Kui atsetüleerida Lys, siis DNA ja histoonide vahelised sidemed nõrgenevad !pakkimistase langev ning transkriptsioonifaktoritel on sinna hõlbsam liigi pääseda ning geeni ekspressioon võib alata. Kui aga metüleenida Lys ja Arg, siis see neurtaliseerib nende positiivsed laengut ning inhibeerib geeni ekspressiooni. Seri fosforüülimine sammuti pakib DNA veelgi tihedamini kokku ning geeni ekspressioon on takistatud. ! 9. Splaisseosoomi keemiline ehitus ja talitlus. Mis on alternatiivne splaissing ja mis on selle bioloogiline tähtsus? ! Splaissosoom koosneb snRNA-dest (small nuclear RNA) ja valkudest. S-des toimub pre-mRNA molekulist intronite väljalõikamine ja eksonite ühendamine. Alternatiivne splaissing: protsess, mille käigus lõigatakse splaissimisel pre-mRNA järjestusest lisaks intronitele ka osa eksoneid välja, nii et tulemusena saab üks ja sama geen kodeerida mitut erinevat valku. Alternatiivne splaissing toimib 95% inimese mitme eksoniga geenidest. 10
analüüsi-meetodeid kasutatakse enhanceralade tuvastamiseks? a. Enhancer lühike DNA ala, mis seob aktivaatoreid (valgud), initsieerib transkriptsiooni läbi mediaatorkompleksi. b. Tuvastamiseks kasutatakse linkerskaneeritud, mutatsioon analüüs/geelelektro-foreesi ja autoradiograafiat, footprinting. 21. Nimeta vähemalt 3 üldist bioloogilist protsessi, kus enhancerite aktiivsusega kontrollitakse geen ekspressiooni tasemeid? a. Splaissing, translatsioon, transkriptsioon. 22. Kirjelda eukarüootse mRNA molekuliga toimuvad muutusi pärast transkriptsiooni lõppu ja translatsiooni algust. a. *5' cap lisamine guanosiinijääk, mis lisatud mRNA 5' otsa 5'-5' trifosfosidemega + metüleeritud 7' asendis b. *splaissimine intronite väljalõikamine c. *editing mRNA töötlemine, vahetatakse nukleotiidide kompositsioone mRNA-s tekivad varasemad stopp-koodonid kodeerides lühemaid valke
mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. 2. Osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. Kofaktorina on vaja vaba 3´-OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3 ´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub fosfodiestersideme ülekanne ekson-intron ühendusalalt G-OH-le (RNA ahela katkeb eksoni ja introni ühendusalas), seejärel katkeb fosfodiesterside järgmise eksoni ja introni 3´-otsa vahel ning fosfodiesterside moodustub eksonite vahel. Väljälõigatud intron tsirkulariseerub molekulisiseselt (toimub veel üks fosfodiestersideme ülekanne). 3
kromosoomide tsentromeeri piirkonnas. Polycomb-gruppi (PcG) kuuluvaid geene vaigistavad valgud, mis reguleerivad mitmesuguste geenide ekspressiooni. (täpne funktsioonn teadmata) Tuuma tähnid (speckles) - nad on snRNP-de ja pre-mRNA splaissinguga seotud valkude säilitamise ja modifitseerimise kohad ning vabanevad tuumaplasmasse ainult vajaduse korral. o Ei asu nii tihedalt kromatiini lähedal kus toimub transkriptsiooniga seotud pre- mRNA splaissing ‘Lõikamise’ kehakesed (Cleavage body) – sisaldavad mRNA-de lõhustamiseks ja 3'-otsa töötlemiseks vajalikke tegureid; kattuvad Cajali kehadega või on nende läheduses. Nende kehakeste alajaotus, mis ei ole seostunud cajali kehakestega sisaldavad värskelt sünteesitud RNAd 2. DNA replikatsioon Kogu rakutuumas leiduva DNA kahekordistamine, toimub rakutsükli S faasis Rakkude jagunemist ettevalmistav etapp 1. Komplementaarne – A -T ja G - C 2
60. Võrrelge eukarüootsete ja prokarüootsete geenide struktuuri. Eukarüootse RNA transkriptsioonijärgne modifikatsioon. Eukarüoodil eksonite (kodeerivad alad) vahel on mittekodeerivad alad (intronid). Peale transkriptsiooni lõigatakse tuumas intronid välja ning viiakse eksonitega RNA tsütoplasmasse (splaissing). Prokarüoodil geenid on koos, transkripteeritakse korraga - operon 61. Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. Alternatiivne splaissing lõigatakse välja ka osa eksoneid, tekivad erinevate osadega valgud · tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse splaissingu endonukleaas ja eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil · osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt · rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kaheetapiliselt ribonukleoproteiin-partiklites splaissoomides. Toimub estersidemete tekitamise
eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spetsiifiliselt ära tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. 2) Osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Kofaktorina on vaja vaba 3´-OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub fosfodiestersideme ülekanne ekson-intron ühendusalalt G-OH-le, seejärel katkeb fosfodiesterside järgmise eksoni ja introni 3´-otsa vahel ning fosfodiesterside moodustub eksonite vahel. Väljälõigatud intron tsirkulariseerub molekulisiseselt (toimub veel üks fosfodiestersideme ülekanne). 3) Rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kahe-etapiliselt ribonukleoproteiin-partiklites splaissosoomides
Järgneb RNA sünteesile. Vaja läheb ribosoome, mRNAd, tRNAd, aminohappeid, energiat, ensüüme. Tulemuseks valgu molekul 15.Modifikatsioonid Prokarüooid – bakterid - Geenid kompleksis – liitgeenid (operon), mitu struktuuri järjest mille juurde käivad regulaatorgeenid - Transkriptsioon ja translatsioon samaaegselt Eukarüoodid - RNA protsessing (tuumas) - Katkelised geenid – intronid ja eksonid; geeni splaissing - Transkriptsioon ja translatsioon eriaegselt Modifikatsioonid - DNA metülatsioon - Histoonide atsefülatsioon 16.Geeni struktuur Geeniekspressiooni kontrollsüstem – operoni mudel Tüüpiline geeni struktuur: - Prokarüootse geeni kodeeriv DNA järjestus on pidev - Eukarüootse geeni kodeeriv järjestus on katkestatud mittekodeerivate järjestustega
aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. (2) Osade rRNA prekursorite puhul (paljudes madalamates eukaüootides, näit. Tetrahymena thermophila samuti ka rakuorganellides) kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. Kofaktorina on vaja vaba 3´-OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub fosfodiestersideme ülekanne ekson-intron ühendusalalt G-OH-le (RNA ahela katkeb eksoni ja introni ühendusalas), seejärel katkeb fosfodiesterside järgmise eksoni ja introni 3´- otsa vahel ning fosfodiesterside moodustub eksonite vahel. Väljälõigatud intron tsirkulariseerub molekulisiseselt (toimub veel üks fosfodiestersideme ülekanne). (3) Rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kahe-etapiliselt
(tRNA) või iseenda ning teiste RNA-molekulide biokeemiliseks sünteesiks, modifikatsiooniks ja geenide avaldumise regulatsiooniks. RNA-protsessing (ingl. RNA processing)- RNA transkriptsioonijärgsel ümberkorraldamisel toimuv translatsioonieelsest RNA-st spetsiifiliste järjestuse kõrvaldamine ning transkripti mõlema otsa modifikatsioon: pre-mRNA 5´-otsa lisatakse 7- metüülguanosiinmüts ja 3´-otsa polü-A järjestus. 17. Intronid ja geeni splaissing intronid (ingl. Introns)- Eukarüootsete geenide DNA-aluste vahejärjestused, mida ei esine töödeldud RNA-transkriptis, kuivõrd nad lõigatakse splaissingul primaarsest RNA-transkriptist välja. splaissing e. kokkupõime (ingl. Splicing)- Protsess, mille käigus RNA-st elimineeritakse eksonite vahele jäävad intronite järjestused ja eksonite järjestused seotakse kovalentselt. 18. Valgusüntees rakkudes, tuum ja tsütoplasma
initsiatsioon 4. elongatsiooni algus 5. elongatsioon 6. terminatsiooni signaal destabiliseerib polümeraasi 7. RNA eraldumine RNA polümeraas võib DNA molekulil liikuda mõlemas suunas. Liikumise suund määrab ära kumba DNA ahelat transkibeeritakse. Ka transkriptsioon põhjustab DNA superspiraale. RNA protsessing Eukarüoodis esineb RNA protsessing. Eukarüootse RNA protsessingu kolm peamist elementi: mRNA esimase transkripti 5’-otsa müts mRNA splaissing mRNA polüadenüleerimine RNA protsessing algab juba RNA transkriptsiooni käigus. Müts läheb RNA 5’ otsa ja pannakse tagurpidi. Mütsiks on lämmastikaluse positsioonis 7 metüleeritud guanosiin. Side on 5’-5’ fosfaatside. Lisatakse juba kui RNA polümeraas on sünteesinud 25-30 nt. Müts kaitseb RNAd ribonukelaaside vastu. Eukarüootsel geenil on eksonid (kodeerivad) ja intronid (vahejärjestused) Geenidel esineb sageli alternatiivsed splaissingut.
info põhjal REPLIKATS Replikatsioon algab paljudest IOON replikatsioonialguspunktidest, kuni Replikatsioon algab ühest kohast, kuni replikatsioonikahvlid ühinevad. teeb rõngaskromosoomil ringi peale INTRONID Esinevad intronid valke kodeerivates geenides. Introneid ei esine, splaissing ei ole vajalik. RNA Esineb splaissing enne valgusünteesi. PROTSESSI Ei esine. Nii kui RNA süntees algab, on NG samaaegselt võimalik valgusüntees 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. 1. GENEETILINE SARNASUS
segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need ensüümid tunnevad spersiifiliselt ära tRNA tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. 2) Osade rRNA prekursorite puhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Kofaktorina on vaja vaba 3´-OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub fosfodiestersideme ülekanne ekson-intron ühendusalalt G-OH-le, seejärel katkeb fosfodiesterside järgmise eksoni ja introni 3´-otsa vahel ning fosfodiesterside moodustub eksonite vahel. Väljälõigatud intron tsirkulariseerub molekulisiseselt (toimub veel üks fosfodiestersideme ülekanne). 3) Rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kahe-etapiliselt ribonukleoproteiin-partiklites splaissosoomides
Intronite väljalõikamine võib toimuda kolme erineva mehhanismi alusel: 1) tRNA prekursorite puhul teeb katkeid RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ning eksoneid sisaldavad RNA segmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. 2) Osade rRNA prekursorite ouhul kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt RNA molekuli enda poolt. Reaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. 3) Rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kaheetapiliselt ribonukleoproteiin-partiklites – splaissosoomides. Splaissosoomid sisaldavad snRNA molekule ja üle 40 erineva valgu. snRNAd ei ole tuumas vabalt, vaid kuuluvad väikestesse RNA-valk kompleksidesse, mida nimetatakse snRNP-deks. Splaissing toimub etapiviisiliselt. 62. mRNA molekulis asuva geneetilise informatsiooni muutmine – RNA editing. Geneetilist infot RNA molekulis võidakse muuta kahel viisil – lämmastikaluste
• Kui suur osa on pärilikkusel ja kui suur osa on keskkonnateguritel organismi tunnuste kujunemisel? Pärilikkus: 40%, keskkond: 50% • Millal on keskkonna mõjul toimunud geneetilised muutused pärilikud? Kui muutused toimuvad sugurakkudes • Mis rolli mängivad geenid, RNA ja valgud tunnuste avaldumises? Dna-rna-valk- paljude valkude koostoime-pärilikud tunnused.geen määrab rna ja rna valgud. • DNA: struktuur, ehitus ja asukoht rakus,ülesanded rakus ja seos tunnuste avaldumisega, DNA replikatsioon • RNA: struktuur, ehitus ja asukoht rakus, ülesanded rakus ja seos tunnuste avaldumisega, RNA transkriptsioon • Valgud: Geneetilise koodi tähtsus valgusünteesis, Valgusünteesi kulg, Valgu küpsemine rakus • Milline on DNA ehitus? Kus asub DNA rakus? väga pikk kaksikahel, koosneb nukleotiididest, asub rakutuumas...
met8 Beadle ja Tatum tulid välja hüpoteesiga: "ÜKS GEENÜKS ENSÜÜM" Varsti siiski selgus, et 1. Igat reakstsiooni kontrollib sageli rohkem kui üks geen (mitmeahelalised polüpeptiidid) 2. Mitmed rajad on harulised "Üks geen üks ensüüm" "üks geen üks polüpeptiid" Praegu: Üks geen võib anda rohkem kui ühe polüpeptiidi Alternatiivne splaissing on koespetsiifiline. Paljud geenid transkribeeritakse RNAsse kuid nende järgi ei moodustu valku ( rRNA, tRNA, snRNA). See on oluline geenide regulatsioonis ontogeneesis Ka mittekodeeriv DNA reguleerib geenide ekspressiooni Pärilikud haigused inimesel seotud ensüümide puuduse või madala aktiivsusega Sageli pleiotroopne efekt fenotüüp võib olla patsientidel erinev: Fenüülketonuuria (PKA) I tüüpi Albinism TaySachs'i tõbi Fenüülketonuuria
operon Transkriptsioon ja translatsioon samaaegselt Prokarüootidel toimub nii transkriptsioon kui ka translatsioon järjestikuliselt – need pole ajas ja ruumis lahutatud protsessid. o Eukarüoodid RNA protsessing (tuumas) 5´-müts 3´-polü-A saba Katkelised geenid Intronid ja eksonid Geeni splaissing (splaissosoomid) Transkriptsioon ja translatsioon eriaegselt Tuum ja tsütoplasma Mitokondrid, kloroplastid Eukarüootide tuumas toimub (sageli) pre-mRNA-st intronite kõrvaldamine (geeni splaissing) Eukarüootide tuumas toimub mRNA modifikatsioon (protsessing): 5´- otsa 7-metüülguanosiin-(MG)-mütsi ja 3´-otsa polü(A)-saba lisamine.
mRNA on kodeeritud niimoodi, et järjestikused kolm nukleotiidi (koodon) vastavad ühele aminohappele. Transpordi-RNA (tRNA) on väike RNA ahel, mis kannab kindlaid aminohappeid ribosoomi valgusünteesi aktiivtsentrisse, kus aminohapped liidetakse kasvavale polüpeptiidahelale. tRNA-l on piirkonnad aminohapete seondumiseks ja antikoodonregioon koodonite äratundmiseks mRNA ahelal snRNA-d - Väiksed tuuma RNA-d, osalevad paljudes tuumas toimuvates protsessides, k.a. pre-mRNA splaissing snoRNA-d - Väiksed tuumakese RNA-d, mis aitavad töödelda ja keemiliselt muuta rRNA-sid miRNA-d - MikroRNA-d, reguleerivad geeniekspressiooni blokeerides spetsiifiliste mRNA-de translatsiooni ja põhjustavad nende lagundamist siRNA-d - Väiksed segavad RNA-d, lülitavad välja geeniekspressiooni juhtides mRNA-de lagundamist ja moodustades kompaktse kromatiini struktuuri piRNA-d - Piwi-ga seostuvad RNA-d, seostuvad piwi valkudega ja kaitsevad sugurakke transposoonsete elementide eest
61. Intronite kõrvaldamine splaissingu teel. · 3 erinevat mehhanismi: tRNA prekursorite puhul teeb katked RNA ahelasse spetsiifiline splaissingu endonukleaas ja eksoneid sisaldavad RNA fragmendid ühendatakse splaissingu ligaasi abil. Need molekulid tunnevad spetsiifiliselt ära RNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga nukleotiidset järjestust Osade rRNA prekursorite puhul toimub splaissing autokatalüütiliselt RNA molekuli enda poolt. Kofaktorina vajatakse kas GTP, GDP, GMP või guanosiooni vaba -OH rühma ja mono- või divalentset katiooni. Fosfodiesterside kandub üle ekson-intron üleminekualalt G-OH'le, seejärel katkeb fosfodiesterside järgmise eksoni ja introni 3'- otsa vahelt ning moodustub eksonite vahele. Rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kaheetapiliselt
Need ensüümid tunnevad spetsiifiliselt ära tRNA prekursormolekuli kõrgemat järku struktuuri, mitte aga spetsiifilist nukleotiidset järjestust. (2) Osade rRNA prekursorite puhul (paljudes madalamates eukaüootides, näit. Tetrahymena thermophila, samuti karakuorganellides) kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. (3) Rakutuumas asuvate pre-mRNA molekulide splaissing toimub kahe-etapiliselt ribonukleoproteiin-partiklites splaissosoomides. Splaissosoomid sisaldavad snRNA molekule U1-U6 (U3 asub tuumakeses) ja üle 40 erineva valgu. snRNA-d ei ole tuumas vabalt, vaid kuuluvad väikestesse RNA-valk kompleksidesse, mida nimetatakse snRNP-deks. Splaissing toimub etapiviisiliselt. 62. mRNA molekulis asuva geneetilise informatsiooni muutmine RNA editing.
lõpp (termination)- Moodustab juuksenõela struktuuri (enda suhtes komplementaarne). mRNA modifikatsioonid: · 5' `müts' (cap)- funktsioonid: Olla `lipuks' transpordil tuumast välja, Kaitsta lagundamise eest, Seondumiskoht ribosoomile (translatsiooni algus) · 3' polü(A) saba- funktsioonid: Kaitseb lagundamise eest, Vajalik translatsiooni lõpetamiseks · Splaissimine- snRNA molekulid viivad läbi. Splaissing võimaldab ühelt DNA järjestuselt kodeerida erinevaid valke. Spinat ja müürlooga rubisco aktivaas oli esimene 1998 · Eksonid järjestuse osa, mis jääb alles · Intronid väljalõigatud järjestuse osad Regulaatorvalgud- reguleerivad RNA polümeraasi tööd. Repressor ja aktivaator- molekulid, mis soodustavad või takistavad transkriptsiooni.
75. Ames´i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. 76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. 77. SOS vastus bakterites. 78. Ristsiirde toimumise mehhanism Holliday mudeli põhjal. 79. Komplementatsioonitesti rakendus, selle erinevus rekombinatsioonitestist. Komplementatsioonitesti piirangud. 80. Komplekssed seosed geenide ja polüpeptiidide vahel: alternatiivne splaissing, immuunvastuse kujunemise geneetiline taust.
Siiski 10% geenidest ekspresseeruvad siiski. Tunnused avalduvad, ent mitte täielikult. 51. Mis vahendab ühe X-kromosoomi inaktivatsiooni? Millisel hetkel inaktivatsioon toimub ja kui kaua kestab? Inaktivatsiooni indutseerib RNA. X kromosoom transkribeerib RNA, mis jääb tuuma ja seondub inaktiveeritava X kromosoomi DNAga, indutseerib heterokromatiseerumise. Inaktivatsioon algab varases loote arengus suvalisel ajal ning kestab elu lõpuni. 52. Milles seisneb alternatiivne splaissing ja kuidas võiks see kaasa aidata organismide paremale kohastumusele keskkonnamõjude suhtes? Alternatiivne splaissing tähendab geeni võimet eksonitest erinevate mRNAde kokkupanekut. Võimaldab erinevate geeniproduktide teket, ehk reageerida erinevatele keskkonnamõjudele, kasutades sama algmaterjali. Valgud on võimalik vastavalt vajadusele eri moodulitest kokku monteerida. 53. Millise kahe protsessi toimumine on peamiseks märguandjaks, et mRNA on
LncRNAd võivad reguleerida geeniekspressiooni ja valgu sünteesi erinevatel viisidel. Reguleerivad geeniekspressiooni kromatiini tasemel, mõjutavad transkriptsiooni ja pre-mRNA protsessingut, mRNA stabiilsust ja translatsiooni. Geeniregulatsioon võib toimuda in cis – transkribeeritud lncRNA lähedal või in trans – transkriptsioonisaidist kaugemal. Posttranskriptsiooniline funktsioon hõlmab endas protsesse nagu splaissing, likalisatsioon, translatsioon ja degradatsioon. 1. Transkriptsiooni regulatsioon Reguleerivad geenispetsiifilist transkriptsiooni – ncRNAde märklaudadeks võivad olla aktivaatorid või repressorid, erinevad transkriptsiooni komponendid nt RNAP II ja siegi DNA. Moduleerivad transkriptsioonifaktorite funktsiooni erinevate mehhanismide kaudu, nt funktsioneerides koregulaatoritena,
organismi kontrollile, saavad paljuneda lõpmatult). On ainult eukarüoodsetel rakkudel. Valgu sünteesi geneetiline kontroll Igat reakstsiooni kontrollib sageli rohkem kui üks geen (mitmeahelalised polüpeptiidid). Mitmed rajad on harulised. Mitmed rajad on harulised, ensüüm koosneb tavaliselt mitmest erinevast polüpeptiidahelast. Geen määrab ühe ensüümi, mitte ühe valgu. Üks geen võib anda rohkem kui ühe polüpeptiidi. Alternatiivne splaissing on koespetsiifiline. Paljud geenid transkribeeritakse RNAsse, kuid nende järgi ei moodustu valku ( rRNA, tRNA, snRNA). See on oluline geenide regulatsioonis ontogeneesis. Ka mittekodeeriv DNA reguleerib geenide ekspressiooni. Pärilikud haigused inimesel seotud ensüümide puuduse või madala aktiivsusega. Fenüülketonuuria: Mutatsioon fenüülalaniin hüdroksülaasi geenis, mis takistab fenüülalaniini konverteerimist türosiiniks
signaalitransduktsioon, signaali ülekanne läbi tsütoplasma tuuma, et spetsiifiliselt reguleerida kindlate geenide ekspressiooni. Transkriptsioonijärgsel protsessingul- enamus geene sisaldab mittekodeerivaid järjestusi ehk introneid, mis on vaja välja lõigata, et kodeerivad järjestused ehk eksonid täpselt ühendada, toimub RNA splaissing. mRNA stabiilsus mõjutab valgusünteesi rakus, pikaealised paremad. Geenide vaigistamine. Geenimälu tähendab olukorda, kus geenide avaldumine on kontrollitud selle kaudu, kummalt vanemalt geen on päritud. Geeni amplifiatsioon soodustab geenide avaldumist. Translatsioonil- initsiaatorkoodon AUG, stoppkoodonid UGA, UAG, UAA. 22. Mida kutsutakse molekulaarbioloogia põhidogmaks?
Rakkude poolt toodetavad RNA-d mRNA-d - Informatsiooni RNA-d (ingl. k. messenger RNA), kodeerivad kindlaid DNA nukleotiidse järjestuse piirkondi polüpeptiidahelate aminohappeliseks järjestuseks rRNA-d - Ribosoomi RNA-d, moodustavad ribosoomide põhistruktuuri ja katalüüsivad valgusünteesi tRNA-d - Transport RNA-d, transpordivad aminohappeid ribosoomi, kus need lülitatakse polüpepdiidahelasse snRNA-d - Väiksed tuuma RNA-d, osalevad paljudes tuumas toimuvates protsessides, k.a. pre-mRNA splaissing snoRNA-d - Väiksed tuumakese RNA-d, mis aitavad töödelda ja keemiliselt muuta rRNA-sid miRNA-d - MikroRNA-d, reguleerivad geeniekspressiooni blokeerides spetsiifiliste mRNA- de translatsiooni ja põhjustavad nende lagundamist siRNA-d - Väiksed segavad RNA-d, lülitavad välja geeniekspressiooni juhtides mRNA-de lagundamist ja moodustades kompaktse kromatiini struktuuri piRNA-d - Piwi-ga seostuvad RNA-d, seostuvad piwi valkudega ja kaitsevad sugurakke transposoonsete elementide eest
avaldumist (mõjutab mRNA aktiivsust ja stabiilsust) 26. Kirjelda RNA protsessingu kolme peamist osa Esineb eukarüootides. ● mRNA esmase transkripti 5’-otsa müts (cap), tagurpidi RNA 7-metüülguanosiin-5’-müts. Side on 5’-5’ fosfaatside. Lisatakse elongatsioonil. Funktsioon on kaitsta lagundamise eest (ribonukleaasid), olla signaalmolekul transpordil ning anda märku ribosoomile, kus on õige koht alustada translatsiooni. ● mRNA splaissing Intronite kõrvaldamine geeni splaissingul. Teatud regioonid lõigatakse välja lariaat-struktuuri abil. Eksonid - järjestuse osa, mis jääb alles. Intronid - väljalõigatud järjestuse osad. ● mRNA polüadenüleerimine Lisatakse ahela 3’ otsa polü(A) saba (polüadenüleerimine). Teostatakse polü(A)-polümeraasi abil. Funktsioon on kaitsta lagundamise eest ning olla signaaljärjestus translatsiooni õigeaegseks lõpetamiseks
heterokromatiinile kohane tuumas perifeersel, membraanilähedases kohas. Siiski 10% geenidest ekspresseeruvad siiski. 51. Mis vahendab ühe X-kromosoomi inaktivatsiooni? Millisel hetkel inaktivatsioon toimub ja kui kaua kestab? Inaktivatsiooni indutseerib RNA. X kromosoom transkribeerib RNA, mis jääb tuuma ja seondub inaktiveeritava X kromosoomi DNAga, indutseerib heterokromatiseerumise. Inaktivatsioon kestab elu lõpuni. 52. Milles seisneb alternatiivne splaissing ja kuidas võiks see kaasa aidata organismide paremale kohastumusele keskkonnamõjude suhtes? Alternatiivne splaissing tähendab geeni võimet eksonitest erinevate mRNAde kokkupanekut. Võimaldab erinevate geeniproduktide teket, ehk reageerida erinevatele keskkonnamõjudele, kasutades sama algmaterjali. Valgud on võimalik vastavalt vajadusele eri moodulitest kokku monteerida. 53. Millise kahe protsessi toimumine on peamiseks märguandjaks, et mRNA on
1.Tähtsamad momendid geneetika ajaloos: *1865-99-geneetika sünd, pärilikud alged *1900-43 areneb klassikaline geneetika, mis põhineb mendelismil ja morganismil *1944-70- molekulaargeneetika *1971-areneb geenitehnoloogia 2.Mendel- pani aluse geneetikale, ettekanne taimede hübriididest (1865) De Vries-1901 mutatsiooniteooria looja (1901) Johannsen- tõestab, et muutlikus võib olla pärilik ja mittepärilik, mõisted geno- ja fenotüüp, geen ja populatsioon. Vavilov- formuleerib päriliku muutlikkuse homoloogiliste ridade seaduspärasuse (1922). Kultuurtaimede tekkekolded ehk tsentrumid (1927) Morgan- pärilikkuse kromosoomiteooria (geenid asuvad kromosoomides) 1911 Watson-Crick- desifreerivad DNA molekuli (DNA biheeliks) 1953 3. Geneetika peamised meetodid: Hübridoloogline (Mendelism)- järglaste saamine isenditest, kes erinevad teineteisest kardinaalselt või mitme tunnuse poolest (ristamine) Tsütoloogiline- seisneb raku iseärasuste ja organismi t...
1.Tähtsamad momendid geneetika ajaloos: *1865-99-geneetika sünd, pärilikud alged *1900-43 areneb klassikaline geneetika, mis põhineb mendelismil ja morganismil *1944-70- molekulaargeneetika *1971-areneb geenitehnoloogia 2.Mendel- pani aluse geneetikale, ettekanne taimede hübriididest (1865) De Vries-1901 mutatsiooniteooria looja (1901) Johannsen- tõestab, et muutlikus võib olla pärilik ja mittepärilik, mõisted geno- ja fenotüüp, geen ja populatsioon. Vavilov- formuleerib päriliku muutlikkuse homoloogiliste ridade seaduspärasuse (1922). Kultuurtaimede tekkekolded ehk tsentrumid (1927) Morgan- pärilikkuse kromosoomiteooria (geenid asuvad kromosoomides) 1911 Watson-Crick- desifreerivad DNA molekuli (DNA biheeliks) 1953 3. Geneetika peamised meetodid: Hübridoloogline (Mendelism)- järglaste saamine isenditest, kes erinevad teineteisest kardinaalselt või mitme tunnuse poolest (ristamine) Tsütoloogiline- seisneb raku iseärasuste ja organismi t...
järjestust. (2) Osade rRNA prekursorite puhul (paljudes madalamates eukaüootides, näit. Tetrahymena thermophila samuti ka rakuorganellides) kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. Kofaktorina on vaja vaba 3´- OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub fosfodiestersideme ülekanne ekson-intron ühendusalalt G-OH-le (RNA ahela katkeb eksoni ja introni ühendusalas), seejärel katkeb fosfodiesterside järgmise eksoni ja introni 3´-otsa vahel ning fosfodiesterside moodustub eksonite vahel. Väljälõigatud intron tsirkulariseerub molekulisiseselt (toimub veel üks fosfodiestersideme ülekanne).
Vastavat RNAd hakkab ekspresseerima ainult inaktiveeritav X kromosoom ja piirkonda, kus RNA geen asub, nimetatakse X-i inaktivatsiooni keskuseks (X-inactivation center). Transkribeeritud RNA molekul jääb tuuma, seostub X-kromosoomi DNA-ga ja indutseerib selle heterokromatiniseerumise. X kromosoomi inaktiveerumine toimub embrüo arengu varajastel etappidel ning kestab terve raku eluea. Milles seisneb alternatiivne splaissing ja kuidas võiks see kaasa aidata organismide paremale kohastumusele keskkonnamõjude suhtes? Alternatiivne splaissing tähendab valgu sünteesiks mRNA kokkupanekut geeni erinevatest eksonitest. Eluvormide poolt alternatiivse splaissingu laialdane kasutamine lubab oletada, et valkude erinevad splaissinguvariandid suurendavad organismi paindlikkust keskkonnamõjudega kohandumisel – valgud on võimalik sõltuvalt vajadusest eri moodulitest kokku monteerida.
294. Mikrokiibid: diagnostiline meetod, kus ränikihiga klaasile on korrapäraselt üliväikestesse sektoritesse seotud tuhendeid in vitro sünteesitud lühikesi diagnostilisi geeniproove, mis hübriiduvad vaid DNA täieliku homoloogsuse korral, saab uurida genoomi saite 295. Inteinid: Inteinid on iseseisvalt DNA-fragmendilt sünteesitud valgud, mis transleeritakse koos peremeesgeeni valguga, eellasvalgus toimub inteini koosseisus oleva endonukleaasi toimel valgu autokatalüütiline splaissing, moodustuvad peremeesvalk ja intein. X 296. Vaimsed võimed: IQ alla 20 pole võimelised rääkima, 35 tugev vaimne alaareng, 45 mõõdukas vaimne alareng, alla 70 low, üle 115 high, üle 145 exeptionally gifted, 160+ genius; põhjused- geenid (lugemis-, kirjutamis-, kõnevõime, dementsus), keskkond (teadmata geenide avaldumine) 297. Vaimne iga (individuaalsed testid Binet-simeon'i intelligentsustest 1904 koolilastele- eraldada rumalad targematest,
geen asub, nimetatakse X-i inaktivatsiooni keskuseks (X-inactivation center). Transkribeeritud RNA molekul jääb tuuma, seostub X-kromosoomi DNA-ga ja indutseerib selle heterokromatiniseerumise. X kromosoomi inaktiveerumine toimub embrüo arengu varajastel etappidel ning kestab terve raku eluea. 16 52. Milles seisneb alternatiivne splaissing ja kuidas võiks see kaasa aidata organismide paremale kohastumusele keskkonnamõjude suhtes? Alternatiivne splaissing tähendab valgu sünteesiks mRNA kokkupanekut geeni erinevatest eksonitest. Eluvormide poolt alternatiivse splaissingu laialdane kasutamine lubab oletada, et valkude erinevad splaissinguvariandid suurendavad organismi paindlikkust keskkonnamõjudega
järjestust. (2) Osade rRNA prekursorite puhul (paljudes madalamates eukaüootides, näit. Tetrahymena thermophila samuti ka rakuorganellides) kõrvaldatakse intronid autokatalüütiliselt, RNA molekuli enda poolt. Splaissingureaktsioon ei vaja välist energiaallikat ega valkude aktiivsust. Kofaktorina on vaja vaba 3´- OH rühma kas GTP-lt, GDP-lt, GMP-lt või guanosiinilt (G-3´-OH) ning monovalentset ja divalentset katiooni. Splaissing toimub etapiviisiliselt: kõigepealt toimub fosfodiestersideme ülekanne ekson-intron ühendusalalt G-OH-le (RNA ahela katkeb eksoni ja introni ühendusalas), seejärel katkeb fosfodiesterside järgmise eksoni ja introni 3´-otsa vahel ning fosfodiesterside moodustub eksonite vahel. Väljälõigatud intron tsirkulariseerub molekulisiseselt (toimub veel üks fosfodiestersideme ülekanne). 71
Enamikus eukarüootsetes geenides on mittekodeerivad järjestused e. intronid, mis lõigatakse RNA protsessingul RNA-st välja, ühendades sellega RNA-s geeni kodeerivad järjestused ehk eksonid. Hulkraksete intronid on reeglina palju pikemad (1500 nukleotiidi) kui eksonid (500 nukleotiidi). Intronite väljalõikamise protsessi nimetatakse geeni splaissinguks. Kogu info introni väljalõikamise (splaissmise) kohta paikneb intronis endas. Valku kodeerivate geenide pre-mRNA splaissing peab toimuma väga täpselt, et mRNA saaks kodeerida funktsionaalset valku.Intronite täpne väljalõikamine peab toimuma nukleotiidi täpsusega, vastasel juhul läheb lugemisraam paigast ära. Enne splaissingut lisatakse pre-mRNA 5’-otsa 7-metüülguanosiinmüts ja 3’otsa transkriptsioonijärgselt pärast splaissingut 20–200nukleotiidi pikkune polü-(A)-järjestus ehk polü-(A)-saba. 7-metüülguanosiinmüts aitab kaitsta kasvavat RNA-
enneaegselt termineerivad või inhibeerivad mRNA protsessingut, nii et need alad on muutunud mittefunktsionaalseks ehkki neilt transkribeeritakse RNAd. Teine võimalus pseudogeenide tekkeks on RNA 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
Tavaliselt kasutatakse verd, suukaapeid, koorioni biopsiat, blastotsüsti materjali, juukseid, sperme, arhiveeritud materjali (surnute oma), Guthrie kaarte (tittedelt võetakse verd paksule paberile, kuhu DNA hästi jääb, pärast materjale elueeritakse ja uuritakse). · SNPd: Sagedased asendused, kodeerivadi on keskmiselt 6tk geeni kohta. Sünonüümsed asendused ei ole nii süütud kui paistab võib juhtuda, et moduleeritakse splaissingut või tehakse alternatiivne splaissing ja siis on juba halvasti. ApoE teatav haplotüüp (variant) on Alzheimerile väga soodus. Mis siis, et esmapilgul pole üldse seotud sellega. Mittekodeerivad SNPd võivad muuta ekspressioonitaset. Teatud genoomiblokid on konserveerunud SNPde poolest. · Minisekveneerimine: 1 kaupa märgistatud nukleotiidide lisamine. · Reaalaja PCR spetsproovidega, SNPde deletsiooniks. Mõõdetakse fluorestsentsi teket. · Polümeraasipõhine ekstensioonitehnika 17
MIKROBIOLOOGIA I KONSPEKT Sisukord ELU TEKE MAAL .................................................................................................................... 3 MIKROBIOLOOGIA AJALUGU ............................................................................................. 5 KOCHI-HENLE POSTULAADID ........................................................................................ 6 PROKARÜOODID ELUSLOODUSES, SUURUS JA NIMETAMINE .................................. 8 PROKARÜOOTIDE KIRJELDAMISEL JA SÜSTEMATISEERIMISEL KASUTATAVAD TUNNUSED ......................................................................................... 10 BAKTERITE KUJURÜHMAD ............................................................................................... 12 RAKUKUJUD JA NENDE EELISED NING PUUDUSED KESKKONDADES ............. 12 Kokid- kerakujulised bakterid. ......................
(splaissingu) tulemusel tekib küps mRNA. (Inton-ekson skeem) Ka küpses mRNA's on mittekodeerivad järjestused, nn liider ja treiler vastavalt mRNA alguses (5' osas) ja lõpus (3' osas). Ka ühe geeni intronid võivad kodeerida produkte, nn. intron kodeeritud produktid. Siia kuuluvad mitmed väikesed RNA molekulid (snoRNA). Imetajate geenides on paljude eksonite ühendamine võimalik mitmel erineval viisil, mõned intronid on võimalik välja jätta. See protsess on alternatiivne splaissing, mille 4 puhul on ühel geenil mitu võimalikku produkti. Seega geenid ei ole alati ühetähenduslikud. Funktsionaalselt on geenid struktuursed ja regulaatorgeenid: struktuurgeenid kodeerivad valke ja RNA molekule, mis viivad läbi rakkudes eluprotsesse. Regulaatorgeenide poolt kodeeritud produktid, mis võivad samuti olla nii RNA kui valgulised, reguleerivad teiste geenide avaldumist.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
