kuid DNA on oma suurema keemilise stabiilsuse tõttu pikaajalisemaks info säilitamiseks märksa sobivam ühend). Kuna DNA koosneb peamiselt nelja sorti nukleotiididest (A,T,C,G), võib n nukleotiidi pikkune DNA molekul esineda 4n erinevas järjestuses (põhjalikumalt vt geneetiline kood). Väga oluline on ka DNA komplementaarne kaksikahelalisus. See võimaldab DNA replikatsioonil sünteesida mõlemale ahelale uue, teise ahelaga identse ahela (semikonservatiivne replikatsioon). Ka on kaksikahelalises DNAs kogu info säilitatud "kahe eksemplarina", mis võimaldab avastada ning parandada ühes ahelas esinevaid vigu (vt DNA reparatsioon). Ribonukleiinhape ehk RNA (inglise ribonucleic acid; varasem eestikeelne lühend RNH) on organismi rakkudes leiduv nukleiinhape. RNA on biopolümeer, millel olenevalt vormist on mitmeid erinevaid funktsioone. Primaarstruktuur on ka RNA-l nukleotiidide ahel, kusjuures ühinemine toimub fosfodiestersidemetega
Ühest DNA molekulist saadakse 2, kusjuures mõlemas molekulis on üks ahel pärit vanast molekulist. Replikatsiooniks on vaja helikaasi, et lõhkuda ahelaid koos hoidvad vesiniksidemed. Polümeraasi, et lisada uusi nukleotiide. 12. Milline ensüüm teostab replikatsiooni? DNA-polümeraas 13. Kust saavad rakud energiat uute fosfodiestersidemete sünteesimiseks? Nukleotiidtrifosfaatidest, katkeb makroergiline side 14. Mida tähendab, et uute DNA ahelate süntees rakkudes on semikonservatiivne? Uues DNA kaksikheeliksis on üks ahel pärit vanast DNA molekulist ja teine on uus, sünteesitud ahel. 15. Millised on peamised erinevused DNA ja RNA vahel? DNA: A=T ; C=G RNA: A=U ; C=G 2 ahelaline molekul, kaksikspiraal 1 ahelaline molekul, erinev struktuur DNA süntees - replikatsioon RNA süntees - transkriptsioon Ensüümid helikaas ja DNA-polümeraas Ensüüm RNA-polümeraas
Sünteesiks on vja praimerit (= lühike DNA või RNA ahel, mis onmatriitsahelaga paardunud). 2) RNA polümeraas. Sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela. Praimerit pole vaja. Transkriptsiooni initsiatsiooniks seondub RNA polümeraas spetsiifiliselt promootorjärjestusega. 3) Pöördtranskriptaas e revertaas. Sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Sünteesiks vaja praimerit. 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? Konservatiivne algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus; ühes DNA molekulis on koos vanad ja teises uued ahelad. Semikonservatiivne matriitsiks on mlemad DNA ahelad; mõlemas DNA molekulis on üks ahel uus ja teine vana. Dispersiivne mõlemas DNA molekulis sisaldavad DNA ahelad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest. Kinnitust leidis semikonservatiivne mudel. 50
polümeraas spetsiifiliselt promootorjärjestusega ning seejärel katkevad promootorpiirkonnas DNA ahelate vahelised vesiniksidemed. Ei vaja initsiatsiooniks praimerit, pöördtranskriptaas ehk revertaas – sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela; vajab sünteesil praimerit, nukleaasid – ensüümid, mis degradeerivad nukleiinhapet, lõhkudes fosfodiestersidemeid. 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit – konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? Konservatiivne – algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus; ühes DNA molekulis on koos vanad ja teised uued ahelad. Semikonservatiivne – matriitsiks on mõlemad DNA ahelad; mõlemas DNA molekulis on üks ahel uus ja teine vana. Dispersiivne mudel – mõlemas DNA molekulis sisaldavad DNA ahelad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest
Tsentromeerid hoiavad tütarkromatiide pärast replikatsiooni koos ja sinna kinnituvad valgud, mis viivad tütarkromatiidid jaguneva raku vastaspooltele. Telomeerid kaitsevad kromosoome lagundamise eest, kokkukleepumise eest ja geneetilise materjali kadumise eest replikatsiooni käigus. 48. Nukleiinhapete sünteesi suund ja nukleiinhapete sünteesi läbiviivad ensüümid. Suund on 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? 52. DNA replikatsioon juhtivalt ja mahajäävalt ahelalt. 53. Võrrelge bakteri ja eukarüoodi kromosoomide replikatsiooni. Bakteritel algab ühest kohast korrast (oriC) ja liigub mõlemas suunas
otste replitseerumist, ilma et DNA molekulid kaotaksid replikatsiooni käigus otstest geneetilist materjali. 48. Nukleiinhapete sünteesi suund ja nukleiinhapete sünteesi läbiviivad ensüümid. Suunalt 5’ otsast 3’ suunas. Ensüümid: DNA polümeraas, RNA polümeraas ja revertraas e. pöördtranskriptaas. 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit – konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? Konservatiivne: moodustunud kahest DNA-st üks kannab vanu ahelaid ja teine uusi ahelaid. Semikonservatiivne: moodustunud kahes DNA-s üks ahel on uus ja teine vana (leidis ka hiljem kinnitust, et see on õige). Dispersiivne: Mõlema DNA tütarahelad koosnevad uutest ja vanadest DNA segmentidest. 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism.
milleks on lühike DNA või RNA ahel, mis on paardunud matriitsahelaga. RNA polümeraas sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela, transkriptsiooni initsiatsiooniks seondub RNA polümeraas spetsiifiliselt promootorjärjestusega. Pöördtranskriptaas ehk revertaas sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela. 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? Konservatiivne algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus, ühes DNA molekulis on koos vanad ja teises uued ahelad. Semikonservatiivne matriitsiks on mõlemad DNA ahelad; mõlemas DNA molekulis on üks uus ahel ja teine vana. See leidis kinnitust (E.coli raske isotoobiga märgitud DNA lämmastik keskkonda kus ainult kerge isotoop järgmises põlvkonnas DNA kergest ja raskest ahelast
uus ja teine vana DNA polümeraas – sünteesib DNA ahelale komplementaarse ahela. vajab sünteesil praimerit. RNA polümeraas – sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela; transkriptsiooni initsiatsiooniks seondub RNApolümeraas spetsiifiliselt promootorjärjestusega. Pöördtranskriptaas e. revertaas – sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela; vajab sünteesil praimerit. 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit – konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? SEMIKONSERVATIIVNE MUDEL: DNA ahel kasvab 5´→ 3´suunas . Sünteesitavasse DNA ahelasse lülituvad nukleotiidid, mille lämmastikalused on komplementaarsed matriitsahela nukleotiidide lämmastikalustega. DNA replikatsioonil käituvad matriitsina mõlemad DNA ahelad; saadakse kaksikheeliksid, milles üks ahel on uus ja teine vana. Eksperimentaalselt leidis kinnitus semikonservatiivne mudel.
difosfaadid. 2'-OH asendamine hüdriidiga katalüüsitakse ribonukleotiidi reduktaasi poolt. Tümidiinnukleotiidide (dTMP) süntees. DNA sisaldab uratsiili asemel tümiini, mis sünteesitakse dTMP kujul. Otseseks eellaseks dTMP sünteesil on dUMP, mis omakorda sünteesitakse kas CDP-st või UDP-st. XXVI DNA REPLIKATSIOON. REKOMBINATSIOON. VIGADE PARANDUS 1. DNA replikatsioon on semikonservatiivne. DNA replikatsiooni tulemusena tekivad uued DNA dupleksmolekulid, mille üks ahel pärineb lähtemolekulist ja teine on täiesti uus. DNA replikatsioon on kahesuunaline, mis sisaldab kahte replikatsioonikahvlit, mis liiguvad vastassuunas. Replikatsiionikahvel DNA jookseb läbi raku substruktuuridele immobiliseeritud replikatsioonimasina. DNA replikatsioon on poolkatkendlik. Juhtivahel kopeerub katkematult, mahajääv ahel segmentide kaupa (Okazaki
Dogma toimib ka teistpidi · mRNA alusel saab toota cDNA-d (complementary DNA). Replikatsioon - DNA süntees DNA replikatsioon, mille tulemusena saadakse igast algsest DNA molekulist koopia. DNA replikatsiooni käigus lülitatakse kasvavasse DNA ahelasse inimesel 3000 nukleotiidi minutis, bakteril 30000 nukleotiidi minutis. · Replikatsioonil käituvad matriitsina mõlemad DNA ahelad ning replikatsiooni lõppproduktideks on kaksikheeliksid, milles üks ahel on uus ja teine vana (semikonservatiivne mudel). DNA replikatsiooni initsiatsioon · spetsiifiliste initsiatsiooni regioonide ori regioonide olemasoluga. vajalik DNA ahelate lokaalne lahtikeerdumine ning praimeri süntees (praimerit on vaja selleks, et sünteesitaval polünukleotiidahelal oleks vaba 3'-OH ots, kuhu DNA polümeraas saab liita nukleotiide). · Vajalik ka AT-rikas regioon ja teatud DNA järjestused Replikatsioon toimub interfaasis Praimer - uue ahela algus
Nukleaasid degradeerivad nukleiinhappeid, lõhkudes fosfodiestersidemeid Eksonukleaasid lagundavad nukleiinhappeid kas 5' või 3' otsast Endonukleaasid lõhuvad fosfodiestersidemeid ahelasiseselt DNA ligaas ensüüm, mis liidab DNA ahelate otsad, katalüüsides fosfodiestersideme moodustumist 5' fosfaadi ja 3' -OH rühma vahele 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? · Konservatiivne mudel algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus kaksikheeliks, tulemuseks on 2 DNA molekuli, millest üks on vanade ahelatega ja üks uute ahelatega · Semikonservatiivne mudel matriitsina käituvad mõlemad algse DNA molekuli ahelad ning tulemuseks on kaks molekuli, kus üks ahel on vana ja teine uus. (LEIDIS KINNITUSE)
Nukleiinhapete sünteesi läbiviivad polümeraasid: 1) DNA polümeraas ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Toimub replikatsioon. Vajab praimerit. 2) RNA polümeraas ensüüm, mis sünteesib DNA ahelale komplementaarse RNA ahela. Toimub transkriptsioon. Ei vaja praimerit. 3) Pöördtranskriptaas ehk revertaas - Sünteesib RNA ahelale komplementaarse DNA ahela. Vajab praimerit. 49. DNA replikatsiooni kolm mudelit konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne. Milline neist mudelitest leidis eksperimentaalselt kinnitust? Konservatiivne - algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus kaksikheeliks. Tulemuseks on 2 DNA molekuli, millest ühes on koos vanad ahelad teises uued. Dispersiivne - mõlemad tütarahelad sisaldavad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest. Semikonservatiivne 14N isotoopi sisaldav kerge DNA ahel ja 15N isotoopi sisaldav raske DNA ahel. Ühelt toimub replikatsioon pidevalt, teiselt katkendlikult. Leidis kinnitust. 50
Kompleks, mis koosneb enam kui 30st ensüümist sh: DNA helikaas – lahutab kaksikahela ja moodustab replikatsioonikahvli (osa DNA-st on üheahelaline, osa kaksikahel) Primaas on RNA polümeraas, mis algatab DNA sünteesi, sünteesides RNA praimeri Replikatsiooni viivad läbi DNA polümeraasid Okazaki fragmendid ühendab ligaas Valgud, mis tekitavad kaksikheeliksi Replikatsioon on semikonservatiivne – mõlemad ahelad on maatriksis, kummalegi vanale ahelale sünteesitakse vastavalt komplementaarsus-printsiibile uus ahel kõrvale DNA replikatsioon toimub rütmiliselt, kindlustades iga 20-40 minuti järel bakteriraku pooldumise. Replikatsiooniprotsess on väga tundlik välistele mõjutustele. 2. Etapp: TRANSKRIPTSIOON – transkriptsiooni käigus kantakse DNAs talletatud informatsioon üle RNA-le. Transkriptsiooni viib läbi RNA polümeraas:
A ja G puriinalused ja C,T, U pürimidiinalused DNA- fosfaatrühm, nukleotiid A=T ja GC, suhkur (desoksüriboos) ühe suhkru hüdroksüülgrupile, liitub teise suhkru fosfaargrupp, RNA- fosfaatrühm, nukleotiid A=U ja GC, suhkru (riboos) Komplementaarsus võimaldab geneetilist infot säilitada ja edasi kanda 3. DNA replikatsioon põhilised ensüümid, sünteesi suunad, põhimõte Eukormatiin replitseerub varases S-faasis ja heterokormatiin hilises S-faasis. Semikonservatiivne. Mõlemad ahelad matriitsiks, süntees vastavalt komplementaarsus printsiibile Kaheahelalise DNA vesiniksidemed üsna nõrgad, kuumusega denatureerivad, jahtumisel renatureeruvad. Replikatsioon algab ühe genoomi paljudest kohtades- replikatsiooni origin-punktid, kujuneb replikatsioonimull. Replikatsioon toimub mõlemas suunas seni kui eri replikonidest alanud süntees saab kokku Bakterite rõngaskromosoomis on kindel koht, kust replikatsioon algab (origin). Replikatsioon algab
b) atmosfääri N omastama ja millisesse vormi lämmastiku viivad? Lämmastiku omastamine on NH3 või NH4+ omastamine organismide poolt ja seejärel selle sidumine biomassi. Taimed on võimelised nitraat-või ammooniumioone absorbeerima oma juurte kaudu. Esmalt absorbeeritakse nitraati, redutseeritakse see nitritiks ning seejärel ammoniumioonideks. Millises vormis olevat N omastavad loomad? 18.DNA replikatsioon a) poolkonservatiivne - DNA replikatsioon on semikonservatiivne. DNA replikatsiooni tulemusena tekivad uued DNA dupleksmolekulid, mille üks ahel pärineb lähtemolekulist ja teine on täiesti uus.DNA replikatsioon on kahesuunaline, mis sisaldab kahte replikatsioonikahvlit, mis liiguvad vastassuunas. Replikatsiionikahvel DNA jookseb läbi raku substruktuuridele immobiliseeritud replikatsioonimasina. b) poolkatkendlik - DNA replikatsioon on poolkatkendlik. Juhtiv ahel kopeerub
ahel + 1 uus/1 vana ahel) (joonis 3). DNA replikatsioon toimub kindlas rakutsükli faasis- S faasis, mis koos G1(raku normaalne metabolism ja kasvamine;temas sisalduvate organellide kahekordistumine, ettevalmistus replikatsiooniks) ja G2(raku kasvmine, ettevalmistus mitoosiks) faasidega moodustab interfaasi) ning rakk hakkab peale replikatsiooni jagunema ainult tingimusel, et DNA replikatsioon on toimunud veatult. Semikonservatiivne replikatsiooni mudel. 26.Mis on geen? Geen on kromosoomi kindlas lookuses (geeni asukoht kromosoomis) paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt (tihti koostoimes teiste geenidega) ühe või mitme tunnuse arengu; DNA-molekuli funktsionaalne lõik, mis tavaliselt sisaldab informatsiooni (mRNA vahendusel) ühe valgu (või polüpeptiidi) sünteesiks (kuid on ka nt rRNA ja tRNA geenid, mis valgumolekule ei kodeeri). Eristatakse struktuur- ja regulaatorgeene. Geenid eksisteerivad
sünteesiks kasutatakse dUMP, mille eellasteks on UDP või CDP. DNA replikatsioon Uute polünukleotiidahelate süntees, kus DNA molekulist sünteesitakse identsed koopiad. DNA kaksikahel peab lahti keerduma, et tagada DNA-polümeraasile juurdepääs üheahelalistele templeitidele ehk sabloonahelatele. replikatsioonikahvel [Y-kujuline replitseeruva DNA piirkond, kus tekivad kaks tütarahelat ning need lahknevad] DNA replikatsioon on: · semikonservatiivne tütarmolekulide üks ahel on pärit emamolekulist ja teine on täiesti uus · kahesuunaline kahesuunaline replikatsioon sisaldab kahte replikatsioonikahvlit, mis liiguvad vastassuunas · poolkatkendlik juhtivahel kopeerub katkematult, mahajääv ahel kopeerub segmentide kaupa (Okazaki fragmendid), mis seejärel omavahel ühendatakse DNA sünteesitakse suunal 5'-3'. DNA replikatsiooniks on vaja: · sablooni ehk template
*takistavad erinevate DNA molekulide otste kleepumist *võimaldavad lineaardete DNA molekulide otse replitseerumist, ilma et DNA molekulid kaotaksid replikatsiooni käigus otstest geneetilist materjali. 48)Nukleiinhapete sünteesi suund ja nukleiinhapete sünteesi läbiviivad ensüümid. Sünteesi suund on 5'->3' suunas Läbiviivad ensüümid:*DNA polümeraas*RNA polümeraas*pöördtranskrptaas ehk revertaas. 49)DNA replikatsiooni 3 mudelit:konservatiivne, dispersiivne ja semikonservatiivne.Milline leidis eksperimentaalselt kinnitust? *konservatiivne-algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus kaksikheeliks.Tulemuseks on 2 DNAmolekuli , millest ühes on koos vanad ahelad teises uued. *dispersiivne-mõlemad tütarahelad sisaldavad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest *semikonservatiivne-14 N ->kege DNA ahel ja 15N->raske DNA ahel,ühelt ahelalt toimub replikatsioon pidevalt, teiselt aga katkendlikult fragmentidena.Leidis kinnitust.
sünteesitakse 200 bp lõikudena (Okazaki fragmendid) 4. Võib olla mitu alguspunkti – kromosoomide piirkonnad, kust DNA repl. algab; prokarüootide DNA-l on üks alguspunkt, eukarüootides igal kromosoomil mitu (arv sõltub liigist, rakutüübist ja arengustaadiumist), neil algab mitmest kohtadest, kuna muidu kestaks protsess liiga kaua 5. Väga kontrollitud protsess – vastutusrikas, et ei oleks rohkem kui 1 paljunemine 6. Semikonservatiivne – repl. käigus lahutatakse paljundatava DNA ahelad ning mõlemale sünteesitakse juurde uus komplementaarne ahel (uus ja vana ahel) 14. DNA replikatsioonikahvli struktuur: põhikomponendid Juhtivat ahelat sünteesitakse ühe pideva lõiguna Mahajääva e viivisahela süntees toimub 200bp lõikudena (okazaki fragmendid) Repl. Algab replikatsiooni alguspunktidest (eukarüootides mitu, pro’des üksainus)
kaksikheeliksid, milles üks ahel on uus ja teine vana. Seega toimub DNA replikatsioon semikonservatiivse mudeli alusel. DNA replikatsiooni puhul on käsitletud aga ka teisi mudeleid. !950-ndatel aastatel konkureerisid omavahel 3 mudelit. DNA replikatsiooni mudelid 1) Konservatiivne mudel - algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus kaksikheeliks. Tulemuseks on 2 DNA molekuli, millest ühes on koos vanad ahelad ja teises uued. 2) Semikonservatiivne mudel - mudel, mis leidis hiljem ka tõestust. 3) Dispersiivne mudel - mõlemad tütarahelad sisaldavad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest. 60 Semikonservatiivse mudeli tõestamine 1958. a. näitasid Matthew Meselson ja Franklin Stahl, et E. coli rakkudes toimub DNA replikatsioon semikonservatiivse mudeli alusel. Lämmastikul on olemas kerge ( 14N) ja raske (15N) isotoop. Normaalne on kerge isotoop
kaksikheeliksid, milles üks ahel on uus ja teine vana. Seega toimub DNA replikatsioon semikonservatiivse mudeli alusel. DNA replikatsiooni puhul on käsitletud aga ka teisi mudeleid. !950-ndatel aastatel konkureerisid omavahel 3 mudelit. DNA replikatsiooni mudelid 1) Konservatiivne mudel - algselt kaksikheeliksilt sünteesitakse uus kaksikheeliks. Tulemuseks on 2 DNA molekuli, millest ühes on koos vanad ahelad ja teises uued. 2) Semikonservatiivne mudel - mudel, mis leidis hiljem ka tõestust. 3) Dispersiivne mudel - mõlemad tütarahelad sisaldavad segu vanadest ja uuesti sünteesitud lõikudest. Semikonservatiivse mudeli tõestamine 1958. a. näitasid Matthew Meselson ja Franklin Stahl, et E. coli rakkudes toimub DNA replikatsioon semikonservatiivse mudeli alusel. Lämmastikul on olemas kerge (14N) ja raske (15N) isotoop. Normaalne on kerge isotoop
annaabi.ee 
