konformatsiooni läbiproovimiseks 1013 sekundit, siis kuluks kõikide proovimiseks 1030 aastat. Tegelikult omandab ribonukleaas funktsionaalse ruumilise struktuuri vähem kui 1 minuti jooksul. Valkude kokkupakkumist uuritakse jälgides eelstatsionaarse faasi kineetikat. Nõuab reaktsiooni jälgimist esimese mõne millisekundi jooksul. Levinthali golfiväljaku kujuline Lehtrikujuline energiapind energiapind Valkude kokkupakkumine on kooperatiivne protsess 1. Lokaalsete sekundaarstruktuuride formeerumine 5 ms 2. Tertsiaarstruktuuri moodustumine algab, subdomeenide teke , hüdrofoobne kollaps 1s 3. Domeenide lõplik moodustumine, H sidemed 5s 4. Multidomeense struktuuri moodustumine Kokkupakkumine võib olla pidurdatud metastabiilsete vaheühendite tekke kaudu. Kokkupakkumist assisteerivad ensüümid: 1. Peptidüülprolüül isomeraas 2. Disulfiidi isomeraas 3. Saperonid (E.coli GroELGroES) Hemoglobiin ja müoglobiin Hemoglobiin hapniku transportimine veres
o Sekundaarstruktuur- kahest antiparalleelsest DNA polünukleotiidahelast kompleentaarsuse alusel moodustunud kaksikspiraal o Tertsiaarstruktuur- valkude abil kokkupakitud DNA RNA struktuuritasemed. o Primaarstruktuur- RNA ribonukleotiidide järjestus o Sekundaarstruktuur- RNA ühe ahela komplementaarne paardumine, kokkukäändumine o Tertsiaarst ruktuur- sekundaarstruktuuride kokkukäändumine Replikatsioon, transkriptsioon ja translatsioon. o Replikatsioon- päriliku materjali kahekordistumine Kaksikheeliks käändub lahti o Transkriptsioon- RNA süntees DNA maatriksi alusel o Valgu biosüntees mRNA nukleotiidse järjestuse tõlkimisel valkude aminohappeliseks järjestuseks Milliseid nukleotiidse ehitusega olulisi aineid veel organismis on
B-struktuur (paremale pöördunud, klassikaline) Z-struktuur (vasemale pöördunud) Tertsiaarstruktuur - Histoonide, di- ja polüamiinide, RNA ja mitthistoonsete valkude abil kokku pakitud DNA RNA struktuuritasemed: Primaarstruktuur - -RNA ribonukleotiidide järjestus -Sünteesitakse DNA-lt komplementaarsuse alusel, seega peegeldab DNA teatud lõigu -nukleotiidide järjestus. Sekundaarstruktuur - RNA ühe ahela komplementaarne paardumine, kokkukäändumine Tertsiaarstruktuur - · Sekundaarstruktuuride kokkukäändumine · Vesiniksidemed, hüdrofoobsed vastasmõjud · tRNA-l spetsiifiline ruumikujund · rRNA-l kerajas · mRNA-l niidirulli moodi Replikatsioon, transkriptsioon ja translatsioon Replikatsioon - paljundamine, DNA ahela süntees teise alusel ehk päriliku materjali paljundamine Transkriptsioon - ärakiri, kirjutatakse maha, RNA süntees, kirjutatakse RNA DNA pealt maha EHK RNA kirjutamine DNA alusel Translatsioon - ehk tõlkimine, valgusüntees ribosoomis
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. "pausing") juuksenõelastruktuuride moodustumise tõttu vast-sünteesitud mRNA-s. Tänu moodustuvatele sekundaarstruktuuridele tekib võimalus transkriptsiooni regulatsiooniks läbi elongatsiooni ja terminatsiooni mõjutavate faktorite.
aluselised (pI = 10.1) (erandiks happeline L7/L12; pI = 4.9). Interakteeruvad rRNA-ga (erandiks L7/L12). Struktuur: globulaarne, globulaarne + struktuuritu, struktuuritu. Globulaarsed osad ribosoomipartikli pinnal. Struktuuritud osad ulatuvad partikli sügavusse. Puuduvad subühikute kokkupuutepinnalt (interface). 16S ja 23S rRNA struktuuri kujunemine & säilitamine. tRNA positsioneerimine ribosoomis. Dekodeerimine. mRNA mobilisatsioon (ingl. recruitment) (S1). mRNA sekundaarstruktuuride lammutamine (ribosoomi helikaasne 11 aktiivsus). Elongatsioonifaktorite – IF2, EF-Tu, EF-G - mobilisatsioon . Interaktsioon kasvava peptiidiga. r-valkude jaotus suures ja väikeses, subühikus 50S sisemuses paiknevad valguosad positiivselt laetud. 50S pinnal paiknevad valguosad negatiivselt laetud
10 3. Geeniekspressiooni regulatsioon transkriptsiooni terminatsiooni tasemel Transkriptsiooni elongatsioon ei toimu ühtlase kiirusega. RNA polümeraas võib transkriptsiooni käigus peatuda (ingl. k. "pausing") juuksenõelastruktuuride moodustumise tõttu vast-sünteesitud mRNA-s. Peatumise aeg varieerub, sõltudes RNA järjestusest. Terminaatoritena toimivate sekundaarstruktuuride puhul peatub RNA polümeraas ligikaudu 60 sekundit. RNA sekundaarstruktuuri tekkimine võib destabiliseerida DNA::RNA hübriidi. Selle tulemusena RNA dissotseerub ja transkriptsiooni elongatsioonikompleks laguneb. Terminatsiooni võib põhjustada ka spetsiifilise terminatsioonifaktori seondumine RNA-le. Sellest tulenevalt on bakterites kirjeldatud 2 erinevat terminatsioonimehhanismi: 1) rho-sõltuva mehhanismi puhul seondub heksameerne rho valk RNA 5´ otsast spetsiifilisele
• Pärmis rekombinatsiooni ja transkriptsiooni initsiatsioon on seotud 12-ne (CCGNN) tandeemse kordusega. See on väga tundlik DNaas I-le. Ainult transkriptsioon on seotud 48 CCGNN kordusega. • Kõrgemate eukarüootide puhul on pakutud, et rekombinatsiooni toimumist tõstab kõrgem GC sisaldus, kõrgem Alu elementide ja geeni sisaldus. χ-motiiv stimuleerib rekombinatsioonilist aktiivsest. Samuti palindroomsed järjestused, mis soodustavad sekundaarstruktuuride moodustamist stimuleerivad DSB teket – loop osa on tundlik endonukleaasidele ja seega toimub selles piirkonnas kromatiini lõikamine millele järgneb rekombinatsiooniline aktiivsus. • Alternatiivsed rekominatsiooni hotspotide mudelid imetajates: • Cis elementide mudel – hiirtes NID1 hotspotis CCCCACCCC põhjustab rekombinatsiooni. Inimestes CCTCCCT on rikastatud hotspotides. • Trans elementide mudel – hotspot aktiivsus on reguleeritud PRDM9 poolt
RNA polümeraasi subühikud on eraldivõttes inaktiivsed. Pärast esimese 10 nukleotiidi sünteesi vabaneb sigma faktor multiensüümkompleksist ning RNA polümeraas on võimeline DNA-l edasi liikuma. Toimub RNA ahela elongatsioon. RNA polümeraas võib transkriptsiooni käigus peatuda juuksenõelastruktuuride moodustumise tõttu vast- sünteesitud mRNA-s. Peatumise aeg varieerub, sõltudes RNA järjestusest. Terminaatoritena transkriptsioonil toimivate sekundaarstruktuuride puhul peatub RNA polümeraas ligikaudu 60 sekundit. RNA sekundaarstruktuuri tekkimine võib destabiliseerida DNA::RNA hübriidi. Selle tulemusena RNA dissotseerub ja transkriptsiooni elongatsioonikompleks laguneb. Terminatsiooni võib põhjustada ka spetsiifilise terminatsioonifaktori seondumine RNA-le. Sellest tulenevalt on bakterites kirjeldatud 2 erinevat terminatsioonimehhanismi: 1
mRNA-ga seonduvate valkude, mRNA polü-adenüleerimise, mRNA rakulise lokalisatsiooni jm kaudu. Prokarüootides toimub enamasti sisemine initsiatsioon st. mRNA sisaldab mitut tsistronit ja valgusüntees toimub kõigil initsaatorkoodoni ja Shine-Dalgarno järjestusega varustatud lugemisraamidel. Eukarüootidel on valdav (>95% mRNA-dest) initsiatsioon mRNA 5' otsale kõige lähemal asuvalt initsiaator-koodonilt. AUG koodonite või tugevate (> -50 kJ/Mol) RNA sekundaarstruktuuride tekitamine 5´cap-i ja valku kodeeriva lugemisraami vahele inhibeerib sellelt translatsiooni või kaotab selle sootuks. Siit tuleneb klassikaline skaneeriv translatsiooni intsatsiooni mudel, mille kohaselt ribosoom seostub mRNA-le 5´cap-st sõltuvalt ning koos initsiaator-tRNA'ga skaneerib mRNA-d 5´3´ suunas kuni esimese õiges kontekstis initsaatorkoodonini kus toimub valgusünteesi initsatsioon. Initsiatsioonikompleksi moodustumine toimub järgmiste etappide kaudu: 1
841 atgggtcggg ctgggttgat aaactccggc ggtgctgcgg gcggtgaaac tgacctcagc 901 gatgcagtgc gtactgcggt tatcaacaaa cgcgcaggcg gaatggggct gattcttgga 961 cgtaaagcgt tcaagaaatc gatggctgac ggcgtgaaac tgattaacgc cgtgcaggac 1021 gtttatctcg atagcaaaat tactatcgcc tga 3. SPdbV (http://www.expasy.org/spdbv/) kasutamine. a. Leida vastavate valkude ruumiliste struktuuride PDB failid (alternatiiv http://www.rcsb.org/pdb/) ja laadida need arvutisse ning kirjeldada neid (peaahela käik, sekundaarstruktuuride olemasolu ja ulatus, elektrostaatilised ja molekulaarsed pinnad). Peaahela käik Sekundaarstruktuurid Elektrostaatilised pinnad Molekulaarsed pinnad 4. Andmete otsimine NCBI-st Entrezi kaudu (http://www.ncbi.nih.gov/) a.Leida Drosophila melanogaster püruvaatkinaasi kodeeriv geen NCBI RefSeq-s (geeni tüüp, kirjeldus, nimi, funktsioon, protsessid), töötada MapVieweriga. Gene name CG7069 Gene description CG7069 Gene type
struktuuride, mRNA-ga seonduvate valkude, mRNA polü-adenüleerimise, mRNA valgulise lokalisatsiooni kaudu Prokarüootides toimub enamasti sisemine initsiatsioon – mRNA sisaldab mitut ORFi ja valgusüntees toimub kõigil initsiaatorkoodoni ja Shine-Dalgarno järjestusega varustatud lugemisraamidel. Eukarüootidel on 95% mRNA-dest initsiatsioon mRNA 5’ otsale kõige lähemal asuvalt initsiaatorkoodonilt. AUG koodonite või tugevate RNA sekundaarstruktuuride tekitamine 5’ capi’i ja valku kodeeriva lugemisraami vahele inhibeerib sellelt translatsiooni või kaotab selle sootuks. Siit tuleneb klassikaline skaneeriv translatsiooni initsiatsiooni mudel, mille kohaselt seostub ribosoom mRNA-le 5’ cap-ist sõltuvalt ning koos initsiaator-tRNA-ga skaneerib mRNA-d 5’-3’ suunas kuni esimese õiges kontekstis initsiaatorkoodonini, kus toimub valgusünteesi initsiatsioon. Initsiatsioonikompleksi moodustumine: 1
annaabi.ee 
