1. Ontogenees Vananemine: · Põhjused: - välised tegurid: haigused, organismi kogunevad mürkained, päike, erinevate toitainete puudus - Organismisisesed: telomeerid lühenevad, vabad radikaalid mis kahjustavad makromolekule, muutused DNAs · Organismi kaitse selle vastu: - Bioloogiline: immuunsüsteem (antikehad); naha limaskestad; erinevad regulatsiooni mehhanismid(ph, temperatuur); vigade parandamine DNAs; kehavõõraste ühendite lagundamine - Organismi teadlik kaitse: tervislikud eluviisid; antioksüdantide rikas toit Surm: · Etapid: - Agoonia surmaeelne seisund, kus organism mobiliseerib kõik oma varud elu säilitamiseks. Iseloomulik: teadvuse häired, kopsuturse, südametöö häired. - Kliiniline surm bioloogilisele surmale eelnev periood (u. 5min). Iseloomulik: südametöö ja hingamise seiskumine, teadvus puudub, rakkudes eluvõime säilib...
1. Kui rakkudes vajatakse mõnda valku, siis aktiveerub selle valmistamisjuhist sisaldav geen. Ensüümid avavad DNA kaksikheeliksi vajaliku geeni kohalt. Ensüümide mõjul katkevad nukleotiididevahelised vesiniksidemed. 2. mRNA sünteesitakse vastava geeni juhiste järgi nukleotiididest ensüümide kaasabil. 3. Protsessi lõpus sulgub DNA ahel uuesti kaksikheeliksiks. a) Mis ülesanne on tRNA-l? b) Mis on initsiaatorkoodon? Mis on initsiaatorkoodoniks? c) Nimeta stoppkoodonid. Mis on nende ülesanne? d) Mis on ribosoomide ülesanne nendes protsessides? mRNA liigub tuumapooride kaudu tsüto- aminohappele vastab üks või mitu mRNA plasmasse, kus asuvad ka tRNA ja ribosoomid. koodonit. mRNA sisaldab ka translatsiooni mRNA sisaldab valgusünteesiks vajalikku algus- ehk initsiaatorkoodonit ja valgusünteesi informatsiooni, mis DNA-st kopeeriti. Tsüto- lõpetavat ehk stoppkoodonit. Initsiaator-
Koodon-1aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik. 4 erinevast nukleotiidist saab moodustada 64 erinevat kombinatsiooni. Põhiaminohappeid on 20, seepärast vastab ühele aminohappele mitu koodonit- so. sünonüümsus ühetähenduslikus- ühele koodonile ei vasta mitu amonihapet mittekattuv- ükski nukleotiid ei asetse kõrvutiasevates koodonites samaaegselt Initsiaatorkoodon(Algus)-mRNA nukleotiidne järjestus AUG. Kõigi valkude süntees algab metioniinkoodonist. Stoppkoodonid- UGA,UAA, UAG- tähistavad valgusünteesi lõppu, neile ei vasta ükski aminohape Valgusüntees- toimub tsütoplasmas asuvates ribosoomides. Protsessi toimumiseks on vaja mRNA molekule, tRNA molekule, aminohappeid, ensüüme, energiaallikatena ATP, GTP translatsioon algab mRNA ühinemisega ribosoomid. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimesena tRNA molekul, millega on ühendatud aminohape metioniin. Iga tRNA seostun kindla aminohappega (tRNA mis seostub Met-ga on initsiaator TRNA)
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 viimases nukleotiidis. Stoppkoodonid. Kood on universaalne. Antibiootikumid passiveerivad bakterite valgusünteesi. Genoom antud liigi täielik geenikogum Geeni ekspressioon e avaldumine geeni transkriptsioon(RNA toodang) ja translatsioon (valgu toodang) 1. Konstituiivne ekspressioon geenidel, mille produkte on igas rakus igal ajal vaja=housekeeping geenid 2. Muutuva tasemega (induktsioon ja repressioon) avaldumise tase muutub vastavalt vajadusele: välised signaalid/raku arenguprogramm
Leiduvad rakkude tsütoplasmas, mitokondrite maatriksis, kloroplastide stroomas. Toimivad rakusiseste valgu sünteesi tsentritena. f. Aminoatsüül-tRNA tRNA koos amonohappega. 2. Geneetiline kood- mRNA ahelas olevate nukleotiidikolmikute ja neile vastavate aminohapete loetelu. a. Koodonite üldarv = 64, tripletne sellepärast, et tuleb kodeerida 20 amonohapet (4 2 = 16 ei oleks piisav, aga 43 = 64>20) b. Aminohappetid kodeerivate koodonite arv = 61 c. Ülejäänud 3 on nonsenss või stoppkoodonid. 3. a. Geneetilise koodi pidevus aluste järjestust loetakse fikseeritud lähtepunktist ning see on pidev (ei ole punkteeritud). Kattumatus - koodonisse kuuluvad nukleotiidid moodustavad komplekti, mida on translatsiooni staadiumis vaid üks kord. Degenereeritus - üks aminohape võib olla kodeeritud rohkem kui ühe koodoniga va. Trp ja Met. b. Crick`i võnkehüpoteesi olemus ja roll esimene alus antikoodonis, mis vastab koodoni kolmandale
2.Kindlates kudedes avalduvad geenid nt. insuliini reguleerivad geenid 3.Geenid, mis avalduvad kindlal eluetapil nt elundkondade väljakujunemises osalevad geenid 4.Geenid mis ei avaldu kunagi nt. sabageen Geenide ülesanded- Geneetiline kood -seaduspärasuste kood, 1 koodonile vastab 1 aminohape Universaalne- ühesugune koodonite ja aminohapete järjestus kõigis rakkudes Sünonüümsus- 1 aminohappele võib vastata mitu koodonit Alguskoodon AUG (Met), stoppkoodonid UGA; UAA; UAG Viirused -koosnevad nukleiinhappest ja valkudest, puudub rakuline ehitus (rakkude vahel rändavad parasiitgeenid), väljaspool peremeesrakku elutunnused puuduvad, olemas DNA või RNA, seega ka pärilik muutlikus ja evolutsioonivõime, valgusmikroskoobis nähtamatud, läbivad bakterifilterid. Bakteriofaagid- viirused, mis nakatavad baktereid Kasutamine: geeniraviks, GMO'd Ehitus: Genoom- 1 nukleiinhappe molekul (jaotatakse DNA, RNA viirused) Viiruse genoom (3-300 geeni)
· Ühele koodonile ei vasta mitu aminohapet geneetilise koodi ühetähendlikkus · Geneetiline kood on mittekattuv mitte ükski mRNA koodon ei kuulu samaaegselt kahe kõrvuti asetseva koodoni koostisesse. Initsiaatorkoodon alguskoodon, alati AUG Met metioniin (hiljem asendatakse sünteesis, esimest järku struktuur). Valgusünteesi lõpus kolm koodonit UGA; UAA; UAG, neile ükski aminohape ei vasta, stoppkoodonid. Valgusüntees Vaja: · mRNa molekulid · tRNA molekulid · aminohapped, ensüümid, energiaallikana ATP, GTP Algab mRNA ühinemine ribosoomiga. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimene tRNa molekul, millega on ühendatud Met. tRNA molekul, mis ühineb initsiaatorkoodoniga, nim initsiaator-tRNA-ks. Antikoodon tRNA kolm .. on komplementaarsed mRNA koodoniga. (AUG UAC) tuleb teine, sünteesitakse molekulide otse küljes olevate aminohapete vahele peptiitside.
- Kaitsefunktsioon antikehad, mis võitlevad organismidele mitteomaste ühendite vastu. - Energeetiline funktsioon seda alles siis, kui kõik teised varud on ammendunud. 17. Geneetiline kood. Geneetiline kood on kogum 64 nukleotiidest tripletist, mis määravad 20 aminohapet ning polüpeptiidahela initsiatsiooni ja terminatsiooni. Lugemine toimub mRNA järjestuse põhjal. See on universaalne ja esinevad algus- ja lõpukoodonid, initsiaatorkoodon AUG, stoppkoodonid UAG, UAA, UGA. Enamik aminohappeid on määratud mitme koodoniga. 18. Ribosoomide ehitus ja funktsioon. Ribosoom on nii eel- kui ka päristuumse raku tsütoplasmas esinev kaheosaline molekulaarne masin, mis koosneb ribosomaalse RNA (rRNA) ja valgu molekulidest. Selle ülesanne on katalüüsida peptiidahelate moodustumist, lähtudes raku DNA pealt transkribeeritud informatsiooni-RNA järjestusest. Seda protsessi nimetatakse translatsiooniks
valguhulga Koodon-1aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik. 4 erinevast nukleotiidist saab moodustada 64 erinevat kombinatsiooni. Põhiaminohappeid on 20, seepärast vastab ühele aminohappele mitu koodonit- so. sünonüümsus ühetähenduslikus- ühele koodonile ei vasta mitu amonihapet mittekattuv- ükski nukleotiid ei asetse kõrvutiasevates koodonites samaaegselt Initsiaatorkoodon(Algus)-mRNA nukleotiidne järjestus AUG. Kõigi valkude süntees algab metioniinkoodonist. Stoppkoodonid- UGA,UAA, UAG- tähistavad valgusünteesi lõppu, neile ei vasta ükski aminohape Valgusüntees- toimub tsütoplasmas asuvates ribosoomides. Protsessi toimumiseks on vaja mRNA molekule, tRNA molekule, aminohappeid, ensüüme, energiaallikatena ATP, GTP translatsioon algab mRNA ühinemisega ribosoomid. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimesena tRNA molekul, millega on ühendatud aminohape metioniin. Iga tRNA seostun kindla aminohappega (tRNA mis seostub Met-ga on initsiaator TRNA)
Ühetähenduslikus alati sama doodikombinatsioon määrab ära kindla aminohappe. Universaalsus koodi põhimõtted on samad nii eeltuumsetel, kui ka päristuumsetel. Nii taimedel, seentel ja loomadel. Pidevus (nukleotiide loetakse kolmekaupa) Vastavus kindlale koodonite arvule vastab kindel aminohappejääikde arv. Eritähenduslikud koodonid : 1. Initsiatsioonikoodonid alguskoodonid AUG päristuumsetes GUG osad bakterid, mitokondrid, kloroplastid. 2. terminaatorkoodonid stoppkoodonid (lõpetavad valgusünteesi). UGA, UAG, UAA valgusünteesi lõpetamiseks on vaja vaid ühte koodonit. Valgusüntees e. translatsioon : Koht : - ribosoomides - eeltuumsetel tsütoplasmas - päristuumsetel mitokondrites, kloroplastides. Aeg : - Kogu aeg ja natuke ka peale surma Olemus : - kodeerimistüüpi reaktsioon Komplementaarsus : - toimub erinevate RNA molekulide vahel, kusjuures mRNA ja tRNA on komplementaarsed Eeldused : 1. kõigi RNA põhivormide olemasolu 2
Geneetiline kood on: Universaalne: ühesugune koodonite vastavus on peaaegu kõigis eu- ja prokarüootsetes rakkudes. Sünonüümne: ühele aminohappele vastab mitu koodonit. Ühetähenduslik: kunagi ei vasta ühele koodonile samaaegselt mitu aminohapet. Mittekattuv: ükski mRNA nukleotiid ei kuulu samaaegselt kahe kõrvuti asetseva koodoni koosseisu. Initsiaatorkoodon (AUG) määrab ära geneetilise info lugemise alguse. Stoppkoodonid (UGA, UAA, UAG) määravad ära geneetilise info lugemise lõpu. TRANSLATSIOON On mRNA's nukleotiidide järjestusena salvestatud informatsiooni ülekandmine aminohapete järjestuseks sünteesitava valgu molekulis. Protsess algab initsiaatorkoodonist ja lõppeb stoppkoodoniga. Valgu süntees algab mRNA ühinemisest ribosoomiga. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimene tRNA molekul, mis tunneb antikoodoni abil ära mRNA vastava koodoni. Igat aminohapet transpordib kindel tRNA
asunud tRNA, mis ei ole enam aminohappega seotud, liigub E-saiti. Ribosoom liigub EF-G toimel mRNA molekulil kolme nukleotiidi võrra edasi mRNA 3'-otsa suunas, tarbides GTP energiat ning A-sait jääb vabaks, seondumaks järgmise aminoatsüül- tRNA molekuliga. 67. Kirjeldage translatsiooni terminatsiooniprotsessi. Translatsioon termineerub, kui terminatsioonifaktorid (valgud tähistusega RF) tunnevad A-saidis ära stoppkoodonid. UAA, UAG, UGA. 1)A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasiaktiivsust,nii et see lisab polüpeptiidahela viimase karboksüülrühmale vee molekuli 2)selle tulemusena vabaneb valminud polüpeptiidahel ning vaba tRNA liigub ribosoomi E-saiti. 3)nüüd on ribosoomi subühikud valmis ühinema uue polüpeptiidahela sünteesiks. 68. Geneetiline kood ja selle omadused. gen.kood põhineb nukleotiidide tripletitel, kolm nukleotiidi määravad ära
Ribosoomi A-saidis olev aminoatsüül-tRNA liigub P-saiti ja enne seda P-saidis asunud tRNA (mis pole enam AH-ga seotud), liigub E-saiti. Ribosoom liigub EF-G toimel mRNA molekuli kolme nukleotiidi võrra edasi mRNA 3'-otsa suunas. 68. Kirjeldage translatsiooni terminatsiooniprotsessi. · Terminatsiooniprotsess algab siis, kui terminatsioonifaktorid tunnevad A-saidis ära stoppkoodonid (bakteris: RF1 tunneb ära UAA ja UAG, RF2 aga UAA JA UGA; eukarüoodis ainult eRF, mis tunneb ära kõik kolm koodonit) A-saiti sisenenud RF muudab peptidüültransferaasi aktiivsust ning viimane lisab polüpeptiidahela viimase AH karboksüülrühmale vee molekuli. Valmis polüpeptiidahel vabaneb P-saidis asuvalt tRNA molekulilt ja vaba tRNA liigub E-saiti.
Tsütosiin Tsütidiinfosfaat C X X C4H5N3O Tümiin Tümiinfosfaat T X - C5H6N2O2 Uratsiil Uridiinfosfaat U - X C4H4N2O2 Geneetiline kood Vastavus RNA koodonite ja valke moodustavate aminohapete vahel, mille abil luuakse valke. Geneetiline kood võimaldab DNA molekulidelt ümber kirjutatud geneetilise info tõlkida RNA molekulidele, mille järgi sünteesitakse valkude molekulid. 64 koodile vastab 20 aminohapet Startkoodonid: AUG (UUG, CUG) Stoppkoodonid: UGA, UAA, UAG DNA kopeerimine 1) Lühike oligopeptiid sünteesitakse järgmisest RNA järjestusest: 5' GACUAUGCUCAUAUUGGUCCUUUGACAAG Kust algab süntees ja kus see lõppeb? Mitu aminohapet kodeeritakse? 2) Otse kopeeritav haru DNA kaksikheeliksist sisaldab järgnevust: (5')CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG Milline on RNA vastavus sellele harule? Kas teise haru RNA vastavus on sama? Geen Geen mõjutab ühe või mitme tunnuse avaldumist.
Ühetähenduslikus alati sama doodikombinatsioon määrab ära kindla aminohappe. Universaalsus koodi põhimõtted on samad nii eeltuumsetel, kui ka päristuumsetel. Nii taimedel, seentel ja loomadel. Pidevus (nukleotiide loetakse kolmekaupa) Vastavus kindlale koodonite arvule vastab kindel aminohappejääikde arv. Eritähenduslikud koodonid : 1. Initsiatsioonikoodonid alguskoodonid AUG päristuumsetes GUG osad bakterid, mitokondrid, kloroplastid. 2. terminaatorkoodonid stoppkoodonid (lõpetavad valgusünteesi). UGA, UAG, UAA valgusünteesi lõpetamiseks on vaja vaid ühte koodonit. Valgusüntees e. translatsioon : Koht : - ribosoomides - eeltuumsetel tsütoplasmas - päristuumsetel mitokondrites, kloroplastides. Aeg : - Kogu aeg ja natuke ka peale surma Olemus : - kodeerimistüüpi reaktsioon Komplementaarsus : - toimub erinevate RNA molekulide vahel, kusjuures mRNA ja tRNA on komplementaarsed Eeldused : 1. kõigi RNA põhivormide olemasolu 2
- TF-l on alati ülekaal surppressor t-RNA ja TF omavahelises konkureerimises. - Suppressor tRNA juuresolekul toimub vastav stoppkoodoni transleerimine sense koodonina alla 50% (piisav muteerunud valgugeeni translatsiooniks ja samas viib suppressor tRNA ka normaalsete valkude pikendamisele, seda aga alla 50% juhtudest). - Rakk saab vajaliku valgu ja peptiidahela terminatsioon saab toimuda piisava sagedusega. Enamikul valgugeenidel on stoppkoodonid väikese vahega korratud, kui ei toimu terminatsiooni esimesel stoppkoodonil, siis järgmisel toimub see suure tõenäosusega. - Normaalsed stoppkoodonid on sobivas järjestuses – suurendab terminatsiooni tõenäosust ja vähendab suppressiooni efektiivsust. Raainihke ja misense suppressorid on veelgi väiksema „võimekusega“ kui nonsense suppressorid. Valgusünteesi protsesiivsus – näitab, kui suur osa alustatud valkudest lõpuni sünteesitakse
annaabi.ee 
