muster võib muutuda ning olla teistsugune järgmises põlvkonnas. Metüülmärgiste paigaldamine DNA järjestusele toimub sugurakkude küpsemise käigus. Pole seotud ainult patoloogiaga. Häireid imprintingu mustris seostatakse ka kasvajaliste protsesside avaldumisega. 8. mRNA protsessing etappidena (3) ja olulisemad sündmused igal etapil? 1. Cap-saidi lisamine pre- mRNA 5'otsa.(transkriptsiooni ajal, kui on sünteesitud 20-30 nukleotiidi pikkune pre-mRNA fragment) 2. Splaising, mille käigus pre-mNA koostisest lõigatakse välja nitronid ja soovimatud eksonid (introni 5'otsa lahtilõikamine,lõigatakse lahti ka introni 3' ots, ensüüm ligaaside abil eksonite alad ühendatakse, vaba nitron lagundatakse tuumas splaisosoomide; . 3. Polüadenüleerimissaidi (polyA- saba) lisamist pre-MRNA 3'otsa, lisatakse pärast transkriptsiooni 50-250 adeniini. Kuna eukarüootidel pole väga kindlat struktuuri, siis kulgeb tranripstioon sageli üle kodeeritava ala
bakter.Priioni teket määrab organismi enda geen, mis on meis kõigis olemas juba. AGa enamusel pole priionvalgu defektset vormi Intronid mittekodeeritav geeni osa, st.transkribeeritakse, kuid lõigatakse välja (RNA splasingu käigus). Ekson-on see osa geenist mida saab kodeerida, see kodeeritakse valguks Plasmiid-väiksemad DNA rõngad, mida kasutatakse geenivektorite loomisel. Rekombinantne DNA-nim DNA molekuli, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA-fragmendid. RNA splaising protsess, mille käigus lõigatakse RNA molekulist välja intronjärjestused, tekib mRNA (järelikult kopeeritakse see eksonitelt). Valkude splaising: pärast translatsiooni korraldatakse ümber peptiidijärjestusi, ka eemaldatakse.Valk valmib lõplikult (mäletatavasti on organismi valgud enamasti veel ka kõrgemat järku struktuuritasemena).Geenitehnoloogia meetodeid:1.rakkudesse võõrgeeni sisseviimine2.geeni avaldumiseefektiivsuse muutumine3.nn knock-out-meetod e geeninokaut4
elementide olemasolu määravad geeni aktivatsiooni ja selle taseme erinevates rakutüüpides Geeni transkriptsioon ja RNA protsessing Alternatiivne splaising Koepetsiifiline splaising esineb sageli eukarüootsetel geenidel: tekivad erinevad transkriptid ja valgud Transkriptsiooni faktorid Geenide ekspressiooniks on vaja transkriptsiooni faktoreid: – Üldised transkriptsiooni faktorid (GTF; general transcription factors) on vajalikud
box’i ja promootor-proksimaalsele järjestusele, histooni N-treminaalsete sabade de-atsetülatsiooni. Kui histoon on deatsetüleeritud, siis generaalsed transkript-sioonifaktorid, ei suuda seonduda TATA- box’ile. • “capping” on struktuur maatriks RNA 5’-otsas. • Poly(A) on suure hulga adenosiinmonofosfaadi jääkide kinnitamise protsess primaatse mRNA 3’-otsa külge. • Splaising on protsess, mille käigus lõigatakse rakutuumas asuvast RNA molekulist välja intronjärjestused ning allesjäänud otsad ühendatakse. • RNAi on süsteem elavates rakkudes, mis osaleb geeniaktiivsuste määramisel. • miRNA on mikroRNA, üheahelaline RNA molekul 21-23 nukleotiidi pikkune. Peamine funktsioon: geeni regulaator. • siRNA on silencingRNA – 2ahelalilised RNA molekulid, 20-25 nukleotiidi pikkused.
*insuliin Energeetikas- *kütused (metaan ja etanool) *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
sellest, et rakkude samasuguselt DNA-lt sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valkude molekule. Informatsioon DNA-lt valguni kandub mitme etappina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida. Rakk võib oma aktiivsete valkude tootmist kontrollida järgmistel viisidel: * kontrollides, kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavat geeni (kontroll transkriptsiooni tasemel) * kontrollides, kuidas toimub primaarse transkripti splaising või mõni muu modifikatsioon (Kontroll RNA protsessingu tasemel) * kontrollides, milliseid tuumas toodetud mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees (kontroll RNA transpordi tasemel) * kontrollides, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide kaasabil toodetakse ribosoomides valke (kontroll translatsiooni tasemel) * selektiivselt lagundades mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas (kontroll mRNA degradatsiooni tasemel)
molekuli külge; 6) tRNA nihkub koos mRNA-ga ribosoomi suhtes edasi ja teeb ruumi uuele (III) tRNA-le; 7) ribosoomi siseneb kolmas tRNA; 8) kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes olevate aminohapete vahel sünteesitakse peptiidside; 9) … 10) Stoppkoodon -> sünteesitud valk vabaneb, eralduvad ribosoomi alamüksused ja mRNA 2. Geeni struktuur (promootor, RNA sünteesipiirkond, terminaator) ja geneetilise info edastamine. Intronid, eksonid, RNA splaising, pöördtranskriptsioon ja pöördtranskriptaas (õp lk 37, 40), genoomipank (lk 39). DNA sekveneerimine – mõiste. Vt esitlust Transkriptsioon (geeni struktuur) ja õpikust lk 40 ning üldist, kogu materjali esitlust (Rakendusbioloogia, lõpuosa slaidid) + vihikist tunni materjalid. GEENI STRUKTUUR: transkriptsiooni alguses kinnitub ensüüm DNA-polümeraas geeni algusossa. Seal paikneb kindla järjestuse ja struktuuriga DNA lõik (promootor). Kui ensüüm kinnitunud, algab transkriptsioon
Geenide avaldumine ja vähk. Geeni avaldumine ,,Geeni ekspressioon on organismi geneetilise info avaldumine protsess, mille käigus geenides sisalduv pärilik materjal avaldub RNA või valguna." Geeni avaldumise olulised etapid: Geenist mRNA jäljendi loomine ehk transkriptsioon. mRNAst mittevajalike osade intronite ( geenis olev nukleotiidne järjestus) väljalõikamine ehk splaising. mRNA põhjal ribosoomides valguahela sünteesimine ehk translatsioon. Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Vähk Vähk ehk vähkkasvaja on haiguste rühm, mille hulka kuulub üle 100 erineva kasvajalise haiguse ja mida iseloomustab rakkude kontrollimatu jagunemine, kasv ning metastaseerumine ( kasvaja levik algkoldest kaugemale).
aminohappeliseks järjestuseks. Geeni ekspressioon = geneetilise informatsiooni avaldumine valguna. mRNA TÖÖTLEMINE - Töötlemine ehk protsessing (processing) = transkriptsioonijärgne RNA molekulide modifitseerimine -> Esmane RNA transkript-> Funktsionaalselt küps RNA molekul: Lõikude kärpimine polünukleotiidahela 3' ja 5' otsest; Terminaljärjestuse lisamine; N-aluste modifitseerimine (metüleerimine); Polünukleotiidahela kokkupõimine e splaising (splicing) intronite kõrvaldamiseks. mRna splaising - Intronid mittekodeerivad nukleotiidide järjestused; Eksonid kodeerivad nukleotiidide järjestused; Splaisingu protsessis intronid kõrvaldatakse ja eksonid ühendatakse; Monotsistroonne mRNA kodeerib ühte valku, iseloomulik eukarüootsetele rakkudele; Polütsistroonne mRNA kodeerib mitut valku, iseloomulik prokarüootsetele rakkudele. GENEETILINE KOOD - mRNA ahelas olevate nukleotiidikolmikute (triplettide) ja neile
peale nim cross-exon recognition complex. 36. Missugused U snRNAd osalevad pre-mRNA splaisingu regulatsioonis? Splaisingus osalevad viis väikest U-rikast tuuma RNAd (snRNA), mida tähistatakse U1, U2, U4, U5 ja U6. Nad on 107 kuni 210 bp pikad ning assotseeritud tuumas 6 kuni 10 väikse tuuma riboknukleopartikli valguga. 37. Mis on GT-AG reegel? GT-AG reegel: peaaegu kõik eukarüootsed intronid algavad GT nukleotiidse järjestusega ja lõpevad AG. (vastavalt RNA'l (kust splaising tegelikult toimub) GU-AG). 38. Kirjelda mehanismi, mille abil tuumsest pre-mRNAst kõrvaldatakse intronid. Sai vist juba 35das küsimuses kirjeldatud. 39. Kirjelda protsesse, mille tulemusena tekib ühest pre-mRNAst hulgaliselt erinevaid mRNAsid. Aleternatiivne splaising. Splaissimise käigus lõigatakse välja ka erinevas kombinatsioonis eksoneid. Sellist splaisingut reguleeritakse tavaliselt rakutüüp-spetsiifiliselt. Üheks võimaluseks on splaisingu regulatsioon, kus
14. Mida mõeldakse geeni ekspresseerumise all? Kirjeldage geeni ekspressiooni erinevaid etappe. Seda, kui geenist pärit informatsiooni kasutatakse millegi sünteesiks (valgud) Geenist kopeeritakse üheahelaline mRNA matriits, mis suundub rakutuumast ribosoomi, kus selle koodi alusel aminohapete süntees → valk 1) Transkriptsioon: DNA ahelast tehakse vastav RNA, infot loeb RNA polümeraas, tehes antiparalleelse ahela. 2) RNA splaising: RNA'st intronid eemaldatakse ja eksonid ühendatakse. (vajalik õigete valkude tootmiseks) 3) Translatsioon: Ribosoom loeb mRNA'd ja toodab aminohappe(id) → aktiivne valk 4) Posttranslatsionaalne modifikatsioon: Valgu täiustamine/muutmine sellele funktsionaalsete rühmade lisamisega (fosfaadid, atsetaadid, lipiidid, süsivesikud) Ensüümid võivad ka valgult tükke ära lõigata. 15. Kirjeldage nii üksikasjalikult kui suudate informatsiooni edastamist närvisüsteemis.
transkriptsioon on alla surutud. Trüptofaani süntees-Kui rakus kättesaadav trüptofaan saab otsa, siis trüptofaan eraldub repressormolekuli küljest ning rakk hakkab taas trüptofaani sünteesima. Transkriptsiooni järgne kontroll 5´ cap-saidi lisamine pre-mRNA 5´ otsa. Vajalik translatsiooni alustamiseks- võimaldab ribosoomi subühikul leida üle seondumissait mRNA-ga ja seostuda. Splaising- pre-mRNA koostisest lõigatakse välja intronid ja ühendatakse omavahel eksonid. Toimub splaisosoomides, raku tuumas. Seega on võimalik ühelt geenilt toota mitu erinevat mRNA-d, valku. Polüadenüleerimissaidi (3´poly A-saba) lisamine pre-mRNA 3´ otsa. Toimub transkriptsiooni ajal või lõpus. Vajalik mRNA molekuli väljumiseks tuumast läbi pooride ja stabiilsuse tagamine tsütoplasmas. Transkriptsioonis sünteesitakse esmalt primaarsed mRNA molekulid
NB! I aminohape N- terminuses mõjutab valgu iga. Näiteks Met stabiliseeriv am hape; Asp, Glu ja Arg on destabiliseerivad am happed. V valkude suunamine raku erinevatesse kompartmentidesse ehk osadesse, toimub signaaljärjestuste alusel: rakutuuma NLS signaal, mitokondrisse N-ter 15 30 am happeline järjestus, mis võtab membraanides heeliksi kuju, tsütoplasmasse (ER-i) SRP (signaali äratundmise kompleks). VI valkude splaising ehk lõikamine ja valgu erinevate osade kombineerimine Mõisted 11: Eksosoom - on väikesed, lipiidse kaksikmembraaniga vesiikulid. Rakud sekreteerivad neid väliskeskkonda. Palju eksosoome on veres ja imetajate piimas. Neis sisalduvad miRNA osalevad vastsündinute immuunsuse tekitamisel. Nonsense mediated decay toimub kõikides eukarüootsetes rakkudes. Selle mehhanismi kasutamisega lagundatakse: Enneaegsete stop-koodonitega mRNAd. Upstream ORF asub
Eksoni äratundmine toimub tänu sellele, et pre-mRNAdel on intronite otstes mõõdukalt korduvad lühikesed järjestused ja 3' splaissaidist ülavoolu asub pürimidiin-rikas järjestus, SR valgud osalevad eksoni äratundmises pikkade pre-mRNAde puhul, SR valgud interakteeruvad eksoni järjestustega, mida nim. eksoonseteks splaisingu võimendajateks. Splaisingu ja transkriptsiooni sidusus lühikeste transkriptsiooniühikute puhul toimub RNA splaising reeglina pärast 3' lõikamist ja polüadenülatsiooni, pikkade transkriptsiooniühikute puhul, mis koosnevad mitmest eksonist, toimub eksonite splaising sünteesitavas RNAs enne, kui geeni transkriptsioon on lõppenud, s.o. transkriptsiooni ajal; transkriptsioon ja splaising toimuvad väikeses hulgas rakutuumas asuvates struktuurides. pre-mRNA 3' lõikamine ja polüadenüülimine on omavahel tihedalt seotud protsessid. Primaarse transkripti 3' lõikamine eelneb polüadenüülimisele
polümeraas jõuab terminaatorini, lõpeb mRNA, tRNA, rRNA süntees, DNA omandab uuesti biheeliksi kuju, RNA liigub raku tuumast välja tsütoplasmasse. - Replikatsioon: rakutuumas toimuv DNA süntees, mille tulemusena saadakse DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. 2. Geeni struktuur (promootor, RNA sünteesipiirkond, terminaator) ja geneetilise info edastamine. Intronid, eksonid, RNA splaising, pöördtranskriptsioon ja pöördtranskriptaas (õp lk 37, 40), genoomipank (lk 39). DNA sekveneerimine – mõiste. Vt esitlust Transkriptsioon (geeni struktuur) ja õpikust lk 40 ning üldist, kogu materjali esitlust (Rakendusbioloogia, lõpuosa slaidid) + vihikist tunni materjalid. 3. Geenivektor, selle loomise protsess, ligaas, restriktaas (ja tekkivad „kleepuvad otsad"), rekombinantne DNA. Õp lk 37 – 39. Plasmiid. Viirusvektor, plasmiidne geenivektor. - õp
Schizosaccharomyces pombe poolduv pärm Caenorhabditis elegans ümaruss Drosophila melanogaster äädikakärbes Danio rerio sebrakala Geen DNA järjestuse lõik, mis kodeerib valku või struktuurset, katalüütilist või regulatoorset RNAd Histoon väga konserveerunud aluseline valk DNA ja RNA erinevused: · desoksüriboos, riboos · tümiin, uratsiil · kaheahelaline, üksikahelaline · RNA omab katalüütilist funktsiooni Transkriptsioon ehk RNA süntees. Splaising RNA modifikatsioon pärast transkriptsiooni, kus intronid eemaldatakse ja eksonid liidetakse. Toimub eukarüood mRNAs enne kui ta saab translatsiooniga toota korrektse valgu. Ribosoom valgutehas, mis sisaldab rRNAd ja ribosoomi valke. rRNA sünteesitakse tuumakeses, valgud tsütoplasmas. Igat aminohapet polüpeptiidis kodeerib üks nukleotiidikolmik, mis ei kattu omavahel ning pole ka väljajäetavaid nukleotiide. Ühele aminohappele vastab rohkem kui üks koodon, erinevus on enamasti
c.3) vabaneb intron lasiaat-struktuuris. 27. Kirjelda protsesse, mille tulemusena tekib ühest pre-mRNAst hulgaliselt erinevaid mRNAsid. a. Alternatiivne splaissing eksonid on korraldatud erinevalt; eksonid ühendatakse erinevalt peale intronite lõikamist. a.1) 5' erinev 2) 3' erinev 3) sisu erinev: jäetakse müni intron sisse või splaissitakse ekson välja. 28. Too näiteid, kuidas alternatiivne splaising muudab bioloogilist funktsiooni. Äädikakärbse sugu, näit. 29. Ühelt geenilt pärit erinvad mRNAd ekpresseeruvad raku või koe tüüpides. Spalising võib toimuda ka samas raku tüübis vastuseks keskkonna või raku arengusignaalidele. 30. Emasisendid sünteesivad Fn-et Sxl valku, mis represseeerib eksonite 3,2 spalisingut Sxl pre-mRNAs ja eksonite 1,2 spalisingut tra-mRNAs. Tra- tra2 kompleksi sidumine Dsx pre-mRNAle aktiveerib eksonite 34 splaisingu
pidurdava stimulatsiooni summast. 7. GEENID. Mis on geen? Geen ehk pärilikkustegur on kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt (tihti koostoimes teiste geenidega) ühe või mitme tunnuse arengu. Kus geenid kehas paiknevad? Geenid paiknevad kromosoomis. Kuidas toimub pärilikkusinfo avaldumine? Geeniekspressiooni teel geenist mRNA jäljendi loomine ehk transkriptsioon; mRNAst mittevajalike osade - intronite väljalõikamine ehk splaising; mRNA põhjal ribosoomides valguahela sünteesimine ehk translatsioon. Mil moel on geenid seotud närvisüsteemi ja käitumisega? Aju ehitus sõltub geenide poolt dikteeritud seni veel teadmata hulgast erinevast juhisest neuronite tekkimise paljunemise ja migratsiooni kohta. Geneetiline programm juhib närviraku kasvamist ja uhendumist muude rakkudega.
Mõnikord väga pikad (>1Mb). Tekkinud koos eukarüootsuse tekkega, Grupp I ja II intronid esineb keeruline sekundaarstruktuur. On isesplaisuvad. Esinevad nii bakterites kui eukarüootides, esmajoones tRNA ja rRNA geenides. Võivad käituda mobiilsete elementidena. Grupp I ja II erinevad splaisingusignaalide poolest. Grupp II omab RT aktiivsust, grupp I vajab splaisinguks vaba guaniini, Arhebakterite intronid esinevad tRNA ja rRNA geenides. Konserveerunud struktuur ning self-splaising puuduvad. Esinevad valgulised splaisingufaktorid, puuduvad trans-toimivad RNA molekulid. Intronite päritolu: Intronid esimesena (intron first hypothesis) postuleerib, et intronid ja RNA splaising on jäänukid RNA maailmast ja eelnesid prokarüootsetele introniteta geenidele, mis kaotasid splaisingu võites efektiivse geeniekspressiooni, Intronid teisena (introns late hypothesis) väidab, et introniteta (prokarüootne) geen on ürgne
erinevad eksonite kombinatsioonid Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre- mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA- molekuliks. 12. Pre-mRNA kokkupõime ehk splaissingu reaktsioon * Kirjelda mehhanismi, mille abil pre-mRNAst kõrvaldatakse intronid. splaissing (ka splaising; inglise splicing) protsess, mille käigus lõigatakse rakutuumas asuvast RNA molekulist välja intronjärjestused ning allesjäänud eksonite otsad ühendatakse. Splaissingu tulemusena tekib mRNA, mida kasutatakse translatsioonil korrektse proteiini sünteesiks. Eukarüootsete intronite puhul katalüüsib splaissimisreaktsioone splaissosoom, kuid olemas on ka isesplaissuvaid introneid. Splaissosoom on väikeste tuuma ribonukleoproteiinide
rakud sisaldavad samu geene, kuid nende diferentseerumine on tingitud geenide valikulisest ekspressioonist. See tähendab et rakkude samasuguselt DNA-lt sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valkude molekule. Rakk võib aktiivsete valkude tootmist kontrollida näiteks kontrollides a)kui sageli ja millal vastavat geeni transkribeeritakse b)kuidas toimub mittevajalike osade väljalõikamine ehk splaising, c)milliseid tuumas loodud mRNA molekulid viiakse tsütoplasmasse jt. 22. Mida kutsutakse molekulaarbioloogia põhidogmaks? Molekulaarbioloogia põhidogma on selgitus geneetilise info edasikandumisest. Lihtsustatult öeldakese, et DNA pealt sünteesitakse RNA ja RNA pealt sünteesitakse valgud, st kui info on juba valku kodeeritud, ei saa seda sealt enam välja. See on aga üle lihtsustatud. Erandjuhtudel võib toimuda ka vastupidise suunaga süntees. Üheks selliseks näiteks
rühmaga, mis seotud ebatavalise 5',5'-trifosfaatsidemega. G-jääk seejärel metüleeritakse 7-asendis. Järgnevalt metüleeritakse 2'-O asendid järgmisel kahel jäägil ning esimese adeniini 6-aminorühm. 3'-polüadenüleerimine. Primaarne transkript 3'-ots modifitseeritakse samuti kovalentselt: kui RNA polümeraas II on lõpetanud, lõigatakse sünteesitud ahel polüadenülaadi polümeraasi poolt lühemaks ning lisatakse polü(A) järjestus. Splaising. Kapseldatud, metüleeritud ja polüadenüleeritud RNA on splaisingu substraadiks. Splaisingu käigus lõigatakse välja intronid ning eksonid 'õmmeldakse' kokku küpseks mRNA-ks. XXVIII GENEETILINE KOOD ja VALGU SÜNTEES 1. Geneetiline kood on keemiliste juhiste süsteem, mille alusel geneetilisest infost luuakse mRNA vahendusel proteiine. Kolmest
Flag-tag GST-tag Kordamisküsimused 2.prax: · Mida nimetatakse diferentseerumiseks? Mis on raku arengupuu ja kus selles asuvad terminaalselt diferentseerunud rakud? Diferentseerumine tähendab geenide valikulist ekspressiooni. Ühe organismi kõik rakud, vaatamata nende väga erinevale diferentseeritusele, omavad ühesugust genoomi (eranditeks on erütrotsüüdid, B-lümfotsüüdid). Rakkude diferentseerumise käigus muutub geenide ekspressiooni tase ja muster (ka splaising). Diferentseerunud rakud sisaldavad sama genoomi, nende proteoom aga on erinev. Seetõttu erinevad need rakud nii funktsionaalselt kui morfoloogiliselt jagunevatest, arenguliselt primitiivsematest rakkudest. Raku arengupuu:? ... Determineeritud tüvirakk -> päritolu-seoseline (commited) tüvirakk -> amplifitseeruvad rakud -> end cells. kolm esimest on progenitorid e. eellasrakud, mis jagunevad · Milleks kasutatakse kultuuris hoitavate rakkude diferentseerimist? Rakuteraapiaks
bakteri Mycoplasma genitalium genoom on 580 kbp pikkune). • Kodeeriv ala moodustab genoomist üle 90%, lugemisraamid paiknevad mõlemas DNA ahelas. Kokku on identifitseeritud 1262 ORF-i, mis on pikemad kui 100 koodonit, valke kodeerivad neist 911 (homolooge on leitud 194-le). • Mimiviiruse poolt kodeeritavate valguliste produktide hulka suurendab splaisingu kasutamine. Mimiviirusel on olemas: - valkude splaising (intein-domeenid, mis katalüüsivad enda väljalõikamist sünteesitud valgumolekulist ja uue peptiidsideme tekkimist väljalõikekohta ümbritsevate ah jääkide vahele) DNA polümeraasi kodeerivas alas - isesplaiseeruvad intronid (seni teada faagidel ja phycodnaviirustel) – mimiviirusel on vähemalt neli sellist introni, mis kõik paiknevad RNA polümeraasi kodeerivates geenides. Virion Mimiviiruse virion on 400 nm diameetriga ikosaeeder,
https://nukleiinhapped.weebly.com/transkriptsioon.html 21. Geeniekspressiooni regulatsioon Geeniekspressiooni käigus avaldub geenides sisalduv pärilik materjal RNA või valguna. Geeniekspressiooni algprodukt on DNA, vaheprodukt on RNA ja lõppprodukt on valk. Selle 3 olulisemat etappi: 1. Geenist mRNA jäljendi loomine ehk transkriptsioon (RNA süntees DNA maatriksil) 2. MRNA-st nitronite (mittevajalike osade) väljalõikamine ehk splaising 3. Ribosoomides toimuv translatsioon ehk mRNA põhjal valguahela sünteesimine. 22. Mida kutsutakse molekulaarbioloogia põhidogmaks (Dogma on religioonis väide, milles ei kahelda, mida usutakse? translatsiooni ja replikatsiooni, geneetiline informatsioon liigub DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule. 23. Ribosüüm - ribonukleiinhape, millel on katalüütilised (reaktsiooni kiirust mõjutavad) omadused. Ribosüümid on ensüümid, mis aga ei koosne
Geenid võivad avalduda: üheaegselt organismi kõigis rakkudes (rRNA, tRNA, ensüümid), vaid ühe kindla koe rakkudes (seostuvad vastavale koele iseloomulikud talitlused), rakkude elutegevuse kindlal etapil (nt. Lootelise arengu alguses) ning ei avaldu mitte kunagi (eellaste geenid). Geeniekspressioonil on kolm olulisemat etappi: geenist mRNA jäljendi loomine ehk transkriptsioon; mRNAst mittevajalike osade intronite väljalõikamine ehk splaising; mRNA põhjal ribosoomides valguahela sünteesimine ehk translatsioon. 31. Polüalleelsuse mõiste. Polüalleelsus tähendab, et geen esineb mitme alleelse vormina, see on iseloomulik populatsioonile. 32. Geneetiline mosaiiksus. Somaatiliste mutatsioonide korral on ühel ja samal isendil normaalsete rakkude kõrval olemas ka mutantsed rakud. Sel juhul räägitakse geneetilisest mosaiiksusest. Mosaiikorganism tekib ühest sügoodist, ühe munaraku ja spermi ühinemisest
Üksikute N-aluste struktuuri muutus (tsütosiini deamiinimisel tekib uratsiil). Inserteerides või deleteerides uridiinmonofosfaatjääke. C -> U-tüüpi mRNA korrektuur. Taimede mitokondrites tavaline; loomade sooltraktis. Spetsiifilise RNA-seoseline deaminaasiga toimub tsütosiini oksüdatiivne deamiinimine, moodustub uratsiil ja CAA koodonist UAA (terminaatorkoodoniks valgu sünteesil). RNA korrektsiooni juhib giid-RNA. 120. Intronid ja eksonid. Geeni splaising. Geenidest lõigatakse välja intronid (mittekodeerivad järjestused , mis on esindatud DNA-s, aga mitte mRNAs) ja järeljäävad eksonid (mRNAs esindatud geeni ala; kodeerivad järjestused) ühendatakse geeni splaissingul. Tavaliselt fosforsidemeid üle kandes. DMD - 78 intronit, kana kollageen - vähemalt 50. Introneid lõigatakse välja: tRNA prekursoritest splaissingu endonukleaasiga + ligeerimine (fosfodiesteraasne, kinaasne, ligaasne aktiivsus) rRNA prekursoritest autokatalüütiliselt.
rakkudesse. Kui näiteks selline plasmiid sattub näiteks imetaja raku tuuma, siis tuumas hakkab ta käituma nagu iga teine DNA molekul. Kuid raku jagunemisel plasmiidi ei paljundata. Väga paljude eukarüüotsete geenide puhul, pärast seda, kui selle geeni pealt on valmis sünteesitud RNA, siis RNA ei ole mitte koheselt ,,küps", et teda oleks võimalik koheselt ribosoomides transleerida. Enne seda tuleb RNA'st mingisugused jupid, lõigud välja lõigata (splaising?). Sellisel juhul muutub DNA kloonimine sisuliselt võimatuks, sest bakterites sellist väljalõikamise mehhanismi ei ole. Mida teha? Retroviirused sünteesivad ensüümi pöördtranskriptaas kasutab matriitsina RNA'd ja sünteesib sellele vastava DNA koopia. Seda retroviiruste ensüümi saab ära kasutada. Kui tahame kloonida rekombinantse valgu tootmiseks
tsütoplasmas mRNA primaarne transkript (heterogeenne tuuma RNA) modifitseeritakse küpseks mRNA-ks tuumas enne suunamist tsütoplasmasse sünteesi käigus modifitseeritakse mRNA primaarseid transkripte kovalentselt nii 5' kui 3' otsast, muutes nad erinevateks teiste polümeraaside poolt toodetud RNA-dest. ?? VAATA LOENG 27, SLAID 34 splaisingu käigus lõigatakse välja intronid ning eksonid ,,õmmeldakse" kokku küpseks mRNAks, splaising toimub ainult tuumas!!! 16. Ribosüümid RNA segmendid, mis ilmutavad ensüümkatalüütilist aktiivsust nt Rnaas P ja peptidüültransferaas (ribonukleiinhape, millel on katalüütilised omadused) Ribosüümid võivad katalüüsida transesterdamisreaktsioone, mis ühendavad eksonid??? 17. prootonite elektrokeemiline gradient tekib läbi mitokondri sisemembraani. Prootonigradiendi olemasolul vabaneb ensüümilt sünteesitud ATP. Kui prootonigradient
pöördtranskriptsioon cDNAks ja viimase integratsioon genoomi intron-vaba DNAna. 8. Missugused molekulaarsed mehanismid tagavad selle, et inimese genoomi 30,000-40,000 geeni kodeerivad 100,000 ndeid erinevaid valke? Alternatiivne splaissing kui tava-arusaama järgi kleebitakse küpse RNA saamiseks eksonid lihtsalt kokku, siis alternatiivse splaissingu käigus kasutab rakk erinevaid eksonite kombinatsioone, et teha erinevaid küpseid mRNA-sid ja valke. Alternatiivne splaising võib toimuda samas raku tüübis vastuseks erinevatele keskkonna-ja raku arengut määravatele signaalidele. Post-translatoorsete modifikatsioonidega saab anda osadele valkudele erinevaid funktsioone (nii, et need näivad erinevate valkudena). 9. Missugusi geneetilise info vahetuse protsesse tähistavad a) transformatsioon, 2) transkriptsioon 3) translatsioon. · Transformatsioon geneetilise informatsiooni ülekandumine ühest rakust teise rakust isoleeritud DNA abil
sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valgu molekule. Informatsioon kandub DNA-lt valguni mitme etapina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida. Rakk võib oma aktiivsete valkude tootmist kontrollida järgmistel viisidel: * kontrollides, kui sageli ja millal transkripeeritakse vastavat geeni (kontroll transkriptsiooni tasemel) * kontrollides, kuidas toimub primaarse transkripti splaising või mõni muu modifikatsioon (Kontroll RNA protsessingu tasemel) * kontrollides, milliseid tuumas toodetud mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees (kontroll RNA transpordi tasemel) * kontrollides, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide kaasabil toodetakse ribosoomides valke (kontroll translatsiooni tasemel) * selektiivselt lagundades mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas (kontroll mRNA degradatsiooni tasemel)
sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valgu molekule. Informatsioon kandub DNA-lt valguni mitme etapina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida. Rakk võib oma aktiivsete valkude tootmist kontrollida järgmistel viisidel: * kontrollides, kui sageli ja millal transkripeeritakse vastavat geeni (kontroll transkriptsiooni tasemel) * kontrollides, kuidas toimub primaarse transkripti splaising või mõni muu modifikatsioon (Kontroll RNA protsessingu tasemel) * kontrollides, milliseid tuumas toodetud mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees (kontroll RNA transpordi tasemel) * kontrollides, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide kaasabil toodetakse ribosoomides valke (kontroll translatsiooni tasemel) * selektiivselt lagundades mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas (kontroll mRNA degradatsiooni tasemel)
diferentseerumise regulatsioonis. Geeniekspressiooni kontroll transkriptsiooni ja RNA protsessingu tasemel. mRNA eksport ja rakusisene lokalisatsioon. Rakkude arengu kontroll translatsiooni ja posttranslatsiooniliste modifikatsioonide tasemel. Kontroll transkriptsiooni tasemel kontrollitakse kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavat geeni. Kontroll RNA protsessingu tasemel kontrollitakse, kuidas toimub primaarse transkripti splaising (RNA transkriptist eemaldatakse intronid ja seejärel ühendatakse eksonid). Kontroll RNA transpordi tasemel kontrollitakse, milliseid mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees. Kontroll translatsiooni tasemel kontrollitakse, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide abil toodetakse valke ribosoomides. Kontroll mRNA degradatsiooni tasemel selleks lagundatakse selektiivselt mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas. Posttranslatsiooniline kontroll
Geeniekspressiooni kontroll transkriptsiooni ja RNA protsessingu tasemel. mRNA eksport ja rakusisene lokalisatsioon. Rakkude arengu kontroll translatsiooni ja posttranslatsiooniliste modifikatsioonide tasemel. Kontroll transkriptsiooni tasemel kontrollitakse kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavat geeni. Kontroll RNA protsessingu tasemel kontrollitakse, kuidas toimub primaarse transkripti splaising (RNA transkriptist eemaldatakse intronid ja seejärel ühendatakse eksonid). Kontroll RNA transpordi tasemel kontrollitakse, milliseid mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees. Kontroll translatsiooni tasemel kontrollitakse, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide abil toodetakse valke ribosoomides. Kontroll mRNA degradatsiooni tasemel selleks lagundatakse selektiivselt mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas.
transposoonsete elementide eest lncRNA-d - Pikad mittekodeerivad RNA-d, paljud neist toimivad kui tellingud; nad reguleerivad mitmeid erinevaid protsesse rakus, k.a. X-kromosoomi inaktivatsioons 6. Geeniekspressiooni kontroll 48. Geeniekspressiooni kontrolli 6 etappi eukarüootides. 1. Kontroll transkriptsiooni tasemel – kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavad geeni 2. Kontroll RNA protsessingu tasemel – kuidas toimub primaarse transkripti splaising 3. Kontroll RNA transpordi tasemel – milliseid mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse 4. Kontroll translatsiooni (valgusünteesi) tasemel – milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide abil toodetakse valke ribosoomides 5. Kontroll mRNA degradatsiooni tasemel – lagundatakse selektiivselt mõndasid mRNA molekule tsütoplasmas 6. Posttranslatsiooniline kontroll – aktiveeritakse või inaktiveeritakse toodetud valke või transporditakse neid erinevatesse raku osadesse 49
prokarüootideski kuid esineb siiski ka teatavaid erinevusi. Nagu eespool mainitud, on eukarüootidel kolm erinevat RNA polümeraasi, mis sünteesivad erinevaid RNA molekule. Transkriptsiooni esimeses etapis sünteesitakse nn. premRNA, mis sisaldab oma stuktuuris nii valgu sünteesi kodeerivaid piirkondi eksoneid- kui ka valgu sünteesiks mittevajalikke järjestusi introneid. RNA sünteesi järgmises etapis toimub mittekodeerivate järjestuste väljalõikamine ehk splaising. Selle tulemusena saadakse nn. küps-RNA. mRNA-de sünteesil esineb veel kaks olulist etappi. Transkriptsiooni käigus lisatakse eukarüootse pre-mRNA 5' cap (müts). Müts kujutab endast modifitseeritud struktuuriga guaniini jääki - m7G cap -. mis on mRNA-ga ühendatud 5'-5' sidemega. Prokarüoodis sellist struktuuri ei esine. Eukarüootse mRNA 3' otsas on kuni 200 nukleotiidi pikkune polü(A)
annaabi.ee 
