E.coli kromosoomis DNA replikatsioon Peter J. Russell, iGenetics: Copyright © Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings. JÄTK: Peter J. Russell, iGenetics: Copyright © Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings. Tsirkulaarse kromosoomi replikatsioon E. coli : 1. Kaks repl. Kahvlit moodustavad teeta sarnase struktuur () 2. Moodustuvad positiivsed superspiraalid 3. Topoisomeraasid vabastavad superspiraalid, nii et DNA saab edasi lahkneda Süntees viirustel 1. Katkemine, moodustub 5' ots kui praimer 2. Võib alata ükskõik kuskohast genoomis, võimaldab palju sünteese kiiresti 3. Viiruse kokkupanekul lõigatakse individuaalsed kromosoomid ja pakitakse DNA replikatsioon eukarüootidel Kopeeritakse rakutsükli S faasis Põhilised kontrollpunktid: 1. Raku oma suurus ja sobiv keskkond. 2
Replikatsiooni kahvel laieneb kromosoomi DNAl mõlemas suunas. Replikatsiooniks on vajalikud DNA polümeraasid DNA sünteesi viivad läbi ensüümid, mida nimetatakse DNA polümeraasideks. DNA polümeraaside aktiivsuseks on vajalik RNA praimerahel või DNA matriitsahel. Sünteesiks on vaja vaba 3’OH otsa olemasolu, sest süntees toimub 5’-˃3’ suunas. Inimesel on 13 erinevat DNA polümeraasi. DNA polümeraasi tööd toetab nn β-alaühiku klamber (clamp). Replikatsioonil tekivad superspiraalid replikatsioonikahvli ette positiivne superspiraal replikatsioonikahvli taha negatiivne superspiraal Topoisomeraas ensüümid kõrvaldavad superspiraalid topoisomeraas I tekitab DNA üheahelalisi katkeid topoisomeraas II tekitab DNA kaheahelalisi katkeid Topoisomeraaside inhibiitoreid kasutatakse laialdaselt vähivastases kemoteraapias. Telomeerid Telomeerid asuvad kordusjärjestustena kromosoomide otstel ja lühenevad iga kord kui rakk jaguneb
Kui temp alandada, siis aluspaaride valguse absorbeerimine nõrgeneb, mis näitab korrastatud struktuuri taastumist e renaturatsiooni. 7 Lehekülg 2. DNA tertsiaarstruktuurid. Superspiraalid. Ensüümid võivad tekitada või kõrvaldada superspiraale. Negatiivne superspiralisatsioon võib tekitada ristikujulisi struktuure. Tüübid: (a) DNA kaksikheeliks on keerdunud spiraaliks ümber imaginaarse toroidi. (b) DNA on keerdunud ümber iseenda. (c) superspiraalid pikas ja lineaarses DNA ahelas (kromosomaalse DNA mudel). Kerimine ümber valgupooli (nukleosoomi) stabiliseerib DNA superspiraalset struktuuri. Kromosoomi struktuur
alternatiivsed nukleotiidid. (Kolmeaheliline struktuur). Teatud nukleotiidide järjestused põhjustavad DNA ebaharilikke sekundaarstruktuure: Painded: tekivad enam kui nelja järjestikuse A esinemisel DNA ahelas. Ristikujulised ja juuksenõelstruktuurid tekivad palindroomsete järjestuste esinemise korral (palindroomseteks nim kaheahelalise DNA järjestuselõike, kus esineb kahekordnse sümmeetriaga pöördkordused). Superspiraalid. DNA kaksikheeliks on keerdunud ümber imaginaarse toroidi, ümber iseenda või asetsevad pikas lineaarses ahelas. Ensüümid (topoisomeraasid, güraasid) võivad luua või kõrvaldada superspiraale. Lämmastikalused paarduvad omavahel vesiniksidemete kaudu. Paarid moodustuvad puriinide ja pürimidiinide vahel komplementaarsusprintsiibi alusel. A=T(DNA) või U(RNA), G=C 4. RNA struktuurielemendid.
ahela tümiin seondub A-T paardunud osaga või tsütosiin seondub G-C paardunud osaga Teatud nukleotiidide järjestused põhjustavad DNA ebaharilikke sekundaarstruktuure: Painded: tekivad enam kui nelja järjestikuse A esinemisel DNA ahelas. Ristikujulised ja juuksenõelstruktuurid tekivad palindroomsete järjestuste esinemise korral (palindroomseteks nim kaheahelalise DNA järjestuselõike, kus esineb kahekordnse sümmeetriaga pöördkordused). Superspiraalid. DNA kaksikheeliks on keerdunud ümber imaginaarse toroidi, ümber iseenda või asetsevad pikas lineaarses ahelas. Ensüümid (topoisomeraasid, güraasid) võivad luua või kõrvaldada superspiraale. DNA tertsiaarstruktuur - nukleiinhappe ruumiline struktuur DNA kvaternaarstruktuur- kompleksid valkudega (kromatiin), kõrgemat järku nukleiinhapete organisatsioon Lämmastikalused paarduvad omavahel vesiniksidemete kaudu. Paarid
G = C = 3 107 0,31 = 9,3 106 jääki DNA ja RNA struktuur 1. Selgitage järgmisi termineid ja mõisteid: a) Nukleiinhappe primaar-, sekundaar- ja tertsiaarstruktuur Primaarstruktuuriks nimetatakse nukleotiidide järjestust. Kovalentsed sidemed sekundaarstruktuur vesiniksidemed komplementaarsete aluspaaride vahel, DNA'l biheeliks, tRNA'l ristikheinaleht tertsiaarstruktuur superspiraalid, DNA kaksikheeliks võib keerduda spiraaliks ümber iseenda või imaginaarse toroidi, samuti on olemas superspiraalid pikas ja lineaarses DNA ahelas (kromosomaalse DNA mudel). Tetrsiaarstruktuure esineb ka tRNA'l ja rRNA'l b) DNA denaturatsioon/renaturatsioon DNA denaturatsioon on biheeliksi lahtikeerdumine. Struktuuri võivad lõhkuda ekstremaalne temperatuur, keskkonna pH (3 või 10) ja ioonjõud ning tugevad vesiniksidemete moodustajad
võõra DNA sissetungi vastu II ja III tüüpi restriktaasid lõikavad DNA mõlema ahela teatavaid fosfodiestersidemeid Võivad potentsiaalse lõikamispunkti (saidi) juures ära tunda 4...6 ("six- cutter") või rohkem aluseid Leiavad laialdast kasutamist geenitehnoloogias DNA SEKUNDAARSTRUKTUUR Kaksikspiraal, mida fikseerivad vesiniksidemed komplementaarsete lämmastikaluste vahel. DNA TERTSIAARSTRUKTUUR e superspiraalid (a) DNA kaksikheeliks on keerdunud spiraaliks ümber imaginaarse toroidi. (b) DNA on keerdunud ümber iseenda. (c) Eukarüootne DNA (pikk, lineaarne ahel) on keerdunud ümber iseenda (kromosomaalse DNA mudel). Topoisomeraasid ja güraasid - ensüümid, mis võivad tekitada või kõrvaldada superspiraale. Kromosoomid Kromosoomid on kromatiini struktureerunud vormid. NB! 1DNA molekul + valgud = kromosoom Kromatiin = nukleoproteiinkompleks, koosneb DNAst, histoonidest ja
vorm (tavaline, 1 pööre 10 aluspaari, olulisim omadus on võime painduda pikki telge kui DNA komplekseerub valkudega (kromatiin)), A vorm (kompaktsem, esineb DNA-RNA interaktsioonide korral, 11 aluspaari), Z vorm (vasakukäeline heeliks, annavad lühikesed ahelad ja alternatiivsed nukleotiidid), Kolmikahelaline struktuur (Hoogstein paardumine on komplementaarne) Bakteritel veelgi enam keerdunud (superspiraalid), seda aitavad teha topoisomeraasid. Telomeersed struktuurid: Lineaarsete kromosomide otstes telomeerid, mille funktsiooniks on lubada replitseerida ka kromosoomide 3' otsi (telomeraas). Samuti kaitsevad sellised struktuurid kromosoomide otsi nukleaasse lagundamise eest. Telomeerid- üksikahelalised DNA 3' otsad, mis koosnevad
annaabi.ee 
