tugevamini. 6. Histoonne kood. a. Histoonne kood on histooni kindlas kohas paiknev kindel amoinohape, mille atsüleerimisel või siis deatsüleerimisel tekitatakse eukromatiin (aktiivne/avatud) või heterokromatiin (inaktiivne/kondenseeritud). 7. Pärmi rakus toimub vaigistamine (silencing) telomeersetes DNA alades. Missugused biokeemilised protsessid on selle telomeerse vaigistamise taga? a. Histoonide modifitseerimine heterokromatiin on tugevalt pakitud. 8. Mis on nukleosoom? Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt aktiivne DNA on teisti pakitud, kui transkriptsioo-niliselt inaktiivne DNA. a. Nukleosoom DNA ja histooni kompleks, peamised kromatiini struktuurühikud. b. Röntgenstruktuur analüüs kondenseeritud alad ei trankribeeru aktiivselt värvimine. 9
Inimese telomeeris kordub tandeemselt järjestus TTAGGG. See järjestus on arvatavasti olemas kõigil selgroogsetel kromooomidel. Kuna telomeer lüheneb DNA sünteesil DNA primaasi mõjul, siis kromosoomi pikkuse säilitamiseks on vajalik pidev telomeersete järjestuste lisamine. Pikenemine toimub RNA-d sisaldava telomeraasi ehk telomeeri terminaalse transferaasi abil, mis lisab kordusi 3 ´otsale. Telomeraasi RNA molekulil on telomeerse DNA-ga lühike komplementaarne ala, mis täitab matriitsi rolli telomeersete järjestuste sünteesil. Kõrgematel organismidel hakkab telomeraas represseeruma kohe peale sündi. Nii hakkavad telomeerid lühenema ja see protsess kujutab endast mitootilist kella. Telomeraasi reaktiveerumine võib aga viia vähi tekkele. Telomeeri valke on kirjeldatud kümmekond. Neist osa seaondub vaid telomeerse DNA tipmisele osale, teised aga kogu telomeersele DNA-le
kõiki histoonide N-terminuses toimunud modifikatsioone. Koodi lugevad valgud tunnevad neid spetsiifilisi modifikatsioone ära ja promoteerivad kromatiini kondensatsiooni või dekondensatsiooni (histooni N-terminuse modifikatsioon omab olulist rolli kromatiini struktuuris ning kromatiini struktuur mängib tähtsat osa geeni ekspressiooni regulatsioonis). 25. Pärmi rakus toimub vaigistamine (silencing) telomeersetes DNA alades. Missugused biokeemilised protsessid on selle telomeerse vaigistamise taga? Kõigepealt (vb ei ole kah kõigepealt) peavad vaigistamisele mittekuuluvad histoonid saama hüperatsetüleeritud, mis takistaks SIR3 ja SIR4 seondumist sinna. Mitu koopiat Rap1 seob iga telomeerialas paiknevale korduvjärjestusele, seejärel seondub sinna Sir2, 3 ja 4 koosnev kompleks. Moodustuv heterokromatiinne struktuur ulatub Rap1-siduvate saitidega külgneva DNA ~4kb alale. DNA on selles konformatsioonis välistele valkude toimele ligipääsmatu
miski. Telomeerid on väga vastuvõtlikud ka oksüdatiivsele stressile. Põhjustab isegi suuremat kadu kui see viimase RNA praimeri värk. 21. Mis juhtub rakuga, kui telomeerid on raku põlvkondade vältel täielikult kadunud? Hakkab kaotsi minema geneetiline materjal, DNA kahjustuse korral peatub rakutsükkel, rakk ei jagune enam ning sureb. 22. Milline ensüüm pidurdab osades rakkudes telomeeridel lühenemast? Mil viisil see pidurdamine toimub? Telomeraasi RNA on telomeerse DNA'ga komplementaarne ja toimib telomeeri pikendamisel matriitsina. Telomeraas- selle RNA komponent on telomeerse DNAga komplementaarne ja toimib telomeeri pikendamisel matriitsina. 23. Millistes rakkudes on vaja aktiivset telomeraasi? Erinevate organite tüvirakud, naha, soolestiku, vere tüvirakud, sugurakud. 24. Miks prokarüoodi DNA pole nii tihedalt kokku pakitud kui eukarüoodi DNA? Prokarüootide geenid on tihedamalt koos, rohkem ekspresseeritud, kogusummas
Stabiilsed lineaarsed G1 kromosoomid omavad kahte telomeeri, ühte mõlemas DNA molekuli otsas; G2 ja mitootilised kromosoomid vastavalt nelja telomeeri. Moodustab kromosoomi otsa, hoides nii ära DNA degradeerumise, st. lagundamise nukleaaside poolt ja kromosoomide omavahelise ots-otsaga liitumise. Telomeerides lõpeb DNA replikatsioon ning tagatakse kromosoomi pikkus. Telomeerne DNA järjestus on 6-8 bp pikk ja tandeemselt korratud mitusada kuni tuhandeid kordi. Kogu korratud telomeerse järjestuse pikkus varieerub liigist liiki, ulatudes 36 bp kuni vähemalt 15 kb; igal liigil on aga telomeeri pikkus üsna täpsetes piirides määratletud. Kromomeer (chromomere)-kromatiinniidi kondenseerumise tagajärjel tekkinud tume granulaarne piirkond Kromosoomivöödistus (banding pattern) e. heledamini ja tumedamini värvunud alade vaheldumine piki kromosoomi. See on igale kromosoomile spetsiifiline. Homoloogsetes kromosoomides on kromosoomivöödistuse muster sama
bromodomääni sisaldavad valgud, mis tihti on seotud eukromatiiniga ning seonduvad histoonide N- 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
– Splaissimine – translatsioon ja – siRNA juhitud geeniregulatsioon – substraadiks endogeensetele siRNAde tekkele 3. Epigeneetiline regulatsioon – Imprinting Xist ja X-kromosoomi inaktivatsioon – X inaktivatsiooni viib läbi Xist lncRNA Telomeersed mittekodeerivad RNAd – lncRNA, mis moodustab telomeerse heterokromatiinse osa koos telomeersete valkudega. • LncRNAde biogenees – transkriptsioon ja protsessimine on väga sarnane mRNAle. Enamus lncRNAsid transkribeeritakse RNA polümeraas II vahendusel, kuid osa lncRNAsid transkribeeritakse RNAP III vahendusel. Suur osa lncRNAdest splaissitakse, polüadenüleeritakse ja lisatakse 5’cap. lncRNA geenid asuvad eelistatult valku kodeerivates geenides ning võivad olla mRNA biogeneesi kõrvalsaaduseks.
kolme elementi on vaja replikatsiooni ja segregatsiooni korrektseks toimumiseks. 18. Telomeeri replikatsiooni mehanism. Et telomeeride lühenemist ei toimuks, lisab telomeraas, mis on valk-RNA kompleks, iga kromosoomi otstesse telomeerseid järjestusi. Telomeraas-assotsieeritud RNA on matriitsiks, millelt kromosoomi otstesse lisatav DNA- järjestus kopeeritakse. 19. Eukarüoodi (pärm) rakus toimub DNA vaigistamine (silencing) telomeersetes alades. Missugused biokeemilised protsessid on telomeerse vaigistamise taga? Heterokromatiini formeerumine, milleks on vajalikud valgud RAP1 ja SIR, mis paiknevad telomeeride piirkonnas. RAP1 seondub DNA järjestusele, mida nimetatakse vaigistajaks, SIR aga deatsetüleerib histoonide H3 ja H4 N-terminused. 20. Kromosoomsed aberratsioonid: mutatsioonid on organismi pärilikkusekandja püsivad, edasikanduvad muutused, deletsioonid eemaldavad osa kromosoomist, inversioonid on
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 telomeersete järjestuste sünteesimisel. Seega on telomeraas vastutav telomeeride uuenemise eest. RNA sünteesi põhietapid Pre-initsiatsioon Initsiatsioon Promootori vabastamine Elongatsioon Terminatsioon RNA-de tüübid. • mRNA-d - messenger RNA-d e. käskjalg RNA-d • rRNA-d - ribosomaalsed RNA-d • tRNA - transport RNA-d • snRNA-d - väiksed tuuma RNA-d
Telomeerid on tandemkordused. Telomeraas, mis on komplementaarne kordusega (RNA valk kompleks) seob terminaalsed järjestused ja katalüüsib uued järjestused otsa . Kui seda ei toimu, siis kromosoomid lühenevad ja sellega piiratakse rakkude jagunemist. Üks vorm apoptoosiks. Telomeerid on spetsiifilised järjestused. Kui kromosoomid lõppevad telomeeridega, siis nad omavahel enam kovalentselt ei ühine ja selle tulemusena saavad kromosoomid olla kompaktsed. Telomeerse järjestuse järgi moodustatakse rna praimer ja selle alusel moodustatakse samasugune asi neile otsa. Telomeraasi aktiivsus normaalsetes tingimustes on väga madal. Iga kord kui meil DNA paljuneb ning rakk paljuneb, siis telomer lüheneb kuni sinnamaani, et teda enam ei ole, kromosoomid sulavad kokku ja RAKK HUKKUB! Ühinemine on ära määratud rakutsüklite abil, see määrab ära kui kaua üks rakk saab elada ja paljuneda
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? hakkab kaotsi minema geneetiline materjal, DNA kahjustuse korral peatub rakutsükkel, rakk ei jagune enam ning sureb. 22. Milline ensüüm pidurdab osades rakkudes telomeeridel lühenemast? Mil viisil see pidurdamine toimub? Telomeraas- selle RNA komponent on telomeerse DNAga komplementaarne ja toimib telomeeri pikendamisel matriitsina. 23. Millistes rakkudes on vaja aktiivset telomeraasi? Erinevate organite tüvirakud, naha, soolestiku, vere tüvirakud, sugurakud. 24. Miks prokarüoodi DNA pole nii tihedalt kokku pakitud kui eukarüoodi DNA? Prokarüootide geenid on tihedamalt koos, rohkem ekspresseeritud, kogusummas on neid aga vähem. Kokkupakkimine pole nii otstarbekas kui eukarüoodil. 25
annaabi.ee 
