glükoosi juuresolekul Positiivne kontroll CAPiga lac operoni järjestus oli esimene geeniregulatsiooni molekulaarne mudel: lac operoni promootor algab 84 bp kohe pärast lacI stop koodonit ja lõpeb 8 bp tarnskriptsiooni start saidist CAPcAMP seonduv sait on 54 kuni 58 ja 65 kuni 69. RNA polümeraasi sait ulatub 47 kuni 8. Operaator järgneb kohe promootorile 3 kuni +21. mRNA transkript algab +1 bp operaatori sees galaktosidaas geenil on juhtjärjestus enne start koodonit galaktosidaasi start koodon (AUG) on positsioonis+39 +41 Aluste järjestus E. coli lac operoni kontrollivtes piirkondades, promootoris ja operaatoris E. coli Trp operon: Kui kekskonnas on a/h olemas, siis võetakse need keskkonnast, aga mitte ei sünteesita A/H sünteesi kodeerivad geenid asuvad nn. represseeritud operonides
geene: 1) geenid, mis avalduvad üheaegselt org kõigis rakkudes 2) geenid, mis avalduvad ainult ühe kindla koe rakkudes 3) geenid, mis avalduvad ainult rakkude elutegevuse kindlal etapil 4) geenis, mis ei avaldu kunagi. Transkriptsiooni reguleerimine : kui ensüüm ühineb promootoriga, siis transkripts toimub, kui ensüüm ei seostu siis ei toimu. Ensüümi ühinemist võib takisada repressor. Repressorvalgu seostumine DNA mol-ga võib kattuda promootorpiirkonnaga seega ei saa ensüüm transkript-i alustada. Promootor peab repressorist vabanema. Transkripts regulatsiooni viga : kui tekivad valed geenid, siis tekivad nt vähkkasvaja rakud.
It is the binding site of either transcription factors or histones and is involved in the process of transcription by RNA polymerase. It has the core DNA sequence 5'- TATAAA-3' or a variant, which is usually followed by three or more adenine bases and has been highly conserved through evolution. The TATA box is usually located 25 base pairs upstream to the transcription site. 4. Nimeta peamised DNAd siduvad domäänid, mis on iseloomulikud transkript-sioonifaktoritele (vähemalt 3) a. Homedomään valgud, tsink-sõrm valgud (zinc-finger), leutsiin lukud, heeliks-ling-heeliks (helix-loop-helix). 5. Mis roll on histoondeatsetülaasidel (HDAC) ja mis funktsioon on histoon-atsetülaasidel (HAT)? a. Histoondeatsetülaasid: b. Need valgud põhjustavad nukleosoomides, mis seonduvad TATA- box'i ja promootor-proksimaalsele järjestusele, histooni N-
Geeni struktuur Eukarüootse geeni osad on - promootor (ja enhaanser) - ekson(id) - intron(id) - 5’ mittetransleeritav osa (5’ UTR) - 3’ mittetransleeritav osa (3’ UTR) Eksonid ja Intronid Eksonid on geenis olevad järjestused, mis moodustavad lõpliku mRNA molekuli. Intronid on vahepealsed järjestused, mis lõigatakse välja kui algne primaarne transkript (premRN, ka hnRNA) protsessitakse mRNA-ks. Inimgenoomi olulisemad parameetrid Inimese suurim geen on düstrofiin (DMD) Katab genoomist ca 2.4 miljonit aluspaari, 79 eksonit Mutatsioonid düstrofiini geenis (DMD) põhjustavad Duchenne’i ja Becker’i muskulaarset düstroofiat Geeni ekspressiooni tase võib olla väga erinev Erinevate geenide avaldumine võimaldab
eukarüootides. • HAT (histoonatsetülaasid) - põhjustavad histooni N-terminaalsete sabade hüperatsetülatsiooni, tänu millele generaalsed transkriptsioonifaktorid seonduvad tugevamini. • HDAC (histoondeatsetülaasid) - need valgud põhjustavad nukleosoomides, mis seonduvad TATA- box’i ja promootor-proksimaalsele järjestusele, histooni N-treminaalsete sabade de-atsetülatsiooni. Kui histoon on deatsetüleeritud, siis generaalsed transkript-sioonifaktorid, ei suuda seonduda TATA- box’ile. • “capping” on struktuur maatriks RNA 5’-otsas. • Poly(A) on suure hulga adenosiinmonofosfaadi jääkide kinnitamise protsess primaatse mRNA 3’-otsa külge. • Splaising on protsess, mille käigus lõigatakse rakutuumas asuvast RNA molekulist välja intronjärjestused ning allesjäänud otsad ühendatakse. • RNAi on süsteem elavates rakkudes, mis osaleb geeniaktiivsuste määramisel.
Peamine RNA molekul, mis transleeritakse valguks. tRNA – transpordi RNA (transfer RNA). Madalmolekulaarsed RNA-d, mis on vajalikud translatsiooni läbi viimiseks. Toimivad adapteritena mRNA koodonite ja aminohapete vahel. rRNA – ribosoomi RNA (ribosomal RNA). Ribosoomi struktuuri osad, ka funktsionaalse tähtsusega. hnRNA – heterogeenne tuuma RNA (heterogenous nuclear RNA) on esmane (primaarne) transkript ja sisaldab introneid ega ole kodeeriv. Protsessitakse mRNA-ks tsütoplasmas. snRNA - väike tuuma RNA (small nuclear RNA). Osalevad splaissosoomide töös. Toimib tuumas. miRNA – mikro RNA (microRNA). Väikesed, 20-25 nt. Reguleerivad geenide avaldumist. Transkriptsiooni viib läbi RNA polümeraas RNA polümeraas liigub DNA molekulil 5’-˃3’ suunas, harutades samal ajal lahti DNA molekuli. Polümeraasi sünteesi kiirus on ca 20 nukleotiidi sekundis
Funktsioneeriv üksus, nukleotiidne järjestus sisaldab: *operaator DNA lõik, mis aktiv/inhib strukt. geene; sinna seostuvad aktivaator/repressor *promootor RNA-pol seondumiskoht + initsiatsioon *struktuurne geen sellelt toodetakse mRNA *regulaatorgeen st. repressor, mis kodeerib regulaatorvalgu, mis seondudes operaatoriga takistab transkriptsiooni. Operon kobar järjestikuseid geene, mida transkribeeritake ühelt promootorilt ning mille transkript omab paljude erinevate valkude transleerimiseks vajalikku järjestust. lac-operon valke toodetakse vaid laktoosi olemasolul Laktoosi operon sisaldab promootor, operaator, 3 struktuurset geeni : lacZ, lacY, lacA (esimesed 2 vajalikud). Lac operon on indutseeritav, sest geenid avalduvad vaid laktoosi olemasolul. Kui induktorit rakus pole lacI (lac operoni regulaatorgeen) kodeerib repressorvalgu, mis on seondunud operaatoriga ja operoni
Replikatsioonikahvi kokkusaamisel ligaasid liidavad mahajäävas ahelas olevad DNA fragmendid, et viia süntees lõpuni Tütarmolekulide lahknemine saab valmis 3. Transkriptsioon 1. RNA polümeraas seostub geenist ülal asuva promootoralaga. 2. RNA polümeraas lisab komplementaarseid nukleotiide märklaud DNA segmendile 5’ - 3’ direction. 3. Uratsiil on adeniinile komplementaarne. 4. Terminatsioonil, RNA polümeraas tunneb ära signaali ja transkript vabaneb. 5. 100-1200 nukleotiidi pikk. 4. Translatsioon Ribosoomid seonduvad mRNA transkripti 5’ otsa Ribosoomid skanneerivad mRNAd kuni start-koodonini (tavaliselt AUG) tRNA molekuli komplementaarse antikodooni ning metioniini aminohappega siseneb ribosoomi P-alasse ning seondub mRNAle. 5. Geneetiline kood ja antikodoon Geneetiline kood Geneetilise koodi määravad mRNA kodoonid ja neile vastavad aminohapped Kood on universalne
helikaalsete segmentide esinemine, mis sobivad täpselt B-vormi DNA suurde nõkku. Heeliks-pööre-heeliks (HTH) motiiv: koosneb spetsiifilisest äratundmisheeliksist ja stabiliseerivast heeliksist, mis on teineteisest eraldatud lühikese lingjärjestusega. Zn-finger motiiv. Leutsiini tõmbluku (Leu Zipper) motiiv. 4. mRNA transkriptsioonijärgen modifitseerimine. Prokarüootides mRNAd ei modifitseerita. Eukarüootides mRNA primaarne transkript modifitseeritakse küpseks mRNA-ks tuumas enne suunamist tsütoplasmasse. Sünteesi käigus modifitseeritakse mRNA primaarseid transkripte kovalentselt nii 5'- kui 3'-otsast, muutes nad erinevateks teiste polümeraaside poolt toodetud RNA-dest. Kapseldamine ja metüleerimine. Primaarsed transkriptid varustatakse kõigepealt 5'-otsast 7-metüülguanosiin- rühmaga, mis seotud ebatavalise 5',5'-trifosfaatsidemega. G-jääk seejärel metüleeritakse 7-asendis
avaldumist. toimub 5’-3’ viib läbi RNA polümeraas - prokarüootidel abifaktor σ ei vaja praimerit süntees algab promootorilt ... - kindel DNA signaaljärjestus, seonduvad regulaatorvalgud ... lõppeb terminaatorini jõudmisel - DNA järjestus, kus RNA pol vabastab sünteesitud RNA Initsiatsioon (RNA pol seondub DNA promootorile ning algab transkript), pärast seda vabastatkse promootor ning algab elongatsioon (sünteesimine), terminatsioon (elongatsiooni lõppemiseks on vajalik terminatsiooni signaal, lõpuks lõpetatakse süntees) täpsus: 1 viga iga 10 000 nt kohta TRANSKRPITSIOON I. Koht: Eeltuumsed- tsütoplasmas Päristuumsed tuumas, mitokondrites, kloroplastides . II. Aeg: Eeltuumsetel - kogu raku eluea jooksul Päristuumsetel enamuse rakutsükli ajast va mitoos ja meioos (siis ei toimu) III. Eeldused: 1
osalevate valkude, tRNA ja rRNA sünteesi, ning regulaatorgeenid kontrollivad struktuurgeenide avaldumist. toimub 5'-3' viib läbi RNA polümeraas - prokarüootidel abifaktor ei vaja praimerit süntees algab promootorilt ... - kindel DNA signaaljärjestus, seonduvad regulaatorvalgud ... lõppeb terminaatorini jõudmisel - DNA järjestus, kus RNA pol vabastab sünteesitud RNA Initsiatsioon (RNA pol seondub DNA promootorile ning algab transkript), pärast seda vabastatkse promootor ning algab elongatsioon (sünteesimine), terminatsioon (elongatsiooni lõppemiseks on vajalik terminatsiooni signaal, lõpuks lõpetatakse süntees) täpsus: 1 viga iga 10 000 nt kohta TRANSKRPITSIOON I. Koht: Eeltuumsed- tsütoplasmas Päristuumsed tuumas, mitokondrites, kloroplastides . II. Aeg: Eeltuumsetel - kogu raku eluea jooksul Päristuumsetel enamuse rakutsükli ajast va mitoos ja meioos (siis ei toimu) III. Eeldused: 1
sabast 10-35bp ülavoolu. Lõikamis- ja polüadenüülimis-spetsiifiline faktor (CPSF), mis koosneb neljast erinevast valgust, moodustab kõigepealt AAUAAA järjestusest ülavooli seonduva ebastabiilse kompleksi. Seejärel lisanduvad kompleksile vähemalt 3 valku: lõikamist stimuleeriv faktor, 2 lõikamisfaktorit ning polü(A) polümeraas (PAP), mis seondub kompleksile vahetult enne lõikamist. PAP liidab omavahel lõikamise ja polüadenüülimise protsessid, nii et lõigatud transkript saab koheselt polüadenüülitud. Polüadenüülimine toimub kahes etapis: esimes 12 A lisamine toimub väga aeglaselt, sellele järgneb kiire 200 või enama A lisamine. Kiire faas eeldab mitme RRMi (ribosoomi äratundev motiiv) omava polü(A)-ga seonduva valgu sidumist PABPII, mis seondub lühikesele A sabale ning stimuleerib PAPi järgnevaid A jääke polümeriseerima. (3) RNA splaisimine. 35. Nimeta keemilised reaktsioonid, mis on pre-mRNA splaisingu taga
järgmise jnejne. 13. Loetlege ja kirjeldage eukarüootse mRNA transkriptsioonijärgse modifitseerimise käigus toimivaid protsesse. Millises neist osalevad ribosüümid ja mida nad endast kujutavad? Prokarüootides mRNAd ei modifitseerita translatsioon järgneb vahetult transkriptsioonile. Eukarüootides on protsessid teineteisest isoleeritud transkriptsioon tuumas ja translatsioon tsütoplasma. mRNA primaarne transkript (heterogeenne tuuma RNA) modifitseeritakse küpseks mRNA-ks tuumas enne suunamist tüstoplasmasse. 14. Iseloomustage hormoonide retseporeid järgmistest aspektidest: a) keemiline koostis ja struktuur · Steroidid sünteesitud kolesteroolist reguleerivad metaboolseid protsesse, soolade/vee tasakalu, põletikuprotsesse, seksuaalfunktsiooni · Aminohapete derivaadid - epinefriin, jt.- reguleerivad silelihase kontraktsioone,
Geeni ekspressioon rakus - Geeni ekspressioon hõlmab raku tuumas toimuvat geneetilise informatsiooni transkriptsiooni (transcription ümberkirjutus) DNA-lt RNA-le ja tsütoplasmasmas toimuvat informatsiooni translatsiooni (translation tõlkimine) valgu aminohappeliseks järjestuseks. Geeni ekspressioon = geneetilise informatsiooni avaldumine valguna. mRNA TÖÖTLEMINE - Töötlemine ehk protsessing (processing) = transkriptsioonijärgne RNA molekulide modifitseerimine -> Esmane RNA transkript-> Funktsionaalselt küps RNA molekul: Lõikude kärpimine polünukleotiidahela 3' ja 5' otsest; Terminaljärjestuse lisamine; N-aluste modifitseerimine (metüleerimine); Polünukleotiidahela kokkupõimine e splaising (splicing) intronite kõrvaldamiseks. mRna splaising - Intronid mittekodeerivad nukleotiidide järjestused; Eksonid kodeerivad nukleotiidide järjestused; Splaisingu protsessis intronid kõrvaldatakse ja eksonid ühendatakse; Monotsistroonne mRNA kodeerib ühte
o o Esineb DNA polümeraas III kaks katalüütilist tsentrit, kus replitseeritakse DNA liiderahel ning mahajääv ahel. o Praimosoom keerab lahti vanem-DNA kaksikheeliksi ja initsieerib sünteesi RNA praimeritega. o Replikatsioonil liigub vanem-DNA läbi replisoomi. o Replikatsioon toimub 5´ → 3´ suunas. Transkriptsioon o RNA nukleotiidne järjestus on määratud geeni ühe DNA ahela järjestusega o RNA transkript on DNA-lt maha loetud o Algne mRNA on pre-mRNA. o Pre-mRNA modifitseerimine o mRNA-s on informatsioon polüpeptiidi sünteesiks o Transkriptoom Geneetiline kood o Üldiseloomustus: Tripletne. Nukleotiidseks tripletiks mRNA koodonis on kolm nukleotiidi, mis määravad ühe aminohappe lülitumise polüpeptiidahelasse. Mittekattuv
Eukarüootse RNAP II-st sõltuv promootor sisaldab tavaliselt TATA-elementi, mille nukleotiidseks järjestuseks on TATAAA. Selle järjestuse tunneb ära TBP (TATA- binding protein). 11. Pre-mRNA põhilised modifitseerimise protsessid. Alternatiivne RNA splaissimine pre-mRNA võib saada splaissitud mitmetest erinevatest ühenduskohtadest, nii et tekivad erinevad küpsed mRNA-d, millel on erinevad eksonite kombinatsioonid Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre- mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA- molekuliks. 12. Pre-mRNA kokkupõime ehk splaissingu reaktsioon * Kirjelda mehhanismi, mille abil pre-mRNAst kõrvaldatakse intronid. splaissing (ka splaising; inglise splicing) protsess, mille käigus lõigatakse rakutuumas asuvast RNA molekulist välja intronjärjestused ning allesjäänud eksonite otsad ühendatakse
Liiderahel (pidev süntees DNA püolümeraas III- abil) Mahajääv ahel (moodustub praimosoom, süntees fragmentidena) Okazaki fragmendid RNA praimer (sünteesitakse RNA polümeraasiga) DNA polümeraas III (viib läbi DNA matriitssünteesi) DNA fragmentide ühendamine DNA polümeraas I (RNA lõigatakse välja ja tühik sünteesitakse täis) DNA ligaas (ühendab fragmendid ligeerimisel) 3. Transkriptsioon RNA nukleotiidne järjestus on määratud geeni ühe DNA ahela järjestusega RNA transkript on DNA-lt maha loetud Algne mRNA on pre-mRNA. Pre-mRNA modifitseerimine (Vt geeni struktruur) mRNA-s on informatsioon polüpeptiidi sünteesiks Transkriptoom 4. Geneetiline kood Geneetilise koodi üldiseloomustus Geneetilise koodi spetsiifilised omadused on alljärgnevad: Tripletne. Nukleotiidseks tripletiks mRNA koodonis on kolm nukleotiidi, mis määravad ühe aminohappe lülitumise polüpeptiidahelasse. Mittekattuv. mRNA nukleotiid on koodonis vaid ühe korra (v.a
ühe ensüümi – RNA polümeraasi poolt, transkriptsiooni kiiruseks on 55 nukleotiidi sekundis mRNA-d ei transpordita tsütoplasmasse, vaid tema alusel algab valgu süntees juba siis, kui transkriptsioon veel kestab – st transkriptsioon ja translatsioon toimuvad samaaegselt, ainult üks mRNA ühes otsas ja teine teises otsas Bakteriaalne mRNA on POLÜTSISTRONILINE, st et üks mRNA on rohkem kui ühe geeni transkript, determineerides rohkem kui ühe polüpeptiidi sünteesi Bakterite mRNA puhul pole vajalik processing – mittekodeeritavate RNA lõikude eemaldamine 7. Mille poolest erineb bakteriaalne translatsioon eukarüoodi translatsioonist? !!!! 1. Etapp: REPLIKATSIOON – on uue DNA molekuli süntees in vivo. Kompleks, mis koosneb enam kui 30st ensüümist sh: DNA helikaas – lahutab kaksikahela ja moodustab replikatsioonikahvli (osa
c. Eksonitest moodustub küps RNA 3. Ensüüm RNA-polümeraas jõuab terminaatorpiirkonda. 4. DNA ahel suletakse ensüümide abil. 5. Geeni kopeerimisel valmib mRNA, mis viiakse rakutuumast välja ribosoomidesse. (lisaks võib luua ka tRNAd ja rRNAd) NB! Toimub rakutuumas, tuumapiirkonnas, mitokondrites ja kloroplastides. 27. mRNA erinevused prokaüootidel ja eukarüootidel Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre-mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA-molekuliks. Eukarüoodid: Geenis intronid, pre-mRNA läbib splaisingu, modifitseeritakse (5’cap ja 3’polüA-saba) ja eksporditakse tuumast tsütoplasmasse Transkriptsiooniks on vaja aktivaatorvalke Promootorid on keerulisemad
inaktivatsiooni keskuseks (X inactivation center, Xic) Xic-i puudumisel ei moodusta X-kromosoom Barri kehakest ja mõlemad jäävad aktiivseks X-inaktivatsioon leiab aset varases embrüonaalses arengus blastotsüstis (1000-2000 raku staadiumis) Kõigepealt blokeeritakse ühes aktiivses X-kromosoomis Xic (XIST), mistõttu transkriptsiooniaktiivseks jääb vaid teises X-kromosoomis paiknev XIST geen XIST-i transkript (inaktivatsiooni signaal) levib üle kromosoomi, misläbi enamik geene antud X-is inaktiveerub Järgneb stabiliseerumine ja inaktivatsiooniseisundi säilitamine Inaktiivse oleku teke ja püsimine on oma olemuselt heterokromatiseerumine. Inaktiivne X reaktiveeritakse ootsüütides veidi aega enne meioosi. Xi kaotab oma hetepüknootilise oleku ning muutub transkriptsiooniaktiivseks nagu Xa. 38. Soo määrang geneetiliselt
· Substraadi ja kofaktorite kontsentratsioon Ensüümid - katalüütiliste omadustega valgud (lihtensüümid) või valkude kompleksid (liitensüümid). Ensüümid osalevad peaaegu kõikides biokeemilistes reaktsioonides elusorganismides. Nii kontrollivad ensüümid metaboolsete protsesside toimumise kiirust; ribosüümid - katalüüsivad ribonukleiinhapete hüdrolüüsi ja ümberesterifikatsiooni reaktsioone (RNA protsessing), mille käigus muudetakse primaarne RNA transkript mRNA- ks. Ribosoomi RNA katalüüsib peptiidsidemete moodustumist; absüümid - ehk katalüütilised antikehad saadakse organismi immuniseerimisel substraadi aktiveeritud oleku analoogiga. Erinevalt ensüümidest ja ribosüümidest pole absüümidel tõelist bioloogilist funktsiooni organismis. Võrreldes ensüümidega on absüümide katalüülitiline aktiivsus palju väiksem. Ensüümkatalüüsi termodünaamika. Energia on võime teha tööd. · Energia liigid
- SSB valgud – kaitsevad üksikahelalist DNAd Ahelate eristamine - Liiderahel – pidev süntees DNA püollümeraas II abil - Mahajääv ahel – moodustub parimosoom, süntees fragmentidena - Okazaki fragmendid – RNA praimer, DNA polümeraas III - DNA fragmentide ühendamine – DNA polümeraas I, DNA ligaas 11.Transkriptsioon - RNA nukleotiidne järjestus on määratud geeni ühe DNA ahela järjestusega - RNA transkript on DNAlt maha loetud - Algne mRNA on pre-mRNA - Aju töötab väikeste RNAdega - mRNAs on info polüpeptiidi sünteesiks - Transkriptoom 12.Geneetiline kood - 64 kombinatsiooni – tripletti ehk koodonit, mis määravad 20 aminohapet - 3 stopp koodonit kus valgussüntees lõppeb – AUG Geneetilise koodi üldiseloomustus - tripeletne – mRNA koodonis on 3 nukleotiidi mis määravad ühe aminohappe
neutraalsusest ja nende võimalikud põhjused. Keskmiselt evolutsioneeruvad sünonüümsed positsioonid umbes 5 korda kiiremini kui mittesünonüümsed ehk kalduvad kõrvale neutraalsusest. Paljud sünonüümsed asendused võivad olla neutraalsed, osad aga mitte. Enamus sünonüümseid asendusi pole mitte neutraalsed vaid peaaegu neutraalsed. Kõrvalekaldumisega seotud protsessid: 1. mRNA stabiilsuse optimeerimine – transkript voldib ennast optimaalseimasse konfiguratsiooni ja valik töötab selliste sünonüümsete asenduste vastu, mis seda destabiliseeriksid. 2. Efektiivse splaissingu kontrollimine – sünonüümsed positsioonid võivad olla olulised intronite väljalõikamiskoha defineerimisel. 3. Geeniekspressiooni regulatsioon üle mRNAle seostuvate miRNAde 4. Valkude kokkupakkimise optimeerimine Fülogeneetika
eelmolekulist kas eemaldatakse teatud lõigud jaguneb teatud fragmentideks lisatakse teatud järjestused muudetakse keemilist koostist (N-aluseid) 24. mRNA struktuur prokarüootidel ja eukarüootidel. POWERPOINT: L3 DNA-valk http://en.wikipedia.org/wiki/Messenger_RNA#Prokaryotic_mRNA_degradation Translatsioon toimub ribosoomidel. RNA molekuli, millelt toimub translatsioon, nimetatakse mRNA- ks (inglise keelest messenger RNA). Prokarüootsetes rakkudes on primaarne transkript üldjuhul ka koheselt transleeritav. Eukarüootses rakus toimub aga primaarse transkripti,pre-RNA, protsessimine transleeritavaks mRNA molekuliks. Enamus eukarüootseid geene rakutuumas sisaldavad endis mittekodeerivaid alasid introneid, mis vahelduvad kodeerivate piirkondadega eksonitega. Intronjärjestusi sisaldavatelt geenidelt sünteesitakse transkriptsiooni käigus pre-mRNA, millest seejärel kõrvaldatakse mittekodeerivad järjestused splaissingu (splicing) teel
Eukarüootide mRNA mRNA ehitus eukarüootides on võrreldes prokarüootsete mRNA-dega oluliselt erinev: Eukarüootne mRNA on reeglina (>90%) monotsistroonne ja kodeerib seega ainult ühte valku. Prokarüootne mRNA on reeglina polütsistroonne st. kodeerib mitut erinevat valgu molekuli (ühes mRNA molekulis on mitu ORF’i ehk avatud lugemisraami). mRNA prosessing. Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre-mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA-molekuliks. Protsessimise käigus toimub enne translatsiooni pre-mRNA-lt spetsiifilise järjestuse kõrvaldamine ning transkripti mõlema otsamodifikatsioon. Enamikus eukarüootsetes geenides on mittekodeerivad järjestused e. intronid, mis
Neli erinevat nukleotiidi(lämmastikalused): A, G, C, U. RNA esmane struktuur primaarstruktuur, nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs, tekib sünteesijärgselt. Teisene struktuur- molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega, omavahel paarduvad (tRNA). RNA sünteesi katalüüsib ensüüm, RNA polümeraas, mis kasutab üht DNA- ahelat matriitsina, et sünteesida komplementaarne RNA ahel e transkript, seda protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. REPLIKATSIOON (DNAst DNA) TRANSKRIPTSIOON (DNAst mRNA ja rRNA) TRANSLATSIOON (mRNAst VALK) INFO liigb DNA RNA VALGUD. Viirustel võib liikuda ka RNAlt DNAle. 4. Mida tähendab komplementaarsusprintsiip, mida DNA ahelate antiparalleelsus? Komplementaarsusprintsiip on kaksikahelaliste nukleiinhapete ehitusprintsiip. Selle kohaselt põhineb kindlate lämmastikaluste paardumine nukleiinhapete
(2) 3' lõikamine ja polüadenüülimine. Peaaegu kõik mRNAd sisaldavad järjestust AUAAA. Lõikamis- ja polüadenüülimis-spetsiifiline faktor (CPSF), mis koosneb neljast erinevast valgust, moodustab ebastabiilse kompleksi. Seejärel lisanduvad kompleksile vähemalt 3 valku: lõikamist stimuleeriv faktor, 2 lõikamisfaktorit ning polü(A) polümeraas (PAP), mis seondub kompleksile vahetult enne lõikamist. PAP liidab omavahel lõikamise ja polüadenüülimise protsessid, nii et lõigatud transkript saab koheselt polüadenüülitud. Polüadenüülimine toimub kahes etapis: 1. 12 A lisamine toimub väga aeglaselt 2. kiire 200 või enama A lisamine. (3)RNA splaisimine. Introni 5' otsast on invariantsed nukleotiidid GU ja 3' otsas AG. Adenosiinne hargnemispunkt (branch point) on samuti invariantne. Pre-mRNA splaissingus osalevad 5 väikest U rikast tuuma RNAd (snRNA) (tähist U1,...,U6; v.a U3), mis on assotseerunud tuuma ribonukleopartikli valguga (snRNP)
eelmolekulist kas eemaldatakse teatud lõigud jaguneb teatud fragmentideks lisatakse teatud järjestused muudetakse keemilist koostist (N-aluseid) 24. mRNA struktuur prokarüootidel ja eukarüootidel. POWERPOINT: L3 DNA-valk http://en.wikipedia.org/wiki/Messenger_RNA#Prokaryotic_mRNA_degradation Translatsioon toimub ribosoomidel. RNA molekuli, millelt toimub translatsioon, nimetatakse mRNA- ks (inglise keelest messenger RNA). Prokarüootsetes rakkudes on primaarne transkript üldjuhul ka koheselt transleeritav. Eukarüootses rakus toimub aga primaarse transkripti,pre-RNA, protsessimine transleeritavaks mRNA molekuliks. Enamus eukarüootseid geene rakutuumas sisaldavad endis mittekodeerivaid alasid introneid, mis vahelduvad kodeerivate piirkondadega eksonitega. Intronjärjestusi sisaldavatelt geenidelt sünteesitakse transkriptsiooni käigus pre-mRNA, millest seejärel kõrvaldatakse mittekodeerivad järjestused splaissingu (splicing) teel
) ka C-jäägi riboosi 2'-O-metüleerimine. Capeerimine ei ole transkriptsiooniga jäigalt seotud (ensüümid 1 RNA-trifosfotaas ja 2 MT/GT on aktiivsed ka eraldivõetutena). Samas on teada, et virionides asuvad kõik mRNA sünteesi ensüümid "core" struktuuri kindlates kohtades (five-fold telje läheduses, seega on virionis kokku 12 sellist kompleksi) ja seepärast on kõik mRNA sünteesi reaktsioonid koordineeritud: nt. toimub capeerimine juba siis, kui sünteesitav transkript on alles 2-15 b pikkune. mRNAd väljuvad kapsiidist 2 valgust koosnevates "ogades" paiknevate P1-kanalite kaudu. Transkribeeritakse kõik 10 segmenti, erinevate mRNAde sünteesi proportsioonid on ligikaudu pöördvõrdelised vastavate segmentide pikkustele. Seetõttu arvatakse, et kõik segmendid transkribeeritakse teineteisest sõltumatult. Tõenäoliselt teostab transkriptsiooni paigalseisev transkriptsioonikompleks (st. RNA liigub läbi transkriptaasi). Transkriptaasi aktiveerimine
kinnitumist geeni promootoritele. RNA polümeraas seob sigma faktori et moodustada RNA polümeraasi holoensüümi kompleksi. 17. Defineeri prokarüootne operon. Kirjelda geeni aktivatsiooni protsessi prokarüoodis trp või lac operoni näitel. Geenide klaster, mis moodustab bakteriaalse operoni, sisaldab ühe transkriptsiooniühiku, kuna ühelt promootorilt transkribeeritakse üks primaarne transkript. 1 geen = 1 valk, 1 operon = mitu valku. 18. Mis on peamine erinevus prokarüootse mRNA ja eukarüootse mRNA vahel? Enamus eukarüootsetest geenidest kodeerib monotsistroonseid mRNAsid sisaldades pikki introneid. Paljud bakteriaalsed mRNAd on polütsistroonsed, st et üks mRNA molekul (näit. Trp operoni kodeeriv mRNA) sisaldab kodeerivaid järjestus, mis kodeerivad mitut, samas bioloogilises protsessies osalevat valku. Eukarüootsed mRNAd on aga
Soo määramise regulatsioon Drosophila´l suguletaalse (Sex-lethal e. Sxl-) geeni poolt. SXL-valk on splaissingu regulaator, mis kontrollib nii tema enda geenilt sünteesitud RNA splaissingut kui ka transformergeenilt (tra) sünteesitud RNA splaissingut. TRA-valk kontrollib koos transformergeeni 2 (transformer2 e. tra2) valguga TRA2 ka autosoomse kahesoolisuse geeni (doublesex e. dsx) splaissingut, sest TRA-valgu olemasolul splaissitakse dsx-transkript nii, et sellelt transleeritud DSX-valk pärsib isaste sootunnuste arengut. TRA-valgu puudumisel moodustub alternatiivse splaissingu tulemusel selline DSX-valk, mis inaktiveerib emasputuka arenguks vajalike geenide toimet ning areneb isane äädikakärbes. “+” ja “-” tähistavad erinevate valkude esinemist või puudumist. 11.Homo-, bi- ja heteroseksuaalsus 12. Hermafrodiitsusgeenid hermafrodiitsusgeen (ingl. Hermaphroditic gene)- Varbussi
ATP hüdrolüüs on tavalisim energiaallikas bioloogilistes süsteemides. GEEN, GENOOM JA KROMOSOOM 1. Prokarüootse geeni struktuur. Ei sisalda introneid. Operon. Prokarüootidel geneetilise ekspressiooni ühik, mis koosneb ühest või enamast geenist ning operaator- ja promootorjärjestusest, mis reguleerivad nende transkriptsiooni. Geenide klaster, mis moodustab bakteriaalse operoni, sisaldab ühe transkriptsiooniühiku, kuna ühelt promootorilt transkribeeritakse üks primaarne transkript. Teisiti öeldes on geenid ja transkriptsiooniühikud prokarüootides tihtipeale üksteisest eristatavad. 2. Prokrüootsed kromosoomid. Rõngaskromosoomid. Struktuur üks replikatsiooni alguspunkt, geenid organiseeritud operonidesse, suurus 160 000-12 200 000 aluspaari, pakituse tasemed tuuma pole, selle asemel on tuumapiirkond, kromosoom on superkeerdunud ning assotsieeritud polüamiinide ja madalmolekulaarsete aluseliste
defosforüleeritud. Ainult täielikult defosforüleeritud RNA polümeraas II on võimeline alustama RNA sünteesi 4. Kui polümeraas lõpetab mRNA sünteesi, tema saba defosforüleeritakse ja ta on uueks tsükliks valmis 45. Pre-mRNA põhilised modifitseerimise protsessid eukarüootides: cap struktuur, polüadenüleerimine, splaissing Primaarne transkript- RNA polümeraasi sünteesi produkt. Tüüpiliselt ei ole primaarsed transkriptid 100% aktiivsed. Selleks, et RNA võtaks küpse vormi, on vajalikud spetsiifilised modifikatsioonid RNA struktuuris, mis sõltuvad konkreetsest RNA klassist: Capping – mütsistruktuur mRNA 5’ otsa lisatakse cap struktuur – 7-metüülguanosiin – mRNA kõige esimese nukleotiidi otsa. CAP-struktuur kaitseb mRNA 5’ otsa nukleaaside eest ning on
RNA polümeraas II Transkriptsioonifaktor sama mis sigma prokarüoodil;kõik RNA polümeraasid vajavad. TFid on valgud, mis formeeruvad promootori basaalelemendil. Iga TF töötab vaid oma RNA polümeraasiga, iga polümeraas nõuab TF'i. Märgitakse vastavalt polümeraasile TFIID, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH. RNA polümeraas + TF kompleksi nimetatakse preinitsiatsioonikompleksiks. Transkriptsiooni aktiveerib enhancer järjestus DNA-l. mRNA erinevused pro- ja eukarüootidel: Prokarüoodid : mRNA transkript on kohe selline, millel algab translatsioon. Kuna proakrüoodil puudub tuum, siis translatsioon algab kohe kui algab transkriptsioon (protsessid on üheaegsed), toimub muidugi ribosoomil. mRNAs on polüstistroonne: sisaldab mitmelt geenilt transkribeeritud mRNAd. Hiljem valkude eraldamine. Eukarüoodid : Esmalt pre-mRNA st. ta ei ole kohe valmis transleeruma, teda tuleb töödelda. Transkriptsioon ja translatsioon ei toimu samaaegselt(transporditakse enne tuumast tsütoplasmasse)
Intervjueeri- Valikvastustega küsimused. ,,Survey Avatud küsimused. ,,Open-ended the field." mine interviews: mainly fixed-choice questions to small samples 3. ,,Finally, qualitative research has potential to rehumanize questions to random samples research and theory by highlighting the human interactions Transkript- Intervjuu täpsuse lisakontroll. Used Arusaamiseks. Used to understand and meanings that underlie phenomena and relationships sioon infrequently to check the accuracy how participants organize their talk. among variables that are often addressed in the field." of interview records (Silverman, 2002: 89)
RNA molekulis paiknevad nukleotiidide tripletid määravad ära, millised aminohapped lülitatakse translatsiooni käigus polüpeptiidahelasse. Näiteks UUU triplet RNA molekulis vastab aminohappele fenüülalaniin polüpeptiidahelas. Translatsioon toimub ribosoomidel. RNA molekuli, millelt toimub translatsioon, nimetatakse mRNA-ks (inglise keelest messenger RNA). Prokarüootsetes rakkudes on primaarne transkript üldjuhul ka koheselt transleeritav. Eukarüootses rakus toimub aga primaarse transkripti, pre-RNA, protsessimine transleeritavaks mRNA molekuliks. Enamus eukarüootseid geene rakutuumas sisaldavad endis mittekodeerivaid alasid introneid, mis vahelduvad kodeerivate piirkondadega eksonitega. Intronjärjestusi sisaldavatelt geenidelt sünteesitakse transkriptsiooni käigus pre-mRNA, millest seejärel kõrvaldatakse mittekodeerivad järjestused splaissingu (splicing) teel
RNA molekulis paiknevad nukleotiidide tripletid määravad ära, millised aminohapped lülitatakse translatsiooni käigus polüpeptiidahelasse. Näiteks UUU triplet RNA molekulis vastab aminohappele fenüülalaniin polüpeptiidahelas. Translatsioon toimub ribosoomidel. RNA molekuli, millelt toimub translatsioon, nimetatakse mRNA-ks (inglise keelest messenger RNA). Prokarüootsetes rakkudes on primaarne transkript üldjuhul ka koheselt transleeritav. Eukarüootses rakus toimub aga primaarse transkripti, pre-RNA, protsessimine transleeritavaks mRNA molekuliks. Enamus eukarüootseid geene rakutuumas sisaldavad endis mittekodeerivaid alasid introneid, mis vahelduvad kodeerivate piirkondadega eksonitega. Intronjärjestusi sisaldavatelt geenidelt sünteesitakse transkriptsiooni käigus pre-mRNA, millest seejärel kõrvaldatakse mittekodeerivad järjestused splaissingu (splicing) teel
DNA piirkonnad, kuhu seonduvad regulaatorid, võivad asuda hoopiski väga kummalises kohas. Üldjuhul seonduvad repressorid otse promootorile, kuid mõnikord võib asuda promootori vahealas ka aktivaatori seondumiskoht. Näiteks transposooni Tn501 elavhõbeda resistentsusoperoni mer aktiveerimiseks on regulaatori MerR seondumine operoni promootori vahealasse, mis jääb -35 ja -10 elemendi vahele. Selle promootori vaheala on tavatult pikk 19 20 nukleotiidi ning transkript-siooni initsiatsiooniks on vajalik vaheala väändumine regulaatorvalgu abil. Sellisel juhul -35 ja -10 elemendi vaheala lüheneb ning elemendid positsioneeruvad täpselt RNAP seondumisjärjestustele vajalikule kaugusele. Regulaatori toime sõltub sellest, kas MerR on seondunud elavhõbeda iooniga või mitte. Kui MerR pole Hg2+ seondunud, siis regulaatorvalk ei painuta DNA-d ning aktivatsiooni ei toimu. Kui MerR on Hg 2+-ga seondunud, siis toimub
annaabi.ee 
