Koosneb 171 bp tandeemsest kordusest tsentromeerses heterokromatiinis. Funktsioon teadmata (tsentromeeri seostumisvalgu CENP-B sait) 2)Minisatelliit DNA: *Keskmise suurusega tandeemsed DNA kordusjärjestused. *Hüpervariaabel minisatelliit DNA on kõrge polümorfsusega ja organiseeritud <1000 (0.1-20 kb pika) blokina. *Omavad põhikonsensust GGGCAGGAXG. *Mõned üksikud ka transkribeeritavad (MUC1lookus). On rekombinatsiooni "hot spots". *Kasutatakse geneetiliste markeritena. *Paljud paiknevad telomeeride lähedal. 3-20 kb tandeemsed heksanukleotiidsed kordused TTAGGG 3)Mikrosatelliit DNA: *Kutsutakse ka lihtsateks kordusjärjestusteks (simple sequence repeats, SSR). Koosneb lihtsate tandeemsete korduste (<10 bp) lühikestest blokkidest, mis on hajutatud üle genoomi. *Moodustavad 2% (60 Mb) genoomist. *Tekivad replikatsiooni libisemise tõttu. *Sagedaseim tüüp dinukleotiidkordused: CA/TG 1/36 kb; AT/TA 1/50 kb ja AG/CT 1/125 kb. CG/GC kordused harvad 1/10 Mb, kuna esineb
Barbara McClintock Barbara McClintock sündis 16. juuni 1902 ja suri 2. september 1992. Ta oli oli ameerika teadlane, üks tunnustatumaid tsütogeneetikuid maailmas. 1920ndate lõpus uuris McClintock kromosoome ning kuidas nad käituvad maisi paljunemisel. McClintock lõi esimese maisi geneetilise kaardi, ühendades kromosoomiregioonid füüsiliste tunnustega, ning ta näitas telomeeride ja tsentromeeride rolli kromosoomi piirkonnad, mis on tähtsad geneetilise informatsiooni säilitamiseks. 1940.aastatel leidis USA bioloog Barbara McClintock, et maisitaime geneetilises materjalis liiguvad ühest paigast teise ,,kontrollivad elemendid" ja avastas, et stressitingimustes migreeruvad genoomi teatud piirkonnad ja lülitavad uues asukohas geene sisse ja välja. Tol ajal ei olnud James Watson ja
DNA replikatsioon 1. Alternatiivsed mudelid 2. Poolkonservatiivne: MeselsonStahli katsed 3. DNA süntees ja elongatsioon 4. DNA polümeraasid 5. Replikatsiooni algus ja initsiatsioon 6. Prokarüootne/eukarüootne mudel (tsirkulaarne/lineaarne kromosoom) 7. Telomeeride replikatsioon Replikatsiooni alternatiivsed mudelid Ultratsentrifuugimine gradiendis 1958: Matthew Meselson ja Frank Stahli katse, milles näidati, et repliktsioon on poolkonservatiivne 1955: Arthur Kornberg Töötas E. coli'ga. Avastas DNA sünteesi mehhanismi in vitro Vajalik neli komponenti: 1. dNTPs: dATP, dTTP, dGTP, dCTP (deoxyribonukleosiid 5'trifosfosfaadid) (suhkuralus + 3 fosfaati) 2. DNA matriits 3. DNA polümeraas I (Kornbergi ensüüm)
Keemilised • Alkohol • Ravimid, vitamiinpreparaadid (A ja D vitam. üledoos, foolhappe vähesus) • Olmekemikaalid (lakid, taimekaitsevahendid) • Polükloreeritud bifenoolid (PCB) jt Füüsikalised • Kiirgused (radioaktiivne, röntgenkiirgus) • Mehhaaniline surve • Vibratsioon (sh kukkumine) Vananemine Vananemine algab inimesel viljastumise hetkest ning haarab organismi tervikuna. Vananemine on geneetiliselt määratud (sh seotud kromosoomide telomeeride lühenemisega), kuid on oluliselt mõjutatud väliskeskkonna poolt. • Päevitamine • Haigused • Toitainete vaegus • Kehavõõraste ainete kuhjumine • Rakkude jagunemisvõime langus Organismide areng looduses võib olla otsene või moondega Otsese arengu puhul on järglane kohe (vahe- etappideta) sarnane täiskasvanud isendile, nt roomajad, linnud, imetajad. Moondega arengu puhul ei ole organism koorumisel sarnane oma vanematele ning saavutab
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. Kaitsevad kromosoome lühenemise vastu. Telomeraas ja telomeeride replikatsioon Telomeraas aitab sünteesida kromosoomide otsasid, telomeere. Telomeraas on RNA-d sisaldav ensüüm. Kromosoomide otsade DNA süntees Telomeraasi valk sisaldab RNA molekuli (inimesel AAUCCC). RNA alusel sünteesib telomeraas 5’-˃3’ suunas kordusjärjestusi, pikendades nii kromosoomi otsa. DNA polümeraas kasutab seda järjestust oma tööks. DNA reparatsioon DNA polümeraasid teevad replikatsioonil vigu (kuigi vähe) ja neid parandatakse DNA
17. Lootejärgse arengu etapid. Juveniilne arengustaadium – lootejärgne arengustaadium, milles toimub noorte loomade kasv ja talitluse täiustamine Puberteet – Periood mille jooksul lapsest areneb suguküps täiskasvanu Generatiivne arengustaadium- Organismid on sigimisvõimelisd 18. Vananemise põhjused. Vananemisega kaasnevad muutused. Põhjused- Rakkude ainevahetuses tekivad radikaalid, mis reageerivad teiste ainetega ja kahjustavad rakustruktuure. Telomeeride lühenemine pärast iga rakujagunemist. Muutused. Närviimpulsside kiirus, ainevahetus, filtreerumine neerukestes ja verevool südames vähenevad 19. Mõisted iga peatüki alguses. (v.õ. 113 ja 127)
termoregulatsiooni häired 33. Haigused vananemisel ja nende leevendus/ravi: Liigesepõletik operatsioon osteoporoos saab ennetada (piimatooted, kehaline aktiivsus) Alzheimeri tõbi ravi puudub Parkinsoni tõbi ravi puudub, kuid leevendust võib tuua mõne dopamiini erimi manustamine 34. Vananemise põhjusteks peetakse vabu radikaale (veresoonte lupjumine, südameinfarkt, ajuinsult, vähk) ja kromosoomi telomeeride lühenemist (rakk ei saa lõpuks jaguneda). 35. Mäluliigid: Sensoorne Primaarne Sekundaarne Tertsiaalne Salvestamine Automatiseeritud Sõnaliselt Harjutamisel Väga sagedal tajumisel harjutamisel Kättesaadavus Väga kiire Väga kiire Aeglane Väga kiire
Juuste kasv aeglustub ja muutub halliks. Pigment melaniin asendub värvitute õhu molekulidega. Vananemine ja kesknärvisüsteem: · Unehäired · Tähelepanuvõime halvenemine · Meeleorganite töö halvenemine · Emotsionaalne mandumine · Sisenõrenäärmete talitluste muutus Vananemine ja DNA · DNA kahjustused Reparatsiooni aktiivsuse vähenemine. Häirub ka valkude süntees, mis on vajalik närvisüsteemi talituseks. · Kromosoomide telomeeride lühenemine Rakud kaotavad pooldumisvõime. Vananemise põhjused: · Pärilikkus · Päikesekiirgus · Toitumine · Haigused · Kiirgused · Olmemürgid · Kehaline aktiivsus · Vabad radikaalid organismis ja selle ümber. Jpm. Vananemisega seotud haigused: · Liigesepõletik · Ateroskleroos veresoonte lupjumine-võib põhjustada ajurabandust, sest veresoonte lupjumise tõttu on häiritud aju verevarustus.
kvaliteet (neid kasvatada). 3) Seniilne järk (e. raugaiga): lõppeb surmaga, pole paljunemisvõimeline. Vananemine ..on määratud geenidega (telomeerid lühenevad), seda mõjutab keskkond. Telomeerid, mis on kromatiitide otsas, lühenevad ja geenide avaldumine kui ka uute rakkude tekkimine väheneb ning vigade arv suureneb. Telomeeri ülesandeks on kaitsta kromosoomi otsi kahjustuste eest. Telomeerid lühenevad iga mitoosiga. Telomeeride lühenemist ei toimu tüvi- ega vähirakkudes. agoonia - surmale eelnev seisund kliiniline surm - südame ja hingamise seiskumine bioloogiline surm - järgneb kliinilisele surmale, ajurakud on ilma hapnikuta olnud nii kaua (5 min), et enam ei taastu.
Tumedad vöödid on tugevamalt kokku pakitud kromatiin. Prometafaasis 300-400. 11. Iseloomusta telomeere ja nimeta nende 3 olulist funktsiooni? Telomeeridel on 3 olulist funktsiooni: - takistavad kromosoomide otste kleepumist - abistavad DNA molekulide otste replikatsioonis - kaitsevad DNA molekulide otsi ensümaatilise lagundamise eest DNA ahela piirkond, mis asub kromosoomi otstes. Iga jagunemise käigus väheneb DNA ahela pikkus kromosoomi otstest just telomeeride piirkonnast, see on hea selleks, et kahjustada ei saaks olulised geenid. 12. Teadaolev geenide ja valkude arv inimesel? Millistest protsessidest tuleneb inimese keerukus molekulaarsel tasandil? Inimesel geene ~26 000 ja valke ~150 000. Inimese keerukus arvatakse tulenevat mitte kromosoomide arvust, vaid: · geenide alternatiivsest splaisingust s.t., et kuidas kasutatakse geenide eri osi, et toota erinevaid valgulisi produkte;
vähenemine, kuulmise nõrgenemine, nägemise halvenemine, kopsumahu vähenemine, südamemahu vähenemine, neerude uriinitootmisvõime vähenemine, seedehäired, lihasjõu vähenemine, termoregulatsiooni häired, unehäired, tähelepanuvõime halvenemine, meeleorganite töö halvenemine, emotsionaalne mandumine, sisenõrenäärmete talituse muutus, DNA kahjustused- reparatsiooni aktiivsuse vähenemine, häirub ka valkude süntees, mis on vajalik närvisüsteemi talituseks; Kromosoomide telomeeride lühenemine- rakud kaotavad pooldusvõime. Naistel menopaus 45-55 eluaastal- munasarjadest ei vabane enam munarakke ning menstruatsioon lakkab. Meeste viljakus väheneb- seemnerakke toodetakse vanemas eas vähem. Takistuseks võib olla ka impotentsus. 21. Nimeta erinevaid keskkonnategureid, mis mõjutavad vananemisprotsessi. Vananemise põhjused: pärilikkus, päikesekiirgus, toitumine, haigused, kiirgused, olmemürgid, kehaline aktiivsus, vabad radikaalid organismis ja selle ümber. 22
- Imetajate rakkudes seostub heterokromatiin tuumamembraaniga lamiinide vahendusel ning paikneb tuumakeste ümber. - On leitud, et heterokromatiin ei sisalda praktiliselt üldse geene, vaid hoopis kõrgelt/mõõdukalt korduvaid DNA järjestusi, mis on enamiku raku eluajast tugevalt kokku pakitud. Seetõttu nimetatakse seda kromatiini konstitutiivseks heterokromatiiniks (nt tsentromeeride ja telomeeride DNA). Milles seisneb geenide positsiooniefekt? Geenide kohasõltuv avaldumine. Kui heterokromatiini piirkonnas olev DNA tuumas oma asukohta vahetab ja liigub eukromatiini alasse, võib see algatada selle DNA transkribeerimise. Sama efekt esineb ka eukromatiini puhul – kui ekspresseeruv geen viia eukromatiini piirkonnast üle heterokromatiini piirkonda, geen vaigistatakse. Millised on kolm kromosoomi säilitamiseks vajalikku struktuurielementi?
mikroskoobist nähtav). Kromosoomid on moodustunud kromatiinist (DNA ja valkude kompleks), on kepikujulised struktuurid ja sisaldavad geene. Iga kromosoom koosneb ühest DNA molekulist. 2. Telomeer, tsentromeer Telomeer on DNA ahela piirkond, mis asub kromosoomi otstes. Telomeeri ülesandeks on kaitsta kromosoomi otsi kahjustuse eest. Iga jagunemise käigus väheneb DNA ahela pikkus kromosoomi otstest just telomeeride piirkonnast, see on hea selleks, et kahjustada ei saaks olulised geenid. Teiseks telomeeri ülesandeks on rakujagunemiste regulatsioon. Nimelt on rakk jagunemisvõimeline kuni telomeeride kriitilise pikkuseni ning selle pikkuseni jõudes lõpetab rakk jagunemise. Telomeeridega on arvatavasti seotud nn. "kellamehhanism", mis takistab kõrgemate organismide normaalsete rakkude piiramatut jagunemist. Iga jagunemistsükliga jäävad telomeerid järjest lühemaks
- Imetajate rakkudes seostub heterokromatiin tuumamembraaniga lamiinide vahendusel ning paikneb tuumakeste ümber. - On leitud, et heterokromatiin ei sisalda praktiliselt üldse geene, vaid hoopis kõrgelt/mõõdukalt korduvaid DNA järjestusi, mis on enamiku raku eluajast tugevalt kokku pakitud. Seetõttu nimetatakse seda kromatiini konstitutiivseks heterokromatiiniks (nt tsentromeeride ja telomeeride DNA). 15. Milles seisneb geenide positsiooniefekt? Geenide kohasõltuv avaldumine. Kui heterokromatiini piirkonnas olev DNA tuumas oma asukohta vahetab ja liigub eukromatiini alasse, võib see algatada selle DNA transkribeerimise. Sama efekt esineb ka eukromatiini puhul kui ekspresseeruv geen viia eukromatiini piirkonnast üle heterokromatiini piirkonda, geen vaigistatakse. 16. Millised on kolm kromosoomi säilitamiseks vajalikku struktuurielementi?
4. Vastsestaadium võimaldab pikendada eluiga. Ühepäevikuliste valmikud elavad mõned päevad, vastsed aga kuid ja isegi aastaid. 5. Vastse või nuku staadiumis võib toimuda talvitumine, kuna nukkudesse kogutakse glütserooli. Vananemine Hakkab vananema viljastamishetkest. Vananemine on geneetiliselt programmeeritud. Seda mõjutavad: 1. sisemised a) geenid (Weberi sündroom põhjustab ülikiiret vananemist 1 tava-aasta = 9-10 vananemisaastat) b) telomeeride kulumine - kromosoomi otsmiste piirkondade kadu iga raku jagunemisega. c) osade rakkude hukkumine ilma taastumiseta nt närvirakud - iga negatiivne emotsioon tapab närvirakke d) jääkainete kuhjumine veresoonte seintes 2. välised a) vabad radikaalid b) haigustekitajad c) toitumisvaegused d) tugevad oksüdeerijad - osoon Vananemise ilmingud inimorganismi tasandil 1. molekulaarne a) DNA vigade teke ja kuhjumine b) vee sisalduse vähenemine 2
· üherakulised eukarüoodid · osa vähirakkudest On leitud, et sellistel rakkudel telomeer säilub ensüüm telomeraasi abil. Telomeraas on kompleks valgust ja RNAst. Lisab nukleotiide DNA ahela 3' otsale, komplementaarselt telomeraasi RNA nukleotiidse koostisega (AAUCCC). Telomeeri DNA sünteesil on matriitsiks RNA, seega telomeraas on pöörd-transkriptaas. Rakkudes, mis peavad organismis pidevalt jagunema (tüvirakud), on aktiivne telomeraas, et vältida telomeeride lühenemist. Aktiivse telomeraasi sisestamine rakukultuuri ei muuda rakke kasvajarakkudeks (säilub kontaktne pidurdus). Seega telomeraasi aktiivsuse esinemine otseselt ei muuda rakke kasvajarakkudeks. Mõõdukalt korduvad järjestused (=mobiilne DNA=transposonid) pikkus on mõned sajad kuni tuhanded aluspaarid. Esinevad laialipillatult kogu genoomi ulatuses. Avastati eukarüootidel, aga esinevad ka prokarüootidel.
Rakk läbib kasvamisel ja jagunemisel erinevad rakutsükli faasid, DNA replikatsioon leiab aset S faasis (sünteesi faas). Eukarüootse raku arenemist läbi rakutsükli mõjutavad rakutsükli kontrollpunktid. Enamikul bakteritel ei ole ranget rakutsüklit ning nad kopeerivad enda DNAd pidevalt. Telomeer on DNA ahela piirkond, mis asub kromosoomi otstes. Telomeeri ülesandeks on kaitsta kromosoomi otsi kahjustuse eest. Iga jagunemise käigus väheneb DNA ahela pikkus kromosoomi otstest just telomeeride piirkonnast, see on hea selleks, et kahjustada ei saaks olulised geenid. Teiseks telomeeri ülesandeks on rakujagunemiste regulatsioon. Nimelt on rakk jagunemisvõimeline kuni telomeeride kriitilise pikkuseni ning selle pikkuseni jõudes lõpetab rakk jagunemise(kellamehhanism). Telomeeride pikkus sõltub telomeraasi aktiivsusest. Telomeraasi RNA komponent sisaldab telomeerse DNA-ga komplementaarset järjestust, mis toimib nagu matriits vastavate
Ca · Rakud omavad tähtsust enamiku transport ERist tsütosooli on meditsiini fundamentaalprobleemide signaalefektiga lahendamiseks 8. Mis toimub rakkude seoses vananaemisega? · Ravimite testimiseks · Tuumas nukleiinhapete sünteesi langus, · Bioloogiliselt aktiivsete ainete telomeeride lühenemine tootmiseks · Metabolismis valgusünteesi langus, 2. Mis on Homeostaas ja mis on haigus retseptorite hulga vähenemine, vabade /patoloogiline seisund/? radikaalide taseme tõus, oksüdatiivsete · Homeostaas on dünaamiline reaktsioonide langus mitokondrites
UV-kiirgus, hüpoksia, ioniseeriv kiirgus ja muud tegurid võivad tekitada DNA kahjustusi, mis põhjustavad p53 aktivatsiooni (p53 seotud oma repressoriga, mis hoiab teda inaktiivsena) Aktiveeritud p53 aitab suurte kahjustuste korral rakke juhtida apoptoosi, takistades kasvajate arengut p53 tegutsemine võib hävitada ka näiteks tüvirakke Telomeerid Telomeerid on DNA-valgu kompleksid kromosoomi otstes, mis kaitsevad genoomi degradatsiooni ja interkromosomaalsete ühinemiste eest (telomeeride kahjustuste korral p53 aktiviseerub ja rakk suunatakse apoptoosi) Telomeeride terviklikkust aitab säilitada ensüüm telomeraas Telomeeride pikkus inimese kudedes väheneb keskmiselt ~24.8-27.7 bp aastas (maksas nt 55 bp/a) Telomeeride pikkus inimesel on mõjutatud nii indiviidi vanusest, geneetilistest ja epigeneetilistest faktoritest, keskkonnast kui ka eluviisidest (nt suitsetamine – 1 pakk sigarette päevas 40 aasta jooksul = 7.4 aastaga elust; dieet ja vähene liikumine)
* G bänding: kromosoome töödeldakse trüpsiiniga ja värvitakse Giemsa värviga. Tumedalt värvitud vöödid tuntud. Soosib A-T rikkaid alasid. * R bänding: enne Giemsaga värvingut denatureeritakse kuuma ja sooladega. Värving vastupidine G-bändinguga * Q bänding: kromosoome värvitakse florestseeruvate värvidega, seostuvad eelsitatult AT rikastele aladele. Kromosoome vaadeldakse UV valguses. Sarnane G-bändingule. * C banding: värvitakse heterokromatiinne osa telomeeride piirkonnas (va y-kromosoom, mis värvub häguselt üle kogu kromosoomi). Kromosoome denatureeritakse BaOH'ga ja seejärel Giemsa. 6. FISH ja tema variatsioonid FISH fluorescent in situ hybridization tsütogeneetiline meetod, millega määratakse DNA lõike ja asukohta kromosoomis. Meetod kasutab hübridisatsiooni sondi, mis seondub ainult sellele kromosoomi osale, millel on väga kõrge samasuse aste. Sond on iseenesest lühike DNA
(tõin selle 48. juurest ära, sest ei vastanud eriti küsimusele, pigem sellele, aga mitte eriti hästi...) Signaalpeptiidi mõlemis otsas on mõned pos laetud AH-d, keskel 8-10 hürdofoobset AH-d. Hüdrofoobne piirkond on oluline just valgu seostumisel ER pinnal paiknevate retseptoritega. 51. Nimetage pöördtranskriptaasi (RNA sõltuv DNA polümeraas) osavõttu vajavaid protsesse eukarüoodi rakus. Retrotransposonite liikumine genoomis ühest punktist teise RNA vahendusel. Telomeeride pikenemist läbiviiv telomeraas kannab oma RNA molekuli, mille alusel pikendatakse telomeere. 52. Nimetage ER-is ja Golgis sekreteeritavate valkudega toimuvad modifikatsioonid ER - disufliidsideme tekke, valkude kokkukeerdumine ja oligomeeride teke. Golgi - glükosüleerimine, osaline proteolüüs st eemaldatakse teatud osa polüpeptiidahelast, et muuta näiteks seedeensüümid aktiivseteks. 53. Kirjeldage antikehade struktuuri. Milliste sidemete vahendusel selline struktuur
solenoidi struktuuri, H1, viies histoon, on solenoidi sisemuses otseses kontaktis DNAga, nii et iga H1 molekul on assotsieeritud ühe nukleosoomiga. Eu- ja heterokromatiin. Eukromatiin on ala, kus kromatiin on vähem kondenseerunud, annab värvimisel heledaid vööte, suurem osa transkriptsioonist toimub eukromatiini piirkondades. Heterokromatiin on ala, kus kromatiin on rohkem kondenseerunud, annab värvimisel tumedaid vööte, esineb sagedamini tsentromeeride piirkonnas ja telomeeride aladel. Kromatiid. Iga metafaasi kromosoom koosneb kahest tsentromeerile kinnitunud tütarkromatiidist. 9. Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt aktiivne DNA on teisti pakitud, kui transkriptsiooniliselt inaktiivne DNA. Histoonide N-terminuste deatsetüleerimine põhjustab kromatiini kondenseerumist ning kondenseerunud kromatiinilt transkriptsiooni ei toimu; histoonide atsetüleerituse astet seostatakse kromatiinse DNA
· : 1. (). 2. in situ (FISH). 3. FISH : + FISH; + FISH; + FISH (FICTION); · : 1. (Whole painting). 2. (CGH). 3. (). 4. : c (SKY); FISH (M - FISH, M - BAND). 1. Cod-FISH ( chromosome orientation and direction FISH) võimaldab määrata absoluutset 3`-5` orientatsiooni ja inversioone. 2. Q-FISH (kvantitatiivne FISH) · Põhiliselt telomeeride pikkuse tuvastamine · Kasutatakse telomeerispetsiifilisi PNA-si · Signaal kvantifitseeritakse digitaalselt (lahutusvõime ~ 200 bp.) 20 · Võimaldab võrrelda individuaalsete kromosoomide telomeeride pikkusi · Subtelomeersed deletsioonid nõrgamõistuslikuse sage põhjus 3. Flow-FISH, kasutatakse interfaasi rakke, hübridisatsioon suspensioonis, signaal tuvastatakse FACS-i abil. Eelis paljude rakkude üheagne analüüs . 4
mRNA translatsioonil ja lagundamisel osalevad nii 5´-cap kui ka 3´ polüadenüleeritud ots. Polü-A lühenemine ja cap-struktuuri eraldamine võistlevad mRNA translatsiooniga, s.t. toimuvad samaaegselt. mRNA molekulide võimalikud paiknemiskohad pärast tuumast väljumist. Lagundamine P-kehades (processing bodies) või säilitamine stressi graanulites. Mittekodeerivad RNA-d, mis reguleerivad geeniekspressiooni rRNA-d – loevad geneetilist koodi tRNA-d – osalevad valgusünteesis Telomeeride koosseisus olevad RNA-d – osalevad kui matriitsid kromosoomi otste replitseerimises snoRNA-d – modifitseerivad ribosomaalset RNA-d snRNA-d – osalevad RNA splaissingu läbiviimises Xist RNA – osaleb emasloomade X kromosoomi ühe koopia inaktiveerimises Kolm viisi kuidas RNA interferents muudab geeniekspressiooni eukarüootides Siia klassi kuuluvad: mikroRNA-d (miRNA-d), väiksed segavad RNA-d (siRNA-d) ja piwi- seoselised RNA-d (piRNA-d)
Kromosoomide vöödilisuse mustri võrdlus näitas, et enamus ümberkorraldusi kromosoomides olid põhjustatud peritsentrilistest inversioonidest (inverteeritud segment sisaldas tsentromeeri), mille tulemusena muutus tsentromeeri asukoht kromosoomis. Lisaks inversioonidele kirjeldati ka retsiprookseid translokatsioone (näiteks translokatsioon viienda ja seitsmenda kromosoomi vahel gorillal, telomeeride liitumist (inimese lahknemise puhul toimus 2p ja 2q liitumine kromosoomiks number 2, 2q tsentromeer inaktiveerus). Inimese lahknemisel shimpansist on toimunud veel väikesed inversioonid kromosoomides 1 ja 18. Eeldatav vahevorm, mis eksisteeris enne orangutangi lahknemist hominoidsest eellasest, erines neist 3, 7, 10 ja Y kromosoomi poolest. Orangutangide karüotüüp erineb hominoidse eellase karüotüübist erinevuste tõttu kromosoomides 2q, 4, 8, 11, 17 ja 20
vees hõlpsasti mitsellideks ja mitsellidest moodustub esmalt kahekihiline leht ja sellest kerake, mis kasvab, kui rasvhappeid juurde lisada. Kerake jaguneb Fosfolipiid mehhaanilise jõu (nt loksutamise) toimel. Mikrobioloogia I 2017 https:// Ürgrakkude teket ja nende võimalikku elutegevust ja evolutsiooni om uurinud geneetik, Nobeli preemia laureaat Jack Szostak Harvardi ülikoolist. Sai Nobeli aastal 2009 kromosoomide telomeeride uurimise eest). https:// www.ibiology.org/ibioseminars/evolution-ecology/jack-szostak-part-1 .html Szostaki töödes on näidatud, et ürgraku membraan võis koosneda mitte fosfolipiididest, vaid rasvhapetest. Selline membraan on läbilaskvam kui fosfolipiidne membraan. Rasvhapetest moodustuvad põiekesed (‘ürgrakud’) on stabiilsed pH ∼7 to 9 juures ja taluvad ka 100-kraadilist temperatuuri. Mikrobioloogia I 2017
Kuigi liigiti need järjestused mõnevõrra varieeruvad, on leitud konserveerunud motiivid järjestusega 5'-T1- 4A0-1G1-8-3'. Selgroogsetel on selleks järjestuseks TTAGGG, mille koopiaarv varieerub nii liigiti kui ka liigisiselt sõltuvalt kromosoomist ja ka rakutüübist. Inimese somaatilistes rakkudes sisaldavad telomeerid 500-3000 TTAGGG kordust. Organismi vananedes telomeerid lühenevad. Samal ajal ei toimu telomeeride lühenemist tüvirakkudes ega vähirakkudes. 88. DNA kordusjärjestused. -DNA lihtjärjestused = satelliit-DNA = kõrgelt korduvad järjestused -paiknevad tsentromeerides, telomeerides tandeemselt üksteise järel (rohkem kui 105 koopiat genoomi kohta) -Mõõdukalt korduv DNA (=mobiilsed DNA elemendid) paiknevad genoomis hajali (10...105 koopiat genoomi kohta) Transposoonid (Transpositsioon toimub DNA vahendusel; inimesel 44% kordusjärjestustest)
· miimiliste lihaste abil näidatakse emotsioone Vananemine Ontogenees: isendi individuaalne areng viljastumisest surmani. Kuigi inimene elab loomadega võrreldes väga vanaks, toimuvad ka inimeses olulised muutused: 1. elundkondade töö muutub vähemefektiivseks 2. termoregulatsioon häirub 3. lihasjõud väheneb 4. kopsu ja südame mahud vähenevad 5. luud hõrenevad Arvatakse, et vananemine on määratud telomeeride poolt. Telomeerid on kromosoomide otstes olevad DNA lõigud, DNA nukleotiitne järjestus TTAGGG. Seda on inimese somaatilistes rakkudes 5003000 kordust. Iga raku jagunemise korral need lõigud lühenevad. Kui lühenemine on jõudnud kriitilise piirini, siis rakkude pooldumisvõime kaob. Järelikult uusi rakke ei tule ja organism hakkab kuluma. Vananemist mõjutavad veel oluliselt: 1. keskonnategurid otsene päikesekiirgus 2
Koosneb 171 bp tandeemsest kordusest tsentromeerses heterokromatiinis. Funktsioon teadmata (tsentromeeri seostumisvalgu CENP-B sait). Minisatelliit DNA: Keskmise suurusega tandeemsed DNA kordusjärjestused, Hüpervariaabel minisatelliit DNA on kõrge polümorfsusega ja organiseeritud <1000 (0.1-20 kb pika) blokina, Omavad põhikonsensust GGGCAGGAXG, Mõned üksikud ka transkribeeritavad (MUC1 lookus), On rekombinatsiooni "hot spots", Kasutatakse geneetiliste markeritena, Paljud paiknevad telomeeride lähedal. 3-20 kb tandeemsed heksanukleotiidsed kordused TTAGGG. Mikrosatelliit DNA: Kutsutakse ka lihtsateks kordusjärjestusteks (simple sequence repeats, SSR). Koosneb lihtsate tandeemsete korduste (<10 bp) lühikestest blokkidest, mis on hajutatud üle genoomi, Moodustavad 2% (60 Mb) genoomist, Tekkivad replikatsiooni libisemise tõttu, Sagedaseim tüüp dinukleotiidkordused: CA/TG 1/36 kb; AT/TA 1/50 kb ja AG/CT 1/125 kb. CG/GC kordused harvad
6. Organismi tasand a. Meeleelundite ja närvisüsteemi sidususe häire ebatüüpilised signaalid ja/või nende vale tõlgendamine. Operatiivmälu häirumine. Ohtlik on tegevuse unustamine poole pealt. b. Vananemine avaldub väljanägemises: kehahoid, pigmentatsioon, naha struktuur Vananemise bioloogilised põhjused 1) Organismi sisesed a. Mutatsioonid DNA-s, kasvajate teke b. Kromosoomi telomeeride kulumine, keharakud loomadel saavad jaguneda kindel arv kordi, pärast seda nad surevad. c. Häired organismisiseses transpordis, nt. vereringes veresoonte lupjumine, hormoontransport, hapniku transport, närvi ülekanded. d. Biobarjääride terviklikkuse kadu, nt. kroonilised haavandid 2) Organismi välised a. Vabad radikaalid keskkonnast. Päike. b. Vaegused. Toitelised vaegus. Eriti ohtlik mikrotoitainete vaegus.
käigus otstest geneetilist materjali. Telomeeridel on unikaalne struktuur, mis sisaldab tandeemsetes kordustes lühikesi nukleotiidseid järjestusi. Selgroogsetel on selleks järjestuseks TTAGGG, mille koopiaarv varieerub nii liigiti kui ka liigisiselt sõltuvalt kromosoomist ja ka rakutüübist. Inimese somaatilistes rakkudes sisaldavad telomeerid 500-3000 TTAGGG kordust. Organismi vananedes telomeerid lühenevad. Samal ajal ei toimu telomeeride lühenemist tüvirakkudes ega vähirakkudes. DNA kordusjärjestused. Eukarüootne DNA jaotatakse vastavalt korduste olemasolule 3 klassi: 1. Unikaalsed või ühe koopiana esinevad DNA järjestused - 1 kuni 10 koopiat genoomi kohta. 2. Mõõdukalt korduvad DNA järjestused - 10 kuni 105 koopiat genoomi kohta. 3. Kõrgelt korduvad DNA järjestused - enam kui 105 koopiat genoomi kohta. REPLIKATSIOON
atsetüleeritud sabadele. TFIID suurim alaühik sisaldab kaht järjestikku asuvat bromodomääni, mis aitavad moodustada aktiivse koodiga kromatiinil kompleksi, samas kui sellesama alaühiku atsetülaasne aktiivsus hoiab kromatiini hüperatsetüleeritud vormis. 27. Pärmi rakus toimub vaigistamine (silencing) telomeersetes DNA alades. Missugused biokeemilised protsessid on selle telomeerse vaigistamise taga? Pärmi telomeeride vaigistamine (silencing). Mitu koopiat Rap1 seob iga telomeerialas paiknevale korduvjärjestusele (telomeerid on nukelosoomidevabad piirkonnad) (Ülal). See initseerib multivalkse kompleksi kokkupaneku (all), kus osalevad Rap1, Sir2, Sir3, Sir4, ja lähedusesasuvate histoonide H3 ja H4 hüpoatsetüleeritud N-terminused. * tähistab hüperatsetüleeritud histooni aminoterminusi. Moodustuv heterokromatiinne struktuur ulatub Rap1-siduvate saitidega külgneva DNA ~4 kb alale,
pikaajalisteks tagajärgdeks. 64. Organismi vananemine ja surm Vananemine on füsioloogiline protsess, mitte haigus, mis viib siiski rakkude ultrastruktuuride häireteni. Rakkude paljunemisvõime ja eluiga järk-järgult lühenevad. Organismi vananemist mõjutavad geneetilised, toitumuslikud, sotsiaalsed faktorid ja elu jooksul põetud haigused. Vananemise juures võib välja tuua kaks teooriat: 1) keskkonna ja geneetiliste kahjustuste kuhjumine; 2) replikatiivne vananemine seotud telomeeride lühenemisega Surm on organismi elu lõppemine. Bioloogiline surm-surm mis tekib peale kliinilist surma,et kõige tundlikumad on hapnikupuuduse suhtes ajurakud surevad need esimesena. Kliiniliseks surmaks kvalifitseerub surm siis, kui inimese pulss, südamelöögid ja hingamine katkevad, kuid taastuvad loetud minutite jooksul. Rohkem kui 4-6 min. surmaseisundis viibimine põhjustab inimesele suure tõenäosusega ajukahjustusi. 65. Füsioloogiline väsimus
eemale tütarrakkude erinevatele poolustele tõmbavad. 19. Telomeer milleks vajalik, kirjeldada lühidalt üldist ehitust. Telomeer on kromosoomi otsa kaistev spetsiifiline kordusjärjestus. Kindlustab kromosoomi otse replikatsiooni ja kaisteb nukleaaside eest ning hoiab ära kromosoomide ,,kokkukleepumise''. Koosnev u 600-2500 aluspaarist, 3' ots on 200bp ulatuses üleulatuv, lassotaoline, moodustab T-lingu. 20. Miks telomeerid lühenevad? Telomeeride otsi pikendab 3' otsast telomeraas. Enamus somaatilistes rakkudes on telomeraas inaktiivne ning rakud saavad jaguneda vaid kindla arvu kordi, sest iga replikatsioonitsükliga jääb DNA lühemaks. See tuleb sellest, et DNA sünteesil mahajäävale ahelale RNA praimeri seondumiskohta ei täida nukleotiididega enam miski. 21. Mis juhtub rakuga, kui telomeerid on raku põlvkondade vältel täielikult kadunud?
aktiivsus; vigaderohked DNA polümeraasid pol IV ja pol V bakterites. DNA replikatsiooni toimumine mõlemalt DNA ahelalt korraga: juhtiv ahel; mahajääv ahel; Okazaki fragmendid; praimosoom; replisoom. DNA replikatsiooni initsiatsioon oriC-lt bakteris E. coli. DNA ahelate lahtikeeramisel osalevad valgud. Veereva ratta replikatsiooni mudel. Eukarüoodi kromosoomi replikatsiooni eripärad. Replikon. Telomeeride pikkus ja vananemine. 12. Transkriptsioon ja RNA protsessing. Molekulaarbioloogia põhidogma. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA. RNA süntees ja selles osalevad valgud; promootorid; transkriptsiooni regulaatorid. Transkriptsioon prokarüootides: prokarüootne RNA polümeraas; 5´ ja 3´- järjestused; transkriptsiooni initsiatsioon prokarüootsetelt promootoritelt; transkriptsiooni elongatsioon; transkriptsiooni terminatsioon
lineaarsed kromosoomid, ei lõpe DNA replikatsioon kromosoomi otsas, vaid replitseeritava DNA otsa lähedal telomeeri piirkonnas. Seega on sünteesitava DNA telomeerid lühemad kui algse ahela telomeerid, see on somaatilise raku puhul tavaline nähtus. Selle tõttu saavad rakud paljuneda ainult teatud arv kordi, enne kui DNA ,,kaotus" takistab edasist jagunemist. (Seda tuntakse Hayflick'i piiranguna.) Sugurakkudes, mis on vajalikud DNA edasikandumiseks järgmistele generatsioonidele, on telomeeride pikendamiseks ensüüm nimega telomeraas. Kuna bakteritel on tsirkulaarsed kromosoomid, toimub kahe replikatsioonikahvli kohtumisel DNA replikatsiooni terminatsioon. Soolekepikesel on see reguleeritud terminaatorjärjestuste poolt. Kui terminaatorjärjestusele seondub Tus valk, lubab see ainult ühes suunas liikuva replikatsioonikahvli läbimist. Selle tulemusena kohtuvad kaks replikatsioonikahvlit alati kromosoomi terminaator- piirkonnas. 22. Geen ja genoom
tugevalt happelised) Histoonid on DNAga spetsiifiliselt kompleksseerunud moodustades alaüksusi nukleosoome. 47. Mis funktsioon on eukarüootsetes kromosoomides tsentromeeridel ja telomeeridel? · Tsentromeeride on kääviniitide kinnitumiskohad. Erinevate kromosoomide tsentromeeri regioonid CEN regioonid on konserveerunud. Nendele regioonidele kinnituvad valgud, mis võimaldavad omakorda kääviniitide kinnitumist. · Telomeeride funktsioonid: Takistavad DNA molekulide otste lagundamist nukleaaside poolt. Takistavad erinevate DNA molekulide otste kleepumist. Võimaldavad lineaarsete DNA molekulide otste replitseerumist, ilma et DNA molekulid kaotaksid replikatsiooni käigus otstest geneetilist materjali. 48. Nukleiinhapete sünteesi suund ja nukleiinhapete sünteesi läbiviivad ensüümid. · Nukleiinhappeid sünteesitakse 5' -> 3' suunas
selleks selektiivselt aktiveeritakse või inaktiveeritakse toodetud valke või transporditakse neid erinevatesse raku osadesse. 26. Vähirakud. Põhjused, miks rakkude jagunemine ei ole enam kontrollitav. Embrüo rakkudes ja mõnedes tüvirakkudes muudab telomeraas telomeeri struktuuri sedavõrd, et rakk saab jaguneda kauem. Ent ka neil juhtudel aja jooksul telomeraasi hulk väheneb ja lõpuks rakkude jagunemine peatub. Vähirakkudes aga jätkab telomeraas telomeeride struktuuri muutmist palju pikema perioodi jooksul kui normaalsetes rakkudes ning rakud muutuvad ,,surematuteks" ehk lõputult jagunevateks, mis viibki kasvaja arenguni. Lisaks toodavad kasvajarakud angiogeneetilisi faktoreid, mis indutseerivad kapillaaride teket, see omakorda tagab kasvajarakkudele pideva toitainete ja hapniku voo, mistõttu kasvajarakud saavad omakorda edasi areneda ja paljuneda ning kokkuvõttes viib see kasvaja pideva suurenemiseni.
vaid suurendab teisi sagaraid ) Vananemine ja mis seda põhjustab? Vananemine on elamiseks ja paljunemiseks vajalike füsioloogiliste funktsioonide ajast sõltuv mandumine/allakäik. Vananemist põhjustab: 1. Mutatsioonid DNA reparatsioonimehhanismides. Mutatsioone põhjustavad enamasti kiirgus ja hapniku reaktiivsed vormid (ROS). 2. DNA replikatsiooni seiskumine telomeeride vigastamise tõttu, sest siis aktiveerub p53, mis peatab rakutsükli 3. Insuliini signaaliraja suurem aktiivsus 4. Kromatiini modifikatsioonid. Sirtuiin-geenid vaigistavad kromatiini ja seeläbi takistavad vananemist. DNA ahela katkete korral peavad Sirtuiinid aga neid parandama ja ei saa samal ajal kromatiini osi vaigistada. 5. Juhuslikud epigeneetilised muutused
või transporditakse neid erinevatesse raku osadesse. 26. Vähirakud. Põhjused, miks rakkude jagunemine ei ole enam kontrollitav. Embrüo rakkudes ja mõnedes tüvirakkudes muudab telomeraas telomeeri struktuuri sedavõrd, et rakk saab jaguneda kauem. Ent ka neil juhtudel aja jooksul telomeraasi hulk väheneb ja lõpuks rakkude jagunemine peatub. Vähirakkudes aga jätkab telomeraas telomeeride struktuuri muutmist palju pikema perioodi jooksul kui normaalsetes rakkudes ning rakud muutuvad ,,surematuteks" ehk lõputult jagunevateks, mis viibki kasvaja arenguni. Lisaks toodavad kasvajarakud angiogeneetilisi faktoreid, mis indutseerivad kapillaaride teket, see omakorda tagab kasvajarakkudele pideva toitainete ja hapniku voo, mistõttu kasvajarakud saavad omakorda edasi areneda ja paljuneda ning kokkuvõttes viib see kasvaja pideva suurenemiseni.
järjestusi. Kuigi liigiti need järjestused mõnevõrra varieeruvad, on leitud konserveerunud motiivid järjestusega 5'-T1-4A0-1G1-8-3'. Selgroogsetel on selleks järjestuseks TTAGGG, mille koopiaarv varieerub nii liigiti kui ka liigisiselt sõltuvalt kromosoomist ja ka rakutüübist. Inimese somaatilistes rakkudes sisaldavad telomeerid 500-3000 TTAGGG kordust. Organismi vananedes telomeerid lühenevad. Samal ajal ei toimu telomeeride lühenemist tüvirakkudes ega vähirakkudes. DNA kordusjärjestused Eukarüootne DNA jaotatakse vastavalt korduste olemasolule 3 klassi: 1. Unikaalsed või ühe koopiana esinevad DNA järjestused - 1 kuni 10 koopiat genoomi kohta. 2. Mõõdukalt korduvad DNA järjestused - 10 kuni 105 koopiat genoomi kohta. 3. Kõrgelt korduvad DNA järjestused - enam kui 105 koopiat genoomi kohta.
4. Väheneb toitainete omastatavus 5. Langeb võime reageerida stressile, infektsioonidele Vananemise teke on seotud: · Endogeensete ja eksogeensete faktoritega · Klonaalne vananemine: enamikul rakkudel on nende jagunemiste arv "ette määratud" ja seotud organismi üldise elueaga. · Klonaalne jagunemine on seotud kromosoomide otstes asetsevate "telomeeridega" · Vastavalt eelseisvate rakupooldumiste arvu vähenemisele kahaneb telomeeride pikkus (nn. Molekulaarne kell). Enneaegne vananemine e. progeeria Vanadusatroofia e. raukusatroofia (atrophia senilis): vananedes väheneb rakkude maht ja langeb rakkude hulk pea kõigis kudedes. * süda ja maks; koguneb "vanaduspigment" ehk lipofustsiin (atrophia fusca cordis) * peaaju (algab neuronite hulga langusega frontaalsagarate dorsomediaalpiirkonnas atrofeeruvad ka muud aju osad); Luud: seniilne osteoporoos - osteoblastide hulga ja anorgaanilise substantsi vähenemine
Paikneb enamasti kromosoomi telomeerses või tsentromeerses piirkonnas. Moodustab heterokromatiini struktuuri põhi koostisosa. Stimuleerib ja säilitab epigeneetilisi heterokromatiniseerimise signaali nt H3K9 deatsetülerimine ja metüleerimine ning vastutab funktsionaalse tsentromeeri eest. Ei ole evolutsiooniliselt konserveerunud. • • Minisatelliit kordused – koosnevad keskmise suuruseda tandeemselt korduva mittekodeeriva DNA blokkidest. Esinevad telomeeride läheduses. Sageda muteerumisega inimestes, kõrge polümorfsusega. On rekombinatsiooni hotspotid. Kasutatakse geneetiliste markeritena inimeste tuvastamisel – DNA fingerprinting. • • Mikrosatelliitkordused – koosnevad väga väikese suurusega blokkidest tandeemselt korduvast mittekodeerivast DNAst. 1-4 bp lihtsad kordused. Esinevad hajusalt üle genoomi moodustades u 2% genoomist. Tekivad replikatsiooni libisemise tõttu. On mutatsioonilised hotspotid
2. Juhtiva ja mahajääva ahela sünteesiks on 2 erinevat DNA polümeraasi 3. Eukarüootne DNA on koos histoonidega nukleosoomideks organiseeritud: replikatsioonikahvli läbiminekul jaotub nukleosoom ajutiselt kaheks alaosaks 4. Kromosoomid on lineaarsed DNA molekulid ja nende otstest lühenemist kaitsevad telomeerid. Pärast RNA praimeri kõrvaldamist jääb mahajääv DNA ahel otsast lühemaks kui juhtiv ahel. Telomeraas sisaldab RNA-d, mis on matriitsiks telomeeride pikendamisel telomeeri 3´ üksikahelalisest otsast. Kui telomeraas on telomeeri otsa piisavalt pikendanud, sünteesib DNA polümeraas pikendatud ahelale komplementaarse ahela 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? (õpik joonis 255) Veereva ratta replikatsioon leiab aset rõngjas DNA-molekuli replikatsioonil. DNA veereva ratta replikatsioon toimub järgmistel juhtudel: 1
) elutähtsate rakkude järk-järguline vähenemine- närvirakkude arvu vähenemine ja erinevad neuro degeneratiivsed haigused (vanadusdementsus), mida kõrgemaks läheb keskmine eluiga, seda rohkem seda on, 3.) häired hormonaalsüsteemis (hormonaalne tasakaalustamatus), 4.) erinevate kaitsesüsteemide nõrgenemine (immuunsüsteem, antioksüdantsete süsteemide nõrgenemine). LISA: iga rakujagunemisega lüheneb kromosoomi otmine piirkond ning inimesel puudub süsteem telomeeride pikendamiseks. Välimised- 1.) agressiivne välis keskkond- vabade radikaalide mõju (naha fotovananemine päevitamise ja solaariumi toimel). 2.) Saasteained 47 keskkonnast (anorg plii ntx; kloororgaanilised ühendid). 3.) Tasakaalustamata toitumine (vanainimeste toit peab olema kõrge biokvaliteediga). 4.) kroonilised haigused jms. Vananemise ilmingud inimorganismi eri tasanditel. Mida vanem organism, seda sagedamad
annaabi.ee 
