevusjuhiseid, vesinikside DNA on päriliku info säilitaja. DNA molekul on kaheaasaline spiraal, mis on kokku pandud nukleotiididest. DNA nukleotiidid koosnevad 3 komponendist: Viiesüsikulisest suhkrust desoküriboos Lämmastikalustest : o A adeniin o G guaniin o T tümiin
Geenitehnoloogia Insenergeneetika DNA valitud lõikude eraldamine,töötlemine in vitro ja siiramine kromosoomi,plastiidi või viirusesse. Eelduseks rekombinantse DNA loomine so. DNA molekul,mis koosneb eri liigi DNA juppide ühendusest.(1970) restiktaasid bakterites leiduvad ensüümid mis tagavad neile nn ,,immuunsuse" viiruste vastu lõigates nende DNA juppideks. · Bakterid omavad võõra DNA vastu nn R/M süsteemi · toimub kahe ensüümi koostöö : restriktaas(R) mis lõikab DNA tükkideks ja metüültransferaan(M) mis metüleerib ära oma DNA ja kaitseb seega oma DNA-d lõhkumise eest. · Restriktaasid tunnevad ära teatud järjestusega nukleotiidi paarid (4-8)DNA-s · teada erinevaid restriktaase üle 3500 · vastavalt restriktaasi toimele lõigatakse DNA lahti kas lõikuvalt või tömbilt.
nukleiinhappeid (DNA, RNA). Nukleotiidid koosnevad lämmastikalusest(adeniin, tümidiin, duaniin, tsütosiin; AT GC), suhkrust(pentoos, riboos, desoksüriboos) ja fosfaatrühmast. 3. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhape moodustub korduvatest nukleotiididest. On kahte liiki nukleiinhappeid: 1)DNA-desoksüribonukleiinhape 2)RNA-ribonukleiinhape 4. Mida tähendab komplementaarsusprintsiip, mida DNA ahelate antiparalleelsus? Komplementaarsusprintsiip- Kaksikahelaliste nukleiinhapete ehitusprintsiip. Selle kohaselt põhineb kindlate lämmastikaluste paardumine nukleiinhapete molekulides vesiniksidemete tekkimisel. DNA: C-G; A-T RNA: C-G; A-U (uratsiil) DNA ahelate antiparalleelsus- See tähendab, et paarduvad DNA ahelad on orienteeritud vastupidistele suundadele. Üks DNA ahel on 3’-5’ ja teine vastupidi. 5. Millised on peamised erinevused DNA ja RNA vahel?
Suhkrud (süsivesikud)- orgaanilised ühendid, mille koostisesse kuuluvad süsinik (C), vesinik (H) ja hapnik (O). Suhkruid jagatakse 3 rühma: 1)Monosahhariidid (lihtsuhkrud) (üks tsükkel)- kõige lihtsamad süsivesikud, mis koosnevad 3-6 süsinikuaatomist. Tähtsamad neist on: 1. 5-süsinikuga e pentoosid · riboos (C5H10O5)- kuulub RNA (nukleotiidi) koostisesse. · desoksüriboos (C5H10O4)- kuulub DNA (nukleotiidi) koostisesse. 2. 6-süsinikuga (heksoosid) i. glükoos (viinamarjasuhkur) (C6H12O6)- tähtis energiallikas. Taimedes moodustub glükoos fotosünteesi käigus ja tihti talletatakse ,see tärklisena. Loomad saavad glükoosi toiduga nt tärklise lõhustamisel seedeelundkonnas. ii. Fruktoos (puuviljasuhkur )(C6H12O6)- puuviljades ja mees esinev monosahhariid. Seda samuti kasutatakse energiaallikana.
1)Mis on DNA ja RNA peamine ülesanne? RNA peamine ülesanne DNA-s peituva informatsiooni realiseerimine. DNA ülesandeks organismis on päriliku informatsiooni edasi kandmine ning säilitamine 2 )DNA ja RNA ehitusüksused – kirjelda DNA ja RNA molekuli ehitust, DNA - DNA on kaheahelaline ( sekundaarstruktuur , spiraalse ehitusega) Molekulides esineb komplementaarsusprintsiip,kus A=T kaksikside ja C=G kolmikside. RNA - Molekulides esineb komplementaarsusprintsiip, molekul koosneb ühest polünukleotiidahelast. A=U , C=G millest koosnevad monomeerid, kuidas neid nimetatakse. Nukleotiid, koosneb lämmastikalusest, riboosist (suhkrust) ja fosfaatrühmast. Sarnasused ja erinevused.
Rekombinant-DNA (hubriidse DNA) tehnoloogia on tanapaeva geneetika ja molekulaarbioloogia peamisi meetodeid, mis leiab uha enam kasutamist ka veterinaarias. Rekombinant-DNA tehnoloogia kasutusele votmine on oluliselt avardanud voimalusi uurida geenide molekulaarset struktuuri ning parilikkuse biokeemiat. Uhtlasi on tanu rekombinant- DNA tehnoloogiale astutud kvalitatiivne samm edasi biotehnoloogias ja nakkushaiguste diagnostikas. Rekombinant-DNA tehnoloogia pohimeetodid on jargmised: DNA molekuli lohestamine e loikamine fragmentideks restriktsiooni ensuumide abil, mis lohuvad sidemed nukleiinhapete (NH) vahel spetsiifilise nukleiinhapete jarjetusega piirkonnas (iga ensuumi jaoks eri NH jarjestus) Nukleiinhappeline hubridiseerimine -tanu DNA, RNA molekulide voimele siduda vabasid Nhid on voimalik teataud NH-jarjestusega vabade margistatud DNAfragmentide abil avastada komplementaarse jarjestusega loike uuritavas DNA voi RNA molekulis.
GEENITEHNOLOOGIA - bioloogia rakenduslik haru,mille ül-ks organismide geenide muutmine - seisneb DNA valitud lõikude eraldamises,töötlemises in vitro ja siirdamises sana või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri - lähtekohaks rekombinantse DNA metoodika loomine - rekombinante DNA-DNA molekul,milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA-fragmendid - restriktaas-ensüümid,mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järejestuste kohalt - enamik restriktaase lõikab DNA mõlemat ahelat vastava järjestuse(4-8 nukleotiidipaari) eri otstest - kui sama restriktaasiga töödekda erinevat päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised(nn kleepuvad) otsad - kui need fragmendid lahuses kokku viia, siis otste paardumisel nad ühinevad - lõigatakse katki kahte moodi: 1
Nukleiinhapped avastati 1869. a. Need on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Eristatakse kahte tüüpi nukleiinhappeid desoksüribonukleiinhape (DNA; monomeerideks on desoksüribonukleotiidid (keeruka struktuuriga ühendid, mis on moodustunud lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fosfaatrühma liitumisel)) ja ribonukleiinhape (RNA; monomeerideks on ribonukleotiidid (moodustunud lämmastikaluse, riboosi ja fosfaatrühma liitumisel)). DNA molekulide omadused sõltuvad monomeeride järjestusest ja hulgast. DNA struktuur avastati 1953. aastal. Selle koostises on neli erinevat nukleotiidi: adenosiinfosfaat (A), guanosiinfosfaat (G), tsütiidiinfosfaat (C) ja tümidiinfosfaat (T). Monomeeride erinevused tulenevad nende koostisesse kuuluvast lämmastikalusest (adeniin, guaniin, tümiin, tsütosiin; koostises süsinik, vesinik, hapnik ja lämmastik)
Genoom- liigiomases ühekordses kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal. Inimese genoom koosneb 24 kromosoomist. Genotüüp-- ühele isendile omaste geenide ja nende erivormide kogum. Fenotüüp ühe isendi vaadeldavate tunnuste kogum. Ontogeen e. Surmageen st., et avalduvad valed geenid Terminaator e. Lõppkoodon lõpetab geeni tegevuse ( UAG) Initsiaatorgkoodon - ( AUG), m-RNA-s, mis alustab valgusünteesi, millele vastab amiinohape metioniin. Geen DNA lõik, mis määrab 1. RNA mol-i sünteesi. Koosneb 2-st ahelast. PÄRILIKKUSE TEGUR Geneetiline kood m-rna nukleotiidide triplettide vastavus amiinohapetele valgu molekulis. Triplett e. Koodon DNA-s 2 järjestikku nukleotiidi. Koodon - m-rna-s 3 järjestikust nukleotiidide Promootor-DNA nukleotiidne järjestus , millega ensüüm sünteesi alustamiseks peab üinema. Struktuurgeenid- määravad raku eituses ja ainevahetuses osalevate valkude tRNA ja rRNA sünteesida
Kuidas konstrueerida üht transgeenset looma? Transgeenne loom- loom, mille kõikide rakkude DNA järjestused sisaldavad võrra DNA- järjestuse. Et saada ühet transgeenset looma võib: 1) võtta viljastatud munarakku ja viia selle tummasse plasmiidi abil laboris valmispandud DNA-lõigu.Siis viia munarakk asendusema emakasse ja oodata laste sündimist. 2) võtta looma emakast blastotsüsdid, eralda neist tüvirakud ja lisada neile plasmiid DNA´d. Kui plasmiid DNA integreerub tüvirakkude kromosoomidesse, viia need tagasi blastotsüsti ja blastostüst viia aesendusema emakksse.Oodata laste sündi.Sellisel juhul sündivad nn kimäärsed loomad, milleosa rakkudest on transgeensed ja osa rakkudest on ,,normaalsed". Mis on embrüonaalsed tüvirakud? Tüvirakud on diferentseerumata algrakud, millest on võimalik kasvatada kudesid, elundeid ja organisme.
Replikatsioon, transkriptsioon, translatsioon. Vasta järgmistele küsimustele: 1. Võrrelge replikatsiooni ja transkriptsiooni. Tooge välja 3 sarnasust ja kolm erinevust. (võrrelge võrreldavaid asju!) Replikatsioon Transkriptsioon Pärilikku info jõudmine kõikidesse Pärilikku info avaldumine rakkudesse. 2 täpselt ühesugust DNA molekuli DNA-ahelaga komplementaarne üheahelaline RNA-molekul DNA ahela kopeerimine enne raku RNA ahela süntees DNA-s oleva jagunemist info alusel. Rakutuum Rakutuum DNA DNA Komplementaarsuse printsiip Komplementaarsuse printsiip 2. Miks on replikatsioon, transkriptsioon ja translatsioon universaalsed?
teada efektiivsuse ja spetsiifilisuse füüsikalis-keemilisi mehhanisme Ensüümid on efektiivsed, spetsiifilised hästi reguleeritavad katalüsaatorid. Reguleerida saab rakus ensüümide aktiivsust ja nende hulka · aktiivsuse regulatsioon allosteerilised ensüümid, · ensüümide hulkade regulatsioon geenide aktiivsuse regulatsioon (klassika operoni mudel) Molekulaarbioloogia tsentraalne dogma bioloogilise informatsiooni "voolu" suund on DNA RNA valk DNA replikatsioon on "poolkonservatiivne" tütar-DNAd saavad kumbki ühe vanadest ahelatest väga tähtis fakt DNA replikatsioonimehhanismi mõistmiseks. DNA replikatsiooni kiirus on konstantne, ei sõltu rakkude kasvutingimustest ja on 800- 1000 aluspaari (bp base pairs) sekundis. Prokarüootsete rakkude DNA replikatsiooni alustab üks DNA polümeraas ja ta viib replikatsiooni ka lõpule (vt. järgmine slaid), mis tähendab, et näiteks E. coli puhul võtab
TRANSGEENSETE ORGANISMIDE HEAD JA HALVAD OMADUSED Referaat SISUKORD SISUKORD.................................................................................................................................2 SISSEJUHATUS........................................................................................................................3 1.HÜPOTEES.............................................................................................................................4 2.HÜPOTEESI TÕESTUS.........................................................................................................4 2.1.Väiteid GMOde poolt........................................................................................................4 2.2.Väiteid GMOde vastu.......................................................................................................4 3.ANALÜÜS.......................................................
Valkudel on ka energeetiline funktsioon keha lahustab viimasena, siis kui sahhariidid ja lipiidid on juba otsa saanud. Valgud koosnevad aminohappejääkidest, mis on ühendatud peptiidsidemega, ja täidavad organismis transport (hemoglobiin transpordib hapnikku), retseptor, regulatoorset (insuliin reguleerib veresuhkru sisaldust), kaitse, liikumis, toksiline, varuaine ja energeetilist funktisooni. NUKLEIINHAPPED Nukleiinhape on avastatud rakutuumast (nucleus). Pärilik info on salvestatud DNA molekuli ehitusse!!! Nukleiinhapped koosnevad nukleotiitidest, mis moodustavad pikki ahelaid (rakutuumas ~ 3 mlrd). Nukleotiid koosneb 1) sahhariid DNAs desoksüriboos ja RNAs riboos 2) lämmastikalus 3) fosfaatrühm Desoksüribonukleiinhape e DNA biopolümeer, mille monomeerideks on desoksüribonukleotiid. See on moodustunud lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fostaatrühma liitumisel. DNA struktuur nukleotiidide järjestus kannab endas infi päriliku info säilitamine ja
Polümeraasi ahelreaktsioon PCR viiakse läbi biokeemilise reaktsioonina ja selle puhul ei vajata elusorganisme DNA kopeerimiseks. Reaktsioon pôhineb ensüümi- DNA-polümeraas kasutamisel, mis katalüüsib DNA komplementaarse ahela sünteesi. PCR on DNA-molekuli paljundamine kunstlikes tingimustes. Reaktsiooni läbiviimiseks on vajalik teada uuritava DNA lôigu otste nukleotiidset järjestust. Reaktsiooni käivitamiseks kasutatakse kahte oligonukleotiidset (väiksest arvust nukleotiididest koosnevat- 8..30) praimerit (ingl. k. primer), mis kumbki vastavad ühe komplementaarse DNA ahela alguse nukleotiidsele järjestusele ja talitlevad kui ensüümi substraat, kuna neil on vabad otsad uute nukleotiidide sidumiseks. PCR pôhietapid on järgmised: 1) topeltahelalise DNA denaturatsioon kaheks üksikahelaks kôrge temperatuuriga
Geenitehnoloogia kordamisküsimused 1. Millised molekulid on polümeerid? Polümeerid on ained, mille molekulid koosnevad kovalentsete sidemetega seotud korduvatest elementaarlülidest. Tähtsaimad looduslikud polümeeerid on nukleiinhapped ja valgud. 2. Nukleotiidide lühiiseloomustus. Nukleotiid on DNA ja RNA molekuli alalüksus, mis koosneb fosfaatrühmast, suhkrust ja lämmastikalusest. 3. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Nukleiinhape (DNA ja RNA) on polümeer, mis koosneb korduvatest alaüksustest ehk nukleotiididest. See on pärilikkuse kandja rakus. 4. Mida tähendab komplementaarsusprintsiip, mida DNA ahela antiparalleelsus? Komplementaarsus ehk täiendavus on kaksikheeliksi kahe ahela vastastikune
Komplementaarsus printsiip A ja T, G ja C. DNA´l on ka sekundaarstruktuur, biheeliks. RNA on biopolümeer, monomeerideks ribonukleotiidid, tümiini asemel on uratsiil(U). RNA omadused sõltuvad monomeeride järjestusest molekulis. Ribonukleotiidide järjestust molekulis nimetatakse RNA prim.struktuuriks. Primaarstruktuur on ka RNA-l nukleotiidide ahel, kusjuures ühinemine toimub fosfodiestersidemetega. Nukleotiidse järjestuse määrab RNA sünteesil eeskujuks olev DNA ahel. Kuigi RNA on peamiselt üheahelaline, võivad selle molekulis esineda ka pikad kaheahelalised lõigud, kus ahelad on ühinenud komplementaarsete nukleotiidide vaheliste vesiniksidemete abil. Komplementaarsed paarid on siin A -- U ja C -- G. Sellised lõigud esinevad näiteks transport-RNA-s. Nagu iga teine nukleiinhapegi koosneb mRNA nukleotiididest, mida tihti kutsutakse ka alusteks. RNAs sisalduvad nukleotiidid on: adeniin (A), guaniin (G), tsütosiin (C) ja uratsiil (U)
Kordamisküsimused MOLEKULAAR- JA RAKUBIOLOOGIA KT2 2020 Mõisted: • Kromosoom on eukarüootsetes rakkudes mitoosi ja meioosi ajal valgusmikroskoobis nähtavad valkudega kondenseerunud DNA-molekulid (nukleoproteiinsed kepjad kehakesed). • Kromatiid on geneetiliselt identse informatsiooniga koopia kromosoomist, mis on ühendatud sellesama kromosoomiga tsentromeeri kaudu. • Kromatiin on eukarüootse organismi kromosoomide DNA ja valkude kompleks, mis värvub kromosoomide diferentsiaalvärvimisel eri moodi sõltuvalt kromosoomide kokkupakituse astmest ja DNA-järjestusstruktuurist. • Telomeer on on DNA ahela piirkond enamiku liikide eukarüootse raku kromosoomi kummaski otsas. • Nukleosoom on DNA ja histooni kompleks, peamised kromatiini struktuurühikud. • Histoonid on aminohappest koosnevad aluselised valgud, mille ümber keerdub DNA.
- Biloloogiline surm . organismi elutegevuse pöördumatu lakkamine 2. Matriitssünteesid Replikatsioon DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. - Toimumiskoht: päristuumsetel rakutuumas, mitokondrites ja kloroplastis, eeltuumsetel tsütoplasmas - Toimumisaeg: interfaasis - Komplementaarsus: ACGT TGCA - Protsessi läbiviimiseks vajatakse: Ühe ahelaist DNA'd Kõiki DNA koostisesse kuuluvaid nukleotiide Ensüüm (DNA polümeraas) Energia - Etapid: DNA biheliks lõhutakse DNA polümeraas seondub DNA ahelaga DNA polümeraas sünteesib mõlema DNA ahelaga komplementaarsed uued DNA ahelad Tulemusel 2 identset DNA molekuli. - Replikatsiooni käigus tekkinud vigu parandavad erinevad ensüümid, mis kaitseb mutatsioonide ja kasvajate eest. Transkriptsioon: RNA süntees
6. Nukleiinhapte lühiiseloomustus Nukleiinhapped – biopolümeerid, mille monomeerik on nukleotiid. Nukleotiid koosneb fosfaatfühmast, suhkrujäägist (desoksüriboos, riboos) ja lämmastikalusest (A, U, G, C) . DNA esmane struktuur - nukleotiidijääkide hulk ja järjestus DNA üksikahelas. Üksikahelaline DNA esineb rakus sünteesiprotsessides ja teatud viirustes. DNA sekundaarstruktuur - DNA levinuim esinemisvorm. (biheeliks ja kaksikspiraal) DNA tertsiaalstruktuur - tekib DNA ja valkude koosmõjul. DNA + valgud =kromosoomid. REPLIKATSIOON (DNAlt DNA) TRANSKRIPTSIOON (DNAlt mRNA ja rRNA) TRANSLATSIOON (mRNAlt VALK) 7. DNA ja RNA erinevused
Kordamisküsimused Geenitehnoloogia I 1. Millised molekulid on polümeerid? Polümeerid on väga suured molekulid, mis koosnevad tuhandetest väiksematest omavahel ühendatud molekulidest ehk monomeeridest. DNA, puit ja valk on kõik polümeerid http://miksike.ee/docs/referaadid2005/polumeerid_evelin.htm 2. Nukleotiidide lühiiseloomustus. Nukleiinhappe monomeer, mis on moodustunud lämmastikaluse, 5 süsinikulise suhkru (riboosi või desoksüriboosi) ja fosfaatrühma liitumisel. 3. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeid on kahte tüüpi:
Kromosoom joonistada, struktuurielemendid. Geen Nukleiinhappe järjestus, mis on vajalik funktsionaalse geeniprodukti (valk või RNA) sünteesiks. Sisaldab lisaks kodeerivatele eksonitele ka mittekodeerivaid introne, ja kontrollregioone. Geenistruktuur vaja teada, joonistada. Promootor Startsaidi lähedal asuv kontrollala (DNA regioon), mis reguleerib kogu operoni transkriptsiooni. Promootorites on spets DNA järjestus ja response elemendid, mis võimaldavad sidumissaidi RNA polümeraasile ja transkriptsioonifaktoritele. Transkriptsioonifaktor Järjestuse spetsiifiline DNAd siduv faktor. Valk, mis seonduv kindla DNA 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.
· Viirused (ladina keeles - virus "mürk") on nukleiinhappest ja valkudest koosnevad bioloogilised objektid, millel puudub rakuline ehitus ning mis paljunevad nakatades elusorganismide rakke Viirused on rakusisesed parasiidid. Viirused on elus molekulid või struktuuriüksused, päris elusorganismideks neid nimetada ei saa. Viirused on väga väiksed geneetilised elemendid, mis paljunevad teise organismi rakus. · Viirused kujutavad endast üht või mitut DNA või RNA molekuli, mida ümbritseb valkudest ja lipiididest kest · Viiruste algne definitsioon oli seotud nende väiksusega (enamasti alla 0,1 m), mistõttu nad olid valgusmikroskoobis nähtamatud ja läbisid väikeste avadega filtreid, mis pidasid kinni ka väikseimaid tuntud baktereid · Sellest tuletati ka nende algne nimetus "filtreeruv mürk" (virus filtrans) · Viirused tuvastati kui "haigusi tekitav toimeaine, mis läbib bakterifiltreid"
1. Selgita ,,tömbi" ja kohessiivse otste põhimõtet (,,blunt" ja ,,sticky ends") Need otsad saadakse erinevate restriktsiooni tüüpide tulemusena. Tömbi otstele on iseloomulik komplimentaarse aluste baaspaari olemasolu. Lihtsam ligeerida vektoriga. Probleemiks DNA võib endast ümber pöörata ning valesti sisse minna. Kohessiivsed otsad ilmuvad astmelise katkestuste tõttu (trepi sarnased otsad.). Väga kergesti kleepuvad omavahel: aitavad bakteriofaagile moodustada rõbjast struktuuri. 2
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
