*Koodon - ühele aminohappele vastav mRNA nukleotiidikolmik. *Geneetiline kood - seaduspära, mille järgi mRNA nukleotiidikolmikule vastab kindel aminohape. *Antikoodon - mRNA koodoniga komplementaarne tRNA koodon, mis tagab õige aminohappe jõudmise ribosoomi. *Toidus sisalduvad valgud lõhustuvad seedimisel aminohapeteks, mis vereringe kaudu rakkudesse transporditakse. *Translatsiooni alguskoodon on AUG, millele vastab aminohape metioniin. Sellest algab aminohappeahela kokkupanek. *Stoppkoodoneid on 3: UGA,UAA,UAG. Nendele ei vasta ükski aminohape. *Aminohappeahel ei ole veel valmis valk, see on valgu primaarstruktuur. Keerdumisel tekib sekundaarstruktuur. Edasisel keerudmisel tertsiaarstruktuur. *Golgi kompleksis töödeldakse veel valke ja pakitakse need transpordiks kokku. *Geenide avaldumise regulatsiooni tasemed: 1.kontroll transkriptsiooni tasemel - kui sageli ja millal kirjutatakse vastava geeni pealt mRNAd 2
on vaja kindlat RNA-d või valku. mitokondris või kloroplastis. 10. Mis on geneetiline kood? Süsteem,mille abil nukleiinhapetes olev info viiakse üle valgule 11. Mis on geneetilise koodi omadused? • 4 nukleotiidi kombineeruvad 3-kaupa 64 erinevaks koodoniks. • Igale aminohappele vastab vähemalt üks koodon. • Valgusüntees algab alguskoodonist, mida on ainult 1: AUG = metioniin. • Stoppkoodoneid on 3: UGA, UAA ja UAG = neile ei vasta ükski aminohape ja aminohappeahela süntees katkeb. • Geneetiline kood on universaalne s.t kõigis elusorganismides sama. 13. Kuidas on geneetiline kood seotud valgusünteesiga? Valgu molekuli aminohappeline järjestus sõltub mRNA nukleotiidsest järjestusest, sest translatsioonil rakendatakse geneetilist koodi. 14. Kuidas kulgeb valgusüntees? 1. Mis protsessid ja mis järjekorras toimuvad selleks, et saada valmis valk?
järjestusi lõigatakse välja ning järelejäänud jupid pannakse uuesti kokku. *Nii võib ühe geeni pealt saada palju erinevaid mRNA-molekule, mille põhjal sünteesitakse eri valke. GENEETLINE KOOD *mRNAs olev info on kodeeritud *Igale kolmenukleotiidilisele lõigule vastab üks aminohape. *4 nukleotiidi võivad kolmekaupa kombineeruda 64-ks erinevaks koodoniks. *mRNA sisaldab translatsiooni alguskoodonit (AUG), millele vastab aminohape metioniin. *Stoppkoodoneid on kolm: UGA, UAA ja UAG. Neile koodonitele ei vasta ükski aminohape. *Kui ribosoomi jõuab üks neist kolmest koodonist, siis aminohappeahela sünteesimine katkeb. VALGUSÜNTEESI KÄIK *Tsütoplasmasse jõudnud mRNA kinnitub ribosoomile, mis omakorda liigub piki mRNAd kuni jõuab alguskoodonini. mRNAs sisalduva info tõlkimiseks vajatakse tRNA molekule. tRNA-molekulid kannavad enda küljes aminohappeid. Selle, milline
c) universaalne ühesugune koodonite ja aminohapete vastavus eksisteerib peaaegu kõigis organismides, nii prokarüootides kui ka eukarüootides d) mittekattuv geneetilise koodi lahtimõtestamine ehk desifreerimine toimub valgusünteesi käigus koodonite kaupa. Iga mRNA on varustatud nii translatsiooni algus- kui ka lõppkoodoniga. Alguskoodon ehk initsiaatorkoodoniks on nukleotiidijärjestus AUG, millele vastab aminohape metioniin (Met). Stoppkoodoneid ehk terminaatorkoodoneid on kolm: UGA, UAA ja UAG. Valgu süntees Toimub tsütoplasmas ribosoomides. 1. mRNA ühineb ribosoomiga 2. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimene tRNA molekul, millega on ühendatud aminohape Met. Aminohappe ühinemisel tRNA-ga kasutatakse ATP energiat. tRNA, mis ühineb initsiaatorkoodoniga, nim. initsiaator-tRNA-ks. tRNA kolme nukleotiidi, mis on komplementaarsed mRNA koodoniga nimetatakse antikoodoniks. 3
koodonit. Milliseid koodoneid genoomis eelistatakse, sõltub aga konkreetsest organismist endast. Otsene seos on aga aminohappele vastavate koodonite hulga ja selle aminohappe esinemissageduse vahel valkudes. Mõnele koodonile (UGA, UUA ja UAG) ei vasta ühtegi aminohapet, mistõttu neid mõnikord nimetetakse ka nonsensskoodoniteks. See nimetus ei ole aga päris õige, kuna nimetatud koodonid toimivad märgina valgusünteesi lõpetamiseks, umbes nagu punkt lause lõpus. Stoppkoodoneid e terminaatorkoodoneid tunnevad ära teatud ensüümid, nn. terminatsioonifaktorid, mis osalevad valgusünteesi lõpetamisel. 5. Millised on peamised erinevused DNA ja RNA vahel? DNA sisaldab endas pärilikku informatsiooni ning RNA osaleb päriliku info realiseerimises -- valgu biosünteesis. Kuna DNA primaarstruktuuris võivad nukleotiidid paikneda suvalises järjestuses, võimaldab DNA nende järjestuste kaudu talletada bioloogilist informatsiooni (seda võimaldab ka RNA,
30 RNA: kiire metabolismiga organismis on palju RNA-d lagundavaid ensüüme – RNA lõigatakse juppideks → valgusüntees jääb pooleli, ribosoom kinni mRNA-s, sest terminatsioonikoodonit pole → ei dissotseeru. Kui dissotseerub, võib valk lahti pääseda, mis on normaalsest lühem (ja kahjulik). Supressor tRNA ja translatsiooni täpsus Valgu geenides toimuvad mutatsioonid võivad tekitada lugemisraamis stoppkoodoneid, mis põhjustavad valgu lühenemist ja funktsiooni kadu. Neid kahjulikke mutatsioone kõrvaldab surpressor tRNA. Surpressorid jagatakse: nonsens surpressorid – transleerivad stoppkoodoneid misens surpressorid – kui AH kodeerivaid koodoneid teise AH-na read-through translation – väga madal valgu ekspressioon raaminihke surpressorid – muuta valgusünteesi lugemisraami supressor tRNA-d – võimelised ära tundma stoppkoodoneid, suunavad
transkribeeritakse RNAd. Teine võimalus pseudogeenide tekkeks on RNA pöördtranskriptsioon cDNAks ja viimase integratsioon genoomi intron-vaba DNAna. 7. Organellide DNA. Mitokondritel ja kloroplastidel on oma DNA. mtDNA: suurus 16 kb, struktuur rõngasmolekul, ei sisalda introneid, kodeeriv potentsiaal 37 geenist 13 kodeerivad valke, 22 tRNAsid ja 2 rRNAsid, geneetiline kood loomade ja pärmide puhul kodeerivad paljud koodonid alternatiivseid aminohappeid või stoppkoodoneid, mutatsioonid võivad põhjustada inimesel neuromuskulaarseid haigusi, arvatavasti vastavate kudede suurest ATP nõudlusest tingituna. Haigetel on rakkudes reeglina metsik-tüüp ja mutantne mtDNA segamini. Fenotüübiline muutus on seda suurem, mida rohkem on mutantset mtDNAd. Kloroplastide DNA on rõngasmolekul, mis sisaldab u. 120-160 kb, sõltuvalt taimeliigist. Kodeerib u. 120 valku ja kasutab standardset geneetilist koodi. 8. Eukarüootse kromosoomi struktuur