Eukarüootsete organismide genoomiprojektid (pärmid, eelloomad, hulkraksed) Pärmid: *Esimesena sekveneeritud eukarüoot Saccharomyces cerevisiae -pagaripärm (1996 a., 14 Mb, 16 kromosoomi, lisaks plasmiidid ja dsRNA viirused). Umbes 6340 geeni, 7% kodeerib mittetransleeritud RNA-d. Valke kodeerivaid ORF-e 5773 (25% nendest iseloomustamata). Geenide pikkus ca. 1.5 kb. Geenide kaugus ca 2 kb. Genoom väga kompaktne. Kromosoomides funktsionaalsed elemendid ARS, TEL, CEN. 2002 a. Schizosaccharomyces pombekäärituspärm, genoom. 13.8 Mb. 4940 valke kodeerivat geeni e. 57% genoomist
1980 a. Botstein: geneetiline kaart RFLP-de alusel 1981 a. Sanger: mitokondriaalse genoomi järjestus 1987 a. USA DoE initsiatiiv inimgenoomi uurimiseks 1988 a. USA NIH loob National Center of Human Genome Research, paralleelselt luuakse HUGO 1990 a. algab HGP 1992 a. Weissenbach: esimene mikrosatelliitidel põhinev geenide aheldatuse kaart 1995 a. Lander: esimene STS põhinev aheldatuse kaart 1999 a. Sanger Center: esimene inimkromosoomi (22) täielik järjestus 2001 a. 90% inimgenoomist sekveneeritud (Celera ja HGSC) 2003 a. inimgenoom on 99% ulatuses sekveneeritud Esmane eesmärk, saada informatsiooni inimese geneetilise pärandi kohta, mis omakorda aitab selgitada erinevate geenide osa ontogeneesis ja patoloogiate tekkes. Projekt algselt planeeritud 15 aastaks, lõpetatud 2 aastat varem! Lisaks suured satelliitprojektid: Uute genoomi uuringutele suunatud tehnoloogiate ja vahendite loomine. *Viie mudelorganismi genoomi sekveneerimine
TARTU ÜLIKOOL LOODUS- JA TEHNOLOOGIATEADUSKOND MOLEKULAAR- JA RAKUBIOLOOGIA INSTITUUT Koostu tegemine algusest peale: mida iga bioloog peaks teadma Referaat TARTU 2014 Sissejuhatus Esimene täielikult sekveneeritud genoom kuulub bakteriofaagile -X174. Edukas viirusegenoomi DNA järjestuse kindlaks tegemine kannustas ette võtma mahukamaid projekte ja üks kulukamaid nende seas on ,,Inimese genoomi projekt" (HGP, inglise keeles the Human Genome Project). Tänaseks on välja töötatud järgmise põlvkonna sekveneerimismeetodid (NGS, inglise keeles next-generation high-throughput sequencing), mis nõuavad üha vähem ajalisi ja rahalisi ressursse. Selline soodus
transportvalgud, valgusünteesiga seotud, rakuliste protsessidega seotud, regulatoorse funktsiooniga, rakukest, DNA metabolismiga seotud jne. 5. Prokarüootsete mudelorganismide genoomiprojektid (E.coli, bakteriofaagid, multiresistentsuplasmiidid). Bakteriofaagide genoom enamasti kaheahelaline DNA (ka üheahelaline DNA või RNA). Suurus 1.6 kb 150 kb, umbes 200 geeni, lugemisraamid tihti kattuvad. E.coli (soolekepike) genoom: Sekveneeritud 1997 a. Genoom 4 639 221 bp. 4289 geeni (2657 valke kodeerivad, 1632 funktsioon teadmata). Neljandik geenidest organiseeritud 75 operoni. Enamik geene esindatud ühe koopiana v.a. rRNA geenid. Keskmine distants geenide vahel 118 bp.Valke kodeerivad geenid (87,8% genoomist) paigutatakse 22 funktsionaalsesse gruppi. Plasmiidid: autonoomselt replitseeruvad, sümbiontsed või parasiitsed bakterite geneetilised elemendid. Rakus 1-1000. Suurus 1-100 kb. pTP10 on Corynebacterium
Nukleiinhapped. Õpik lk 52-57 1. Vasta järgnevatele küsimustele! a. Mille poolest sarnaneb nukleiinhappe ehitus valgu ja liitsüsivesiku ehitusega? Sarnasused: on polümeerid ehk koosnevad paljudest väiksematest omavahel seotud molekulidest – nukleotiididest. b. Mille poolest erineb RNA molekul DNA molekulist? Erinevalt kaherealisest DNA-st on RNA enamasti üherealine molekul ning tunduvalt lühem kui DNA molekulid; DNA sisaldab suhkrujäägina desoksüriboosi, kuid RNA sisaldab riboosi; DNAs on adeniinile komplementaarne alus tümiin, RNAs aga uratsiil, mis on tümiini metüleerimata vorm. c. Kuidas võivad DNA vead haigusi põhjustada? Näiteks kiirituse ja raskemetalli mõjul võib DNA struktuur muutuda: mõni nukleotiid võib lisanduda v vahetuda v DNA ahelast ära jääda,...
korduselementide olemasolust ning arvust. ~85% genoomist valke kodeeriv (parasitaarsel M.lepraevaid 47,5%). GC hulk varieerub 67%-25%. Eukarüootidest erinev koodonite kasutamissagedus 5. Prokarüootsete mudelorganismide genoomiprojektid (E.coli, bakteriofaagid, multiresistentsuplasmiidid) Bakteriofaag X174 genoom: Bakteriofaagide genoom enamasti kaheahelaline DNA (ka üheahelaline DNA või RNA). Suurus 1.6 kb 150 kb, umbes 200 geeni, lugemisraamid tihti kattuvad. E. coli sekveneeritud 1997 a. Genoom 4 639 221 bp. 4289 geeni (2657 valke kodeerivad, 1632 funktsioon teadmata). Neljandik geenidest organiseeritud 75 operoni. Enamik geene esindatud ühe koopiana v.a. rRNA geenid. Multiresistentsuplasmiid pTP10: autonoomselt replitseeruvad, sümbiontsed või parasiitsed bakterite geneetilised elemendid. Rakus 1-1000. Suurus 1-100 kb.pTP10 on Corynebacterium striatumM82B multiresistentsusplasmiid (51 kb.), mis tagab resistentsuse 16 antibiootikumi vastu. 47 ORF-i. 6
Värvipimedus. Iseseisev töö 2 (geneetika 5, 6 loengu materjalide põhjal: suguliitelised ja mitokondriaalsed haigused) 1. Kirjelda mitokondrit? Kahekordse membraaniga ümbritsetud organellid. Neil on olemas oma genoom, oma ribosoomid 2. Mis on mitokondrite põhifunktsioon organismis? Spetsialiseerunud ATP sünteesile s.t organismi energia tootmisele. 3. Iseloomusta mitokondriaalset DNA-d (mtDNA)? On täielikult sekveneeritud. mtDNA poolt kodeeritud valgud lokaliseeruvad põhiliselt mitokondri sisemembraanis. Vastavaid valke sünteesivad mitokondri enda ribosoomid. Enamik ensüüme, mida vajatakse oksüdatiivse fosforüleerimise juures, on kodeeritud tuumas olevate geenide poolt. Tal on ainult eksonid, rõngas 4. Kus asub ja kuidas pärandub mitokondriaalne DNA? Pärandub ainult emalt, Asub maatriksis 5. Mis on heteroplasmia? Olukord ,kus ühes rakus või indiviidis
põhjustada loomarakkude kasvu täieliku peatamise või ka vohamise koekultuuris ja kasvajate teket in vivo. In vivo- bioloogilise protsessi toimumine ja vaatlemine elavas organismis. Tuumorsuppressor gee on kasvaja teket maha suruv geen, kui selles tekivad mutatsioonid, siis see võib viia raku kontrollimatule jagunemisele. 61. Miks on soolekepike ning pärmid head geenitehnoloogia mudelobjektid? Soolekepike- kasvab väga kiiresti, 20min uus järglaskond, genoom sekveneeritud. Pagaripärm- genoom sekveneeritud, pooldub umbes 2h jooksul, meioos, Leivahallitusseen- genoom sekveneeritud, suguline paljunemine. 62. Caenorhabditis elegans ja Drosophila melanogaster geenitehnoloogia mudelobjektidena. Caenorhabditis elegans ehk varbuss- elutsükkel 3 päeva, saab lihtsalt agarsöötmel kasvatada, uss on läbipaistev, genoom on sekveneeritud, talub hästi külmutamist,
Taimed on päristuumsed organismid, mis erinevad loomadest ja seentest eluviisi poolest. Nad on autotroofsed. Taimed toodavad kasvamiseks eluks vajalikke orgaanilisi aineid päikesevalguse abil fotosünteesi teel. NB! Erandid on parasiittaimed, mis saavad oma toidu testelt taimedelt ning on evolutsiooni käigus klorofülli kaotanud. Botaanikaks nimetatakse bioloogia haru, mis uurib taimi. Taimeriigis on kokku umbes 391 000 soontaimeliiki (416 sugukonda). Täielikult sekveneeritud (Seveneerimine ehk järjestusanalüüs ehk järjendamine) genoomiga on 139 soontaimeliiki. Mürgiseid taimeliike tuntakse üle 2500. Hk. rohevetiktaimed. (sh. Hk. Mändvetiktaimed, hk Ikkesvetiktaimed). Rohevetikaid on umbes 8000 liiki. Ehitus on palju mitmekesisem kui teistel. Leidub nii üherakulisi viburtega või viburiteta, koloniaalseid vorme kui ka hulkrakseid. Lihtsama struktuuriga rohevetikad on niitjad, täiuslikematel on plaatjas tallus.
Need saadi kätte mustade suitsetajate lähedusest ja Yellowstone'I rahvuspargi ja Kamtshatka kuumaveeallikatest. Seega võivad need bakterid kuumas keskkonnas üpris levinud olla · Kaua polnud Nanoarchaeum equitans'i ainevahetusest suurt midagi teada. Oli teada, et ta ei suuda kasvada Ignicoccus'e ekstraktil ja seetõttu arvati, et talle on vajalik otsene kontakt elusa Ignicoccuse'e rakuga. · Nanoarchaeum equitans'i genoom on sekveneeritud. See on väikseim genoom arhede hulgas (490 kbp). Suuruselt enamvähem sama, mis mükoplasmadel. · Genoomne järjestus näitas, et geenitihedus on genoomis väga suur ja et plasmiide tal ei ole. Genoomis puudusid glükolüüsi raja geenid ja biosünteesiradade geenid. See näitas, et ta on parasiitne ja toitub Ignicoccus'e komponentidest (lipiididest, aminohapetest jne). Tal on genoomis mitmeid proteaaside ja peptidaaside geene, mis
For example, plant meristems or tissues capable of regeneration can be targeted directly. Unlike transformation or electroporation, the technique does not require protoplasts or even single-cell isolations. Using biolistics, transgenic corn and soybean plants have been produced that contain heritable copies of the inserted gene. 2. Millised omadused muudavad bakteri Agrobacterium tumefaciens unikaalseks kogu eluslooduses? Vt eelmist punkti 3. Milliste taimeliikide genoom on täielikult sekveneeritud? Mida oskate öelda õistaimede genoomi iseloomustamiseks? Täielikult on sekveneeritud Arabidopsis thaliana ja Sativa africana (riis) Õistaimede genoomis on suhteliselt suur osakaal transposoonidel (arabidopsises 10%, sativas 25%). Õistaimedel esineb tihti polüploidia, loomadel on see üldjuhul letaalne. 4. Milline on kloroplastide biokeemiline funktsioon? fotosüntees 5. Milleks vajavad taimed õhulõhesid? gaasivahetus keskkonnaga 6
• kahetiivaliste (Diptera, 20 liiki); • kiletiivaliste Hymenoptera (20 liiki) ja • ehmestiivaliste Trichoptera (üks liik, puruvana) seltside esindajaid. Samuti võivad need viirused nakatada teisi lülijalgseid (krevetid, suur majanduslik probleem Aasias). Individuaalsed NPV omavad suhteliselt kitsast peremeesteringi (tavaliselt ühe putukate seltsi piires). NPV-de genoomi struktuur Baculoviiruste genoomi mõõtmed on vahemikus 90-180 kbp; genoom on tsirkulaarne. Sekveneeritud on üle 30 bakuloviiruse genoomi AcMNPV genoom on 133,894 bp pikkune ja sisaldab: 1. 337 OFR-i (pikkusega üle 150 bp), lugemisraamid paiknevad mõlemas ahelas; funktsionaalset klasterdumist ei ole. Geenid paiknevad teineteise lähedal (vahed enamasti 2-200 bp), need vahealad on AT-rikkad ja toimivad promooterite ja terminaatoritena. Introneid on väga vähe. Transkriptid (eriti hilised) on sageli struktuurselt polütsistroonsed. 2
ning suur järglaste arv ristamisel aitasid avastada transponeeruvad elemendid. Kaardistatud on DNA markereid ja ka genoomi järjestus on määratud. Mais on oluline mudelorganism geneetikas, molekulaarbioloogias ja agronoomias. Tubakat (Nicotiana benthamiana) kasutatakse mudelorganismina taimpatogeenide uuringutes. [19] Riisi (Oryza sativa) kasutatakse mudelorganismina teraviljaliste bioloogias. Tal on üks väikseimaid genoome teraviljaliikide seas ja see on ka sekveneeritud. Physcomitrella patens on sammaltaim, mida kasutatakse üha enam taimede arengu ja molekulaarse evolutsiooni uurimiseks. Siiani on see ainus soonteta taim, mille genoom on täielikult sekveneeritud. Siiani on tegu ka ainsa maismaataimega, mille kohta on leiutatud tõhus geenide väljalülitamise metoodika. Pappel (Populus) on perekond, mida kasutatakse mudelorganismina metsageneetikas ja puittaimede uuringutes. Papli genoom on küllalt väike ja kasv kiire.
M3, S1, S2, S3, S4) koosnev komplekt. Igas genoomses dsRNA-s on: positiivse ahela 5'-otsas paikneb cap-1 struktuur; negatiivse ahela 5'-otsas asub mitte kolm vaid kaks fosfaati ja see ots on sageli blokeeritud (blokeeringu tüüp teadmata); nii positiivse kui ka negatiivse ahela 3'-otsad on polüadenüleerimata ja blokeerimata. Reoviiruse prototüüp-tüve (T3D) genoom on täielikult sekveneeritud ja koosneb kokku 23,549 bp-st (individuaalsete segmentide pikkused on 3916 ja 1196 bp vahel). Enamus segmente on monotsistroonsed ja sisaldavad ühte pikka lugemisraami (365-1289 koodonit), kaks segmenti on bitsistroonsed: segment on S1, mille mRNA-lt ekspresseeritakse alternatiivseid AUG koodoneid kasutades kahte valku (kattuvad lugemisraamid, mis asuvad erinevates faasides); segment M3 kodeerib kahte C-koterminaalset valku (nende AUG koodonid asuvad samas
Aafrikas). Eestis oli 1993. aastal 28 leeprahaiget. · M. leprae on aeglase kasvuga (generatsiooniarg ca 12 päeva, vist kõige pikem generatsiooniaeg bakteritel) ja eelistab madalamat temperatuuri (ca 30 kraadi). · Seetõttu kasvab hästi seal, kus kehatemperatuur on madalam, nagu nahal. · Rakukesta glükolipiidid kustutavad hapnikuradikaale ja võimaldavad baktereil ellu jääda ja paljuneda makrofaagides. · Genoom on sekveneeritud. See on umbes 2000 geeni võrra väiksem kui M. tuberculosis'el ja paljud biokeemilised rajad on tal puudulikud. Genoomis leiti üle 1000 pseudogeeni (muteerunud geenid, mille intaktsed partnerid on tuberkuloositekitaja genoomis olemas). Reduktiivne evolutsioon, kohastumine eluga peremehe rakkudes. · Radade defektsus seletab ka seda, miks leepratekitaja nii aeglaselt kasvab ja miks teda on nii raske kasvatada. Kasvatatakse katseloomades (armadillo).
biofarmatseutikaks ehk inimesele vajalike valkude süntees, nt insuliin või kasvuhormoon geeniteraapiaks geneetiliste haiguste ravimiseks 44. DNA sekveneerimise põhimõte. DNA sekveneerimine ehk järjestusanalüüs on monomeeride (nukleotiidide, aminohapete) järjestuse kindlaksmääramine DNA, RNA või valkude molekulides. See annab tulemuseks märkidest koosneva tõlgenduse, mida nimetatakse sekventsiks, ja kirjeldab suuremat osa sekveneeritud molekulist. See on tänapäeva bioteaduses üks olulisemaid tehnikaid. 45. Polümeraasi ahelreaktsioon võimaldab lühikese ajaga paljundada spetsiifilist DNA-d in vitro (katseklaasis) lähtudes üliväikesest DNA kogusest. Selles kasutatakse praimerite alusel sünteesitud oligonukleotiide, mis kinnituvad DNA erinevatele piirondadele ning mille vahel sünteesitakse korduvalt samapikkuselisi DNA lõike. See koosneb kolmest etapist: a) sekveneeritav DNA denatureeritakse kuumutamisel
27. Mis on järjestamine? 4:3. DNA sekveneerimine e. järjendamine tähendab protsessi, mille käigus selgitatakse DNA nukleotiidne järjestus. 28. Milliseid molekule saab sekveneerida? DNA, RNA, valgud. 29. Kirjeldage tähtsamaid sekveneerimise ajalooga seotud verstaposte. Mis oli nende avastuste ja tehnoloogiate tähtsus? 4:6- 10, 4:14. 1951. aastal tegi Frederick Sanger kindlaks veise insuliini aminohappelise järjestuse. Esimene sekveneeritud molekul oli seega valk! 1953. aastal avaldasid James D. Watson ja Francis Crick artikli DNA kaksikheeliksmudeli kohta. Sek. meetodi looja oli 1977.aastal Frederick Sanger 1990. aastal alustati projektiga sekveneerimaks inimese genoomi 2001. aastal avaldasid nii Human Genome Project kui ka Celera inimese esialgsed genoomide järjestused 30. Mille poolest on oluline Human Genome Project – inimese genoomi sekveneerimisprojekt? 4:8-9
Tumedaga allajoonitud osa on vektoris tagurpidi. Sinisega märgitud A kohal on toimunud mutatsioon, selle asemel on C. Selle tulemusel muutub ka valgu järjestus. b) Sekveneerimise tulemuse järgi kloneerisin inimese envoplakin geeni (Homo sapiens envoplakin (EVPL)) c) i. Saadud sekventsi pikkus oli 1049 bp. Sekventsi algus ning lõpp olid kehvema kvaliteediga, keskmise osa kvaliteet oli küllaltki hea, piigid joonistusid selgelt välja ning olid loetavad. ii. Sekveneeritud sai terve sisestatud insert. iii. Järjestuses on tekkinud üks punktmutatsioon, kus A on muutunud C-ks. See muudab ka aminohapet E asemel sünteesitakse A. 8.a) Kloneerimiseks tuleb vektorit ja inserti lõigata, tekitades komplementaarsed kleepuvad otsad, seejärel tuleb otsad kokku ligeerida. i. Restriktaasidest võiks kasutada EcoRI ja BamHI-d, et saada vektorile ja inserdile sobivad ,,kleepuvad otsad". Ainult EcoRI-st ei piisa, kuna inserdil on vaid üks EcoRI
Patogeenseid treponeeme reeglina ei õnnestu in vitro kasvatada. Mittepatogeenseid treponeeme leidub suuõõnes, soolestikus jm. Mittepatogeenne on näiteks T. denticola, T. oralis ja T. pectinovorum. Esimesed kaks on suuõõnes leiduvad liigid. Suuõõne spiroheete seostatakse paradontoosiga. Treponema pallidum - patogeensetest treponeemidest on olulisim; süüfilisetekitaja. Juba 15. sajandil tehti kindlaks, et süüfilis levib sugulisel teel. Tema genoom on ka sekveneeritud. T. pallidum ei talu kõrget temperatuuri ja kuivamist. Süüfilis. Treponema ei läbi tervet nahka ja seega on vaja nakatumiseks nahavigastust. Bakter paljuneb selle koha lähedal, kust ta sisenes ja 2 nädala kuni 2 kuu möödudes moodustub haavand. Kui sealt materjali võtta, saab tumeväljas spiroheete vaadelda. Enamasti haavand paraneb ise ja bakterid kaovad algsest nakkuskoldest. Osa rakke aga jõuab migreeruda keha teistesse piirkondadesse: limaskestad,
huvipakkuvaid geene, töödeldakse restriktaasidega. Restriktaasid on ensüümid, mis teevad DNA ahelatesse katked kindla nukleotiidse järjestuse kohalt. Seejärel liidetakse huvipakkuva DNA lõigu ja vektori DNA ahelate otsad ensüümiga DNA ligaas. Saadakse rekombinantsed DNA molekulid, mida on võimalik paljundada kas siis bakteri või eukarüoodi rakus. Tänu täiustunud tehnoloogiale, mis võimaldab üha kiiremini ja odavamalt määrata DNA nukleotiidset järjestust, on paeguseks sekveneeritud paljude organismide genoomi primaarjärjestus (nukleotiidne järjestus). Seisuga jaanuar 2004 (http://www.tigr.org) oli sekveneeritud 133 bakteri, 17 arhe ja 21 eukarüoodi genoom ning sekveneerimisel olevaid genoome on sadu. Seisuga aprill 2009 (vt. www.genomesonline.org) oli sekveneeritud 818 bakteri genoom, 104 eukarüoodi genoom ja 56 arhe genoom. 2497 bakteri genoomi ja 1029 eukarüoodi genoomi on sekveneerimisel. Genoomide sekveneerimine
Viirus paljuneb ainult raku sees. Osad viirused infitseerivad eukarüootset rakku, on olemas ka bakteriviiruseid (bakterifaagid). Nii viirusted kui mikroobid on olnud olulised geneetilistes uurimustöödes. Paljud üldprotsessid on kindlaks tehtud mikroobide peal. See tuleneb sellest, et meil on mikroobe kergelt ja kiirelt võimalik paljundada, on kerge mutante eraldada jne. Bakteri geneetika ja bakteriofaagid Kromosoom rõngjas, suurus kuni 10 miljonit aluspaari. E.coli täielikult sekveneeritud ja suurus 4,6 x 106 aluspaari. Mida parasiitsem organism, seda väiksem genoom. Enam vähem kõikidel loodusest isoleeritud bakteritel on plasmiidid ehk autonoomsed ekstrakoromosomaalsed DNA elemendid. Bakterikromosoom on küll pakitud, aga neil ei ole tuuma vaid ta on nulkeoidina. Bakteriraku genotüüp on haploidne, mis annab rakule suure plastilisuse (iga mutatsioon avaldub kohe fenotüübis). Neil on kromosoom rõngjas, on folditud. Reeglina ~10 miljonit aluspaari, mida parasiitsem
huvipakkuvaid geene, töödeldakse restriktaasidega. Restriktaasid on ensüümid, mis teevad DNA ahelatesse katked kindla nukleotiidse järjestuse kohalt. Seejärel liidetakse huvipakkuva DNA lõigu ja vektori DNA ahelate otsad ensüümiga DNA ligaas. Saadakse rekombinantsed DNA molekulid, mida on võimalik paljundada kas siis bakteri või eukarüoodi rakus. Tänu täiustunud tehnoloogiale, mis võimaldab üha kiiremini ja odavamalt määrata DNA nukleotiidset järjestust, on paeguseks sekveneeritud paljude organismide genoomi primaarjärjestus (nukleotiidne järjestus). Seisuga jaanuar 2004 (http://www.tigr.org) oli sekveneeritud 133 bakteri, 17 arhe ja 21 eukarüoodi genoom ning sekveneerimisel olevaid genoome on sadu. Genoomide sekveneerimine Inimese genoomi sekveneerimiseks käivitati teadusprojekt, kuhu kaasati laborid erinevatest riikidest. Töö koordineerimiseks loodi rahvusvaheline Inimese Genoomi Organisatsioon HUGO (Human Genome Organization)
pneumoniae põhjustab kopsupõletikke just lastel. Ureaplasma urealyticum põhjustab uretriiti, neeru- ja põiekive. Klamüüdiad On peetud viiruste ja bakterite vahevormideks. Tegelikult ikkagi tüüpilised bakterid. See, et nad eukarüootses rakus parasiteerivad, teeb nad viirustele sarnaseks. Klamüüdaid ja mükoplasmad levivad mõlemad ka sugulisel teel, põhjustavad teatud suguhaigusi, mis põhjustab kroonilisi põletikke ja sigimatust. Genoom on väike. Mitmete klamüüdiate genoomid in sekveneeritud. Klamüüdiatel on elutsükkel, milles vaheldub 2 vormi: nakatamisvõimeline ja väliskeskkonnas vastupidav vorm (elementaarkehad) ning rakusisene paljunemisvõimeline vorm (retikulaatkehad). Ei suuda ise ATPd sünteesida. Chlamydia trachomatise erinevad tüved põhjustavad haigusi loomadel, lindudel ja inimesel. Silmahaigused (trahhoom), suguelundite põletikud, kopsupõletik. Psitakoos e. ornitoos. Nakatuvad näiteks linnud: papagoid, tuvid, pardid.
pneumoniae põhjustab kopsupõletikke just lastel. Ureaplasma urealyticum põhjustab uretriiti, neeru- ja põiekive. Klamüüdiad On peetud viiruste ja bakterite vahevormideks. Tegelikult ikkagi tüüpilised bakterid. See, et nad eukarüootses rakus parasiteerivad, teeb nad viirustele sarnaseks. Klamüüdaid ja mükoplasmad levivad mõlemad ka sugulisel teel, põhjustavad teatud suguhaigusi, mis põhjustab kroonilisi põletikke ja sigimatust. Genoom on väike. Mitmete klamüüdiate genoomid in sekveneeritud. Klamüüdiatel on elutsükkel, milles vaheldub 2 vormi: väliskeskkonnas vastupidav vorm (elementaarkehad) ning rakusisene paljunemisvõimeline vorm (retikulaatkehad). Ei suuda ise ATPd sünteesida. Chlamydia trachomatise erinevad tüved põhjustavad haigusi loomadel, lindudel ja inimesel. Silmahaigused (trahhoom), suguelundite põletikud, kopsupõletik. Psitakoos e. ornitoos. Nakatuvad näiteks linnud: papagoid, tuvid, pardid. Elementaarkehakesed levivad väljaheidetega ja sulgede tolmuga ja
lahustumatus. Mudelhingamisahelas difundeerub lõpp-aktseptoriks kasutatav gaas lihtsasti tsütoplasmasse, või on bakteril suhteliselt lihtne transportida lõpp- aktseptoreid. Metallihingamise korral on hingamisahel jagunenud kahe membraani vahel (tsütoplasma- ja välismembraan), mille vahel kasutatakse periplasmaatilisi elektronide ülekandjaid. Metallihingamise mudelorganismiks on Geobacter sulfurreducens, mille genoom on sekveneeritud ning sealt on leitud 110 geeni, mis on c-tüüpi tsütokroomidega sarnased.G. sulfurreducens on G(-) anaeroobne bakter. NADH- dehüdrogenaasiga luuakse prootongradient ning elektronid jõuavad tsütoplasmamembraanis oleva MacA-ni, mis annab elektronid edasi periplasmaatilisele PpcA-le. PpcA on elektronide periplasmaatiline ülekandevalk, mis redutseerib välismembraanse tsütokroomi, mis omakorda Fe 3+ redutseerib Fe2+-ks. Välismembraanis on Geobacter'il palju erinevaid tsütokroome, millest
hulgalistest mitokondritest, esineb mitokondrite sisemembraanis valk, mida nimetatakse termogeniiniks. See valk töötab justkui prootoni transporter, ainult et tema töö kiirus on miljon korda aeglasem kui teistel ioonkanalitel. Ning selle asemel et tekitada prootoni gradient läbi mitokondri sisemembraani, konverteeritakse NADH oksüdatsioonil vabanev energia hoopis soojuseks. Mitokondrite genoom Inimese mitokondriaalne DNA (mtDNA) on täielikult sekveneeritud. mtDNA poolt kodeeritud valgud lokaliseeruvad põhiliselt mitokondri sisemembraanis. Vastavaid valke sünteesivad mitokondri enda ribosoomid. Enamik ensüüme, mida vajatakse oksüdatiivse fosforüleerimise juures, on kodeeritud tuumas olevate geenide poolt. Isegi mtDNA ja RNA polümeraasid on tuuma poolt kodeeritud. Mitokondri sisemembraanil töötavates multiensüümkompleksides on osa subühikuid kodeeritud tuuma poolt, osa aga mtDNA poolt. Valkude import mitokondrisse
geneetiline kood, geenide paiknemine, millised valgud kodeeritud): Endosümbioosi tõttu organellide DNA on säilitanud mitmed prokarüootide DNAle iseloomulikud omadused (rõngasjas struktuur, histoonide puudumine, operonide sarnaste struktuuride esinemine (ühe ainevahetusrea struktuursed geenid tandeemselt). Genoomi suurus ja geenide organiseeritus on eri organismidel väga erinev. Inimese mitokondriaalne DNA (mtDNA) on täielikult sekveneeritud, koosnedes 16 569 bp. (on üks väiksemaid mitokondrite genoome). See kodeerib 2 rRNA-d, 22 tRNA-d, tsütokroom c subühikuid , ATPaasi subühikuid. mtDNA poolt kodeeritud valgud lokaliseeruvad põhiliselt mitokondri sisemembraanis.Vastavaid valke sünteesivad mitokondri enda ribosoomid. Need on seotud mitokondri sisemembraani sisemise poolega tõenäoliselt samamoodi, kui ribosoomid ER-i membraaniga, s.t. kotranslatsiooniliselt
Parasporaalkehad on valgulised eeltoksiinid (protoksiinid). Valgu lagunemisel putuka vastse seedetraktis tekivad toksilised valgud, mis lüüsivad sooleseina. Moodustub sobiv keskkond ka batsilli endospooride idanemiseks. Vastne sureb. Kasutatakse taimekahjurite biotõrjes. Need preparaadid on maailmas suurimas koguses toodetavad biopestitsiidid. Kaubastatakse pulbrina, mis sisaldab spoore ja parasporaalkehasid. B. thuringensise toksiini (Bt toksiini) geen on kloneeritud ja sekveneeritud. Protoksiini M on 130-140 kDa, protsessitud toksiinil on M 30-80 kDa. Protoksiin on lahustumatu tavatingimustes ja seetõttu ohutu näiteks inimesele. Lahustuvaks muutub ta aluselises keskkonnas (pH9.5) ja redutseeritud keskkonnas (vastse sooles). Magnetosoomid Mõnedel bakteritel on leitud rakkudes magnetosoomid magnetiliste omadustega nanokerakesed. Magnettundlikud. Need koosnevad kas magnetiidist (Fe3O4) või greigiidist (Fe3S4). Väävlirikkas keskkonnas moodustub greigiit
Antud näite puhul on kasutatud kahte meetodit – restriktsiooni (REA) ja seejärel tekkinud fragmentide sedastamist hübridisatsiooniga. Nukleiinhapete sekveneerimine ja ensümaatiline restriktsioon SEKVENEERIMINE on meetod, mille puhul määratakse nukleiinhappe täpne nukleotiidne järjestus. Sekveneeritud mikroorganismi nukleiinhappe lõigu järgi saab: (1) avastada ja klassifitseerida seni tundmatuid mikroorganisme; (2) identifitseerida juba tuntud mikroorganisme ja nende alavariante; (3) leida mutatsioone ja hinnata nende seost fenotüübiliste tunnustega; (4) hinnata erinevate mikroorganismide tüvede omavahelist seotust. NUKLEIINHAPETE ENSÜMAATILINE RESTRIKTSIOON pole nii täpne meetod kui sekveneerimine. Samas on restriktsioonanalüüs oluliselt odavam ja kiiremini teostatav.
mehhanismidest, mis viib mikroobipopulatsiooni geneetilisele kohastumisele muutunud keskkonnatingimustes. DNA polümeraasid teistes bakterites DNA polümeraasi Pol V kodeerivad geenid puuduvad paljude bakterite genoomist, küll on neis aga leitud ülejäänud DNA polümeraase kodeerivate geenide homolooge mitmes koopias. Geen dnaE kodeerib replikatiivse DNA polümeraasi Pol III katalüütilist subühikut. Ligikaudu pooltes praeguseks sekveneeritud bakterigenoomidest on leitud 2 kuni 3 dnaE geeni homoloogi. Näiteks patogeenses bakteris Mycobacterium tuberculosis on nende geenide poolt kodeeritud valgud DnaE1 ja DnaE2. DnaE1 on replikatiivse DNA polümeraasi koostises, kuid DnaE2 osaleb stressi poolt indutseeritud mutageneesil. DnaE2 olemasolu suurendas antibiootikumiresistentsuse mutantide tekkesagedust ligikaudu 10 korda ja soodustas mükobakteri kolonisatsiooni katseloomade kopsudes. Ka Pol IV homolooge võib samal bakteril olla mitu.
annaabi.ee 
