Tõenäosusteooria Kontroll töö N2 (1)

Matemaatika - Tõenäosusteooria ja matemaatiline statistika

1 Hindamata

DNA replikatsioon

Mis on DNA?
DNA on päriliku info
kandja.
Inimese keharakkudes on
23 paari kromosoome.
Iga kromosoom koosneb
ühest DNA molekulist.
Kahekromatiidiline
kromosoom kahest DNA
molekulist.

http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/gen/journeydna/index.html
DNA struktuuri avastamine
1953. a.  kirjeldasid James Watson ja
Francis Crick DNA ruumilist
struktuuri.

Watson j
a Crick
Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku
jagunemist.
DNA ahel koosneb nukleotiididest:
lämmastikalus:
fosfaatrühm
A; G; C või T
suhkur: desoksüriboos

Lämmastikalused
A – adeniin
G - guaniin

T – tümidiin
C - tsütosiin
Kus toimub replikatsioon?
Seal, kus leidub DNA-d
tuumas,
tuumapiirkonnas,
kloroplastides,
mitokondrites.

Uus DNA ahel sünteesitakse vastavalt
komplementaarususele.
A -T
G - C
T - A
C - G
A T G G C A C G C T G A A C C A T G C
T A C C G T G C G A C T T G G T A C G
Ensüüm helikaas tekitab ahelate laialimineku.
Kumbki ahel moodustab ensüümi DNA-polümeraas
toimel enda komplementaarse koopia.

DNA kaksikheeliks
DNA polümeraas
helikaas

Replikatsiooni etapid:
Ensüüm helikaas lõhub DNA biheeliksi
Ensüüm DNA-polümeraas seondub DNA ahelaga
DNA-polümeraas sünteesib mõlema DNA ahelaga
komplementaarsed uued DNA ahelad
Replikatsioon lõppeb, kui mõlemalt DNA-ahelalt on
sünteesitud uus DNA molekul
http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html
http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/gen/dnaanimation/index.html

http://www.dnai.org/text/mediashowcase/index2.html?id=584
Eukarüootsete rakkude DNA-l on replikatsiooni
alguspunkte ehk replikone mitu, et kiirendada DNA
replikatsiooni protsessi.
Kiirus on 3000-4000 nukleotiidi minutis .
RNA-polümeraas teostab ka “ vigade parandust” ehk
reparatsiooni - kontrollib, kas uus sünteesitud ahel on
komplementaarne vana ahelaga.
Replikatsiooni tulemusena
tekib ühest DNA molekulist
kaks identset DNA molekuli.

Transkriptsioon on DNA ühe ahela alusel komplementaarse
RNA molekuli süntees.
G G C A C G C T G A A C C A T G C
DNA
C C G T G C G A C T T G G T A C G
A – U
T - A
A adeniin
U uratsiil
G – C
C - G
G guaniin
C tsütosiin
RNA
G G C A C G C U G A A C C A U G C

Transkriptsioon
Lisandub ensüüm RNA-polümeraas
RNA-polümeraas seondub DNA ahela promootor-
piirkonnaga
Ensüüm keerab DNA biheeliksi lahti
RNA-polümeraas sünteesib ühe DNA ahela lõiguga
komplementaarse RNA molekuli
RNA-polümeraas jõuab terminaatorini
Lõpeb mRNA, tRNA ja rRNA süntees
DNA omandab uuesti biheeliksi kuju

RNA liigub raku t uumast välja tsütoplasmasse
DNA ahela lõik
promootor
RNA sünteesipiirkond
terminaator
geen
DNA
RNA
RNA polümeraas
RNA polümeraas seondub DNA ahela promootor piirkonnaga

Replikatsiooni ja transkriptsiooni võrdlus
REPLIKATSIOON TRANSKRIPTSIOON
KOHT
Seal, kus leidub DNA-d Seal, kus leidub DNA-d
Tuumas, kloroplastides,  Tuumas, kloroplastides,
mitokondrites,
mitokondrites,
tuumapiirkonnas
tuumapiirkonnas
AEG
Interfaasis
Interfaasis
EELDUSED
1 DNA ahel matriitsiks,  1-ahelalise DNA lõik
nukleotiidid , DNA-
matriitsiks, nukleotiidid,
polümeraas, ATP
RNA-polümeraas, ATP
KOMPLEMN- G-C, C-G, A-T, T-A
G-C, C-G, A-U, T-A
TAARSUS

REPLIKATSIOON TRANSKRIPTSIOON
KÄIK
Alguspunkte
Promootoriga seostub
(replikone) on palju,
polümeraas. Terminaator
kiirus 3-4 tuhat
lõpetab
nukleotiidi minutis
TULEMUS
2 terviklikku DNA
Tekib 3 eri vormi RNA-d:
molekuli, kuna
tRNA, mRNA, rRNA
replitseeruvad
mõlemad ahelad
ERINEVUSED Matriitsiks terve
Matriitsiks lõik DNA-st
molekul
Tekib kolme eritüüpi
Tekib 1 molekulide
molekule
vorm
Transkribeerub ühe ahela
Replitseeruvad
lõik
mõlemad ahelad

Translatsioon
RNA alusel valgu süntees ribosoomidel
Vajalikud tingimused:
ribosoomid ,
mRNA, tRNA,
aminohapped,
energiat (ATP,GTP),
ensüümid aminohapete aktiveerimiseks, nende
seostumiseks tRNA-ga ja peptiidahela sünteesiks
mRNA primaarstruktuur määrab ära valgu primaarstruktuuri

Koodipäike
Initsiaatorkoodon -
AUG mRNA-s
( metioniin )
Stoppkoodon - ei
kodeeri aminohappeid :
U
AA, UAG, UGA
Geneetiline kood - süsteem, mille abil nukleiinhapetes olev
info viiakse üle valgule
Geneetilise koodi omadused:
Tripletsus - ühe koodoni koosseisu kuulub 3 nukleotiidi
mRNA-s
Sünonüümsus - ühte aminohapet võib määrata mitu
koodonit
Universaalsus - on ühesugune kõigil elusorganismidel
Ühetähenduslikkus - teatud koodon määrab alati kindlat
aminohapet
Kattumatus - vaadeldaval ajahetkel saab üks nukleotiid olla

vaid ühe koodoni koosseisus
Koodon - mRNA-s
Antikoodon - tRNA-s
tRNA
U   A   C ANTIKOODON
A   U   G  KOODON
mRNA

Valgusünteesi etapid:
1. mRNA ühineb ribosoomiga
metioniin
ribosoom
U   A   C
A   U   G   G   U   A   G   G   A
mRNA
2. mRNA molekuli initsiaatorkoodoniga (AUG) seondub

esimene tRNA molekul (antikoodoniga UAC)
3. Ribosoomi siseneb teine tRNA molekul, tuues endaga kaasa
järgmise mRNA koodonile vastava aminohappe
Met
Val
U   A   C
C   A   U
A   U   G   G   U   A   G   G   A

4. Ribosoomis kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes
olevate aminoapete vahel sünteesitakse ensüümide abil
peptiidside
Met
Val
U   A   C   C   A   U
A   U   G   G   U   A   G   G   A
5. Dipeptiid vabaneb initsiaator -tRNA-st ning jääb teisena

ribosoomi sisenenud tRNA molekuli külge
6. tRNA nihkub koos mRNA-ga ribosoomi suhtes edasi ja teeb
ruumi uuele (kolmandale) tRNA-le
7. Ribosoomi siseneb kolmas tRNA
Met Val Gly
U   A   C
C   A   U C   C   U
A   U   G   G   U   A   G   G   A
8. Kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes olevate

aminohapete vahel sünteesitakse peptiidside
Jne.
MetVal Gly
Leu
C   C   U G   A   U
A   U   G   G   U   A   G   G   A   C    U   A

Jne.

9. Translatsioon lõpeb kui ribosoom jõuab üheni kolmest
stoppkoodonist (UAG, UGA, UAA)
G   A   U
G   U   A   G   G   A   C    U   A   U A   G
10. Sünteesitud polüpeptiid (valk) vabaneb, eralduvad
ribosoomi alamüksused ja mRNA

Valgusünteesi animatsioon
REPLIKATSIOON
TRANSKRIPTSIOON
TRANSLATSIOON
VALK

http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/gen/proteinsynth/index.html