eukarüootide hulgas. Näiteks M. jannaschii orfidest 56% polnud homolooge endmebaasides. See tegelikult näitab arhede domeeni selget erinevust teistest, nende unikaalsust. · Methanococcus jannischii isoleeriti ookeanist 2600 m sügavusest. Ta on metanogeen, sünteesib vesinikust ja CO2 metaani. Talub temperatuuri kuni 86 kraadi. Rakud on ebaregulaarsed kokid kahe viburikimbuga sama pooluse lähedal · Arhede geenid, mis kodeerivad transkriptsioonifaktoreid ja RNA polümeraasi subühikuid sarnased eukarüootide vastavate analoogidega, samal ajal kui metabolismiradade ensüümide geenid on sarnased prokarüootide omadele. · Arhedel on geneetilisest aspektist ühiseid jooni nii bakterite kui ka eukarüootidega. Ühised jooned eubakteritega: 1) Rõngaskromosoom; 2) Genoomi suurus; 3) Operonid; 4) mRNA intronid puuduvad; 5) 70S ribosoomid Ühised jooned eukarüootidega: 1) Histoonid krenarhedel;
II (mRNA) terminaatorjärjes-tuse juures. • RNA-pol. III (tRNA, rRNA, väikesed RNAd) Promootorjärjestus on asümmeetriline ja määrab RNA sünteesi suuna. Prokarüootidel on RNA polümeraasi II transkriptsiooni üks RNA-polümeraas, mis sünteesib alustamiseks on vaja alati kōiki RNA tüüpe transkriptsioonifaktoreid TFII, mis peavad enne transkriptsiooni algust seonduma polümeraasi ja promootori piirkonnas asuva TATA-boksiga (u.25nukl). Transkriptsiooni initsiatsioon: 1.Geeni aktivaator-valk seondub
lootelehes takistades. Rajad mida mööda need valgud liiguvad on samuti putukatel ja selgroogsetel sarnased. Drosophilia gastrulatsiooni käigus selgmised rakud, mesodermi eellasrakud sopistuvad bastotsööli, luues kõhtmisele embrüo osale neurogeense välimise lootelehe. 1.2 Achaete-Scute'i geenid Drosophilial nimetatakse neid geene, mis aktiveeritakse neutraalsel välimisel lootelehel ja aitavad rakul neuroblastiks muutuda, proneuraalseteks geenideks. Need geenid kodeerivad transkriptsioonifaktoreid Achaete ja Scute. Imetajatel MASH1 geen (achaete-scute homoloog), avaldub närvi osades ja võivad mõjutada neuraalset eritumist maitseretseptor- rakkudes kui ka teistes kesknärvisüsteemi rakkudes. 1.3 Neuraalsete eellasrakkude tuvastamine. Notch-Delta suhe Igast välimise lootelehe rakust, milles avalduvad proneuraalsed geenid, ei saa närvirakku. Paljud arenevad gliia- või naharakkudeks. Rakk, millel on natuke rohkem Notch valku raku
· Tuumori supressorgeenid: kasvaja arengut mis on rakus püsivalt seotud (ras)GTPga, mis takistavad geenid, mis muutumisel indutseerivad on aktiivne ja seetõttu aktiveerib pidevalt teisi kasvaja teket. ensüüme signaaltees, kokkuvõttes aktiveerides 2. Onkoviirused ja retroviiruste onkogeenid ( v-onc) transkriptsioonifaktoreid.(kõige sagedasem onkogeen) · RNA viirused: leukeemia viirus, lindude, hiirte ja 12. Onkogeenid kui transkriptsioonifaktorid ( myc onkogeen kasside sarkoomiviirused ja myc valk , E2F kui transkroptsioonifaktor · DNA viirused: Herpesviirus, papilloome
reguleeritavaks oluline ka kontekst: millises ümbruses ja milliste teiste elementidega nad esinevad. Cis-elementidega seostuvad mitmed erinevad trans-faktorid Millised muutused toimuvad võrse apikaalses meristeemis üleminekul generatiivsesse arengufaasi Muutustes osalevad paljud geenid, mis tagavad õitsemist indutseerivate signaalide vastuvõtu, modifitseerimise ja vastureaktsiooni. Kõik osalevad geenid kodeerivad transkriptsioonifaktoreid ja sisaldavad MADS box piirkonda. Näiteks: CONSTANS(CO) – tagab taimede õigeaegse õitsemise, kodeerib ZN-sõrme tüüpi transkriptsioonifaktorei ning ekspresseerub pika päeva tingimustes, mis soodustab intensiivsemat õitsemist. (mutandid õitsevad hilja) LFY, AP1ja CAL on geenid, mis identifitseerivad õiemeristeemi. Vastutavad õiemeristeemi ehituse, õieosade morfoloogia ja paigutuse eest LFY ja AP1 ekspresseeruvad enne kui õieosade algmed moodustuvad
modifitseeritud otsad. Eukarüoodil on lisatud 5' cap ja 3' otsa on lisatud poly A saba. Samuti on bakteril mRNA sisaldab mite valgu järjestusi, eukarüoodil sisaldab üldiselt ainutl ühe valgukohta infot. Eukarüoodi 5' G---CH3. lisatud on metüül rühm cap. 10. Transkriptsiooni alustamine RNA polümeraas II toimel eukarüoodi rakus. * Nimeta üldised transkriptsioonifaktorid Eukarüootides on olemas oluline klass transkriptsioonifaktoreid, mida nimetatakse üldisteks transkriptsioonifaktoriteks (GTF) Kõige tavalisemad GTF-id on TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF 1. Nad aitavad paigutada eukarüootide RNA polümeraasi täpselt promootorile. 2. Nad aitavad DNA ahelaid teineteisest lahti tõmmata, selleks et transkriptsioon saaks alata. 3. Nad aitavad vabastada RNA polümeraasi promootori küljest, selleks et viia transkriptsioon n.ö. pikendamise (ingl.k. elongation) etappi.
tuuma-retseptori sidumissaiti. 23. Mis on sidumissait? ja mille poolest ta a)sarnaneb, b)erineb TATAbox-st? Sidumissait on ala DNA-l, millele transkriptsioonifaktor seondub. Mõlemad on transkriptsioonifaktorite sidumisalad. TATA-box esineb eukarüootides, sidumissait on ka prokarüootides; TATAbox-ile seondub TBP (mõni TAF ka; TFIID kompleks), konkreetne järjestus; sidumissaitidel on erinevad järjestused, mistõttu võib neile seonduda ka erinevaid transkriptsioonifaktoreid. 24. Nimeta peamised DNAd siduvad domäänid, mis on iseloomulikud transkriptsioonifaktoritele (vähemalt 3) · Tsink-sõrm-valgud. Paljudel eukarüootsetel valkudel on struktuursed alad, mis voltuvad ümber Zn2+ iooni, nii et suhteliselt lühikesest polüpeptiidahelast tekib kompaktne domään. Seda struktuuri nim. tsink-sõrmeks. Esmalt kirjeldati seda kui DNAd-siduvat struktuuri, tänaseks on teada, et tsink-sõrmi
57. Mille poolest erineb transkriptsiooni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? RNA sünteesi alguseks ei ole vaja praimerit, selle asemel on initsiatsiooni paigad DNA-l, mida nimetatakse promootor järjestuseks, kuhu külge peab kinnituma promootorvalk. 58. Võrrelge prokarüootset ja eukarüootset transkriptsiooni initsiatsiooni. Mõlemal juhul on tarvis DNA ahelad eraldada (lokaalselt). Eukarüootidel on initsiatsiooniks alati vaja transkriptsioonifaktoreid, et RNA polümeraas saaks seonduda promootor alale. 59. Transkriptsiooni elongatsioon ja terminatsioon. Elongatsioon – Kui RNA polümeraas vabaneb basaalsetest transkriptsioonifaktoritest, siis järgneb elongatsioon nagu bakterirakuski. Elongatsiooni käigus on DNA ahelad transkriptsiooni toimumise kohas teineteisest 18 aluspaari ulatuses eraldunud. RNA ahela polümerisatsioon toimub kiirusega 40 nukleotiidi sekundis. Sünteesitav RNA ahel eraldub
aktiveerivad SMAD-valgud, mis toimivad tuumas transkriptsioonifaktoritena; Retinoolhape (Retseptorid (RAR-α, RAR-β, RAR-γ): tuumaretseptorid (rakusisesed), võivad toimida transkriptsioonifaktoritena. Transkriptsioonifaktorid käivitavad või pidurdavad geenide transkriptsiooni. Indutseeritakse / represseeritakse arengu signaliseerivate faktorite poolt, oluline osa nende poolt käivitatavast arenguprogrammist. Omakorda käivitavad / represseerivad arengu signaliseerivaid faktoreid ja transkriptsioonifaktoreid kodeerivaid geene mis on vajalikud järgmiseks arenguetapiks. Enamikul arengu signaliseerivatest valkudest on rakuvälised inhibiitorid. BMP ja Wnt perekondade peamised inhibiitorid mis määravad suuri arengulisi valikuid. Rakkude adhesioon -morfogeneesi oluline mehhanism. Üks oluline mehhanism: rakkude erinev afiinsus. Rakkude pinnamolekulid eri kudedes/organites erinevad, muutuvad arengu käigus. Osalevad rakkude moodustumisel kudedeks ja eri kujuga organiteks. Kadheriinid seovad rakke
võivad areneda kõigis suundades. Küljel OZ piirkonnas arenavad rakud ainult lehe rakkudeks (regulaatorite abil on suunatud arengusuund) Rib meristeemi rakud jagunevad ja diferentseeruvad varreks 11. Millised muutused võrse tipumeristeemi ehituses toimuvad geenide STM (shoot meristem less) ja CLAVATA muteerumisel STM- vajalikud tsentraalsete meristemaatiliste rakkude säilitamiseks ja taastootmiseks (geenid mis produtseerivad homeodomeenseid transkriptsioonifaktoreid;tipumeristeem ei säilu mutatsiooni korral CLAVATA- vajalikud diferentseerumiseks organite algmeteks nende geenide mutatsioonide korral meristeem muutub suureks CLAVATA muteerumisel areneb ebaproportsionaalselt suur SAM. 12. Mis funktsioon on geenidel KNAT ja KNOTTED vastavalt müürloogas ja maisis. Millises taime piirkonnas nad ekspresseeruvad? Mis toimub nende ekspresseerumisel piirkondades kus nad normaalselt ei avaldu.
tähtsaim osa viiruse proteaasidel). Raku RNA sünteesi blokeerimine. Inhibeeritakse kõiki RNA polümeraase: Eriti tugevasti ja kiirelt surutakse maha RNA pol II aktiivsus. Üheks RNA sünteesi mahasurutavaks mehhanismiks on transkriptsioonifaktori II D lõikamine viiruse 3C proteaasi poolt; RNA pol III aktiivsuse mahasurumiseks lõikab 3C ka TF- III C-d sisaldavat kompleksi; RNA pol I aktiivsuse mahasurumiseks lõikab 3C transkriptsioonifaktoreid SL-1 ja UBF. RNA viiruste seal kolm super-sugukonda Pikorna sarnased viirused Alfa-sarnased viirused Flavi-sarnased viirused Alfa-sarnased viirused Alfa sarnaseid viiruseid leidub nii putukatel (tetraviirused), selgroogsetel (togaviirused, HEV) kui ka taimedel (tobamoviirused, bromoviirused, protexviirused jne). Virionid- sfäärilised või spiraalsed. Ühe või mitme komponentsed genoomid. Alfa –sarnaseid viiruseid ühendatavaks joonteks on :
Th- rakkude aktivatsioon algab Th TCR-CD3 kompleksi interaktsiooniga APC pinnal. Initsieeritakse biokeemiliste sündmuste kaskaad, mis indutseerib resting Th rakku to enter the cell cycle (Go--Gi); Th prolif. ja differentseeruvad mälu ja efektor-rakkudeks. Th rakus aktiveeritakse mitmed geenid, millede produktid on olulised interaktsioonides AG-ga ja äratundmisel. 1) vahetud (ekspresseeritakse 30' peale AG äratundmist); kodeerivad transkriptsioonifaktoreid c-Fos, c-Myc, c-Jun, NF-AT, NF-kB. 2) varajased (1-2h jooksul); kodeerivad erinevaid tsütokiine: IL-2; IL-3; IL-6; IFN jt). 3) hilised geenid ekspresseeritakse enam kui 2p hiljem st.peale AG tundmist; kodeerivad adhesioonimolekule. Aktiveeritakse erinevad signaalirajad. BCR ja TCR Kuna mõlemad retseptoritel on väga lühike tsütoplasmaatiline domään, peavad nad assotsieeruma invariantsete signaali ülekande molekulidega, selleks, et genereerida rakusisene signaal. IgIg BCR jaoks
Ühes tuumas esineb mõni sada kuni mõni tuhat transkriptsioonivabrikut olenevalt raku tüübist ja diferentseerumisolekust, ning paiknevad üle tuuma. Transkriptsioonivabrikute diameeter on 45-100 nm. Transkriptsiooniga hõivatud RNA polümeraas II fraktsioon vabrikutes on seotud mingi alamstruktuuriga. Ehk vabrikud on immobiliseeritud mingi struktuuri külge. Vabrikud on valgurikkad – sisaldavad aktiivset või inaktiivset RNA polümeraasi, transkriptsioonifaktoreid, ribonukleoproteiine, ko- aktivaatoreid, RNA helikaasi ja splaissingu ja protsessingu ensüüme. Vabrik sisaldab ainult ühte tüüpi polümeraase. Ühes vabrikus võidakse transkribeerida samadelt või erinevatelt kromosoomidelt pärit geene. Teke – on vastuolulisi arvamusi selle kohta kas transkriptsiooni vabrikud pannakse kokku de novo vastusena transkriptsiooni nõudlusele või kas nad on stabiilsed struktuurid millede number raku tuumas püsib konstantsena.
RTK rajad on olulised rakkude prolifereerumise regulatsioonis, rakkude vananemise signaalide vahendamisel ja metabolismi moduleerimisel. RTKd transmiteerivad signaali Ras- valkudeni. Ras valgud on GTPaasse aktiivsusega lülitid, mis aktiveerituna indutseerivad kinaasse signaalikaskaadi, mis omakorda kulmineerub MAP kinaasi aktivatsiooniga. 12. MAP kinaaside rada - MAP kinaas on seriini/treoniini kinaas, mida iseloomustab võime translokeeruda tuuma ja fosforüleerida erinevaid valke (nt. transkriptsioonifaktoreid), seeläbi reguleerivad MAP kinaasid transkriptsiooni. Kinaaside kaskaadid lubavad hormoonsignaale võimendada ja täpselt reguleerida. RAKUBIOLOOGIA. 1. Rakuorganellid. Nende funktsioonid. Vakuoolid sisaldavad erinevaid lahustunud jääk- ja varuaineid ning pigmente, mis annavad taime õitele ja lehtedele värvuse; aitavad tagada kõrget siserõhku. Kloroplastides toimub fotosüntees. Tuumas paikneb raku DNA ning seal toimub ka RNA süntees
Rakkude diferentseerumise juures võib välja tuua järgmised üldreeglid: 1. Diferentseerumine tähendab geenide valikulist ekspressiooni. – organismis on kõikides rakkudes ühesugune genoom, vaatamata nende erinevale diferentseerituse tasemele. Erinevalt diferentseerunud rakkudes on geenide ekspressioon erinev – nad sisaldavad erinevaid mRNA-sid ja seetõttu ka erinevaid sünteesitud valke. Praeguseks on iseloomustatud paljusid transkriptsioonifaktoreid, mis kontrollivad teatud kindlate geenide ekspressiooni. 2. Rakkude diferentseerumisega kaasneb tihti nende jagunemisvõime vähenemine. – reeglina lõplikult diferentseerunud rakud kas ei jagune üldse või jagunevad vähem kui neid moodustanud eellasrakud (näit. vereloome tüvirakud - diferentseerunud vererakud; müoblastid - skeletilihasrakud). ehituslike eripärade tõttu (müofibrillide kuhjumine, tuuma kaotsiminek naha epidermise välimise kihi rakkudes või
Th-rakkude aktivatsioon algab Th TCR-CD3 kompleksi interaktsiooniga (MHC-peptiid) APC pinnal (+ aksessor molekulid osalevad ka). Initsieeritakse biokeemiliste sündmuste kaskaad, mis indutseerib resting Th rakku to enter the cell cycle (Go--Gi); Th prolif. ja differentseeruvad mälu ja efektor-rakkudeks. Th rakus aktiveeritakse mitmed geenid, millede produktid on olulised interaktsioonides AG-ga ja äratundmisel. 1) vahetud (ekspresseeritakse 30' peale AG äratundmist); kodeerivad transkriptsioonifaktoreid c-Fos, c-Myc, c-Jun, NF-AT, NF-kB. 2) varajased (1-2h jooksul); kodeerivad erinevaid tsütokiine: IL-2; IL-3; IL-6; IFN jt). 3) hilised geenid ekspresseeritakse enam kui 2p hiljem st.peale AG tundmist; kodeerivad adhesioonimolekule. Aktiveeritakse erinevad signaalirajad. 20. T lümfotsüütide küpsemine harknäärmes e. tüünuses Tüvirakud pärinevad luuüdist, nende pinnaretseptorid määravad ära migreerumise tüümusesse. Tüümus
SPF (TF) seondub promootori lähedusse ja aktiveerib otseselt transkriptsiooni – RNA polümeraas saab seonduda. Mediaatori vahendusel suunab transkriptsiooni aktivatsiooni. Hox geen avaldub emas. SPF ei avaldu, kui esineb mutatsioon. ~ Kui nukleosoomi ei teki, ei vajata TF-eid. Aktivaatorite kooperatiivne toime Kõik geenid on mitme aktivaatori kontrolli all. Eukarüoodi transkriptsiooni regulatsioon seisneb peamiselt erinevate transkriptsioonifaktorite kombinatoorikas. Transkriptsioonifaktoreid (aktivaatorid/inhibiitorid) on palju. Faktori seostumisjärjestused ei pea olema lähedal ega järjest → peavad olema ühel DNA-l Võimendi võib kombineeruda spetsiaalsete regulaatoritega (β-interferooni geen võimendiga). Võimendis võivad olla lisaelemendid – spetsiifiliste geenide aktiveerimiseks. Mida rohkem on transkriptsioonifaktoreid, seda rohkem geene. Erinevate elementidega seonduvad erinevad aktiivsusfaktorid. Võimendi ümbruses
RNA, milles lihtsatel retroviirustel on gag, gag-pol või env geenijärjestused. Täispikkusega genoomi transkriptid võivad assambleeruda uuteks virionideks. Kuna viirus käitub raku geenina sõltub tema replikatsioon viiruse DNA metüleerituse astmest ja raku kasvukiirusest, peamiselt aga raku võimest ära tunda LTRregiooni enhancereid ja promootoreid. Raku stimulatsioon vastusena teistele infektsioonidele, tsütokiinide või mitogeenide toimel toodab transkriptsioonifaktoreid, mis seostuvad LTRiga, võivad viiruse transkriptsiooni aktiveerida. Kui viirus kodeerib viiruse onkogeene, võib ta promoda rakukasvu, stimuleerida transkriptsiooni ja seega viiruse replikatsiooni. Raku võime retroviirusgenoomi transkribeerida on koetropismi ja peremeeste spektri teine peamine determinant. HTLV ja HIV on komplekssed retroviirused. HTLV1 kodeerib viiruse replikatsiooni reguleerivaid tax ja rex valke, mis, erinevalt teistest, vajavad rohkem kui üht splaissinguetappi
jaguneksid – tekib vähk. 11. Onkogeenid kui signaaliülekande valgud ( ras onkogeen kui G valk) Onkogeenide valgud kui signaaliülekande teede valgud. Ras geen on muteerunud väga paljudes kasvajates. Ras on G - valk. G - valkudest on tuntuim onkogeen ras, mille mutantne vorm on püsivalt rakus seoses GTPga (ras - GTP) ja mis on seetõttu aktiivne ning mis omakorda aktiveerib paljusid teisi valke - ensüüme signaaltees, mis lõppkokkuvõttes aktiveerib transkriptsioonifaktoreid. Muteerunud Ras geeni valk on hüperaktiivne ja aktiveerib signaaltee ilma, et rakk vajaks kasvufaktorit, mis indutseeriks raku jagunemist. Ras onkogeeni aktiveerib punktmutatsioonid – ühe nukleotiidi asendused DNAs. 12. Onkogeenid kui transkriptsioonifaktorid ( myc onkogeen ja myc valk , E2F kui transkriptsioonifaktor Onkogeen c - MYC. Geeni MYC poolt kodeeritav valk on 1 transkriptsioonifaktoritest (transkriptsioonifaktorite kompleksi MAX osa), mis põhjustab paljude geenide aktiivsust
Transkriptsiooni alguskohale kõige lähemal paikneb TATA element (ingl. k. TATA box), mille konsensusjärjestus on TATAAAA ja mille keskmine nukleotiid paikneb transkriptsiooni alguspunktist keskmiselt 30 nukleotiidi kaugusel. Järgmine konserveerunud element CAAT konsensusjärjestusega GGCCAATCT asub kaugusel 80 nukleotiidi transkriptsiooni alguspunktist. Lisaks on promootoralas sageli veel GC element konsensusega GGGCGG ja oktameerne järjestus konsensusega ATTTGCAT. Basaalseid transkriptsioonifaktoreid tähistatakse TFIIX (transcription factor for polymerase II), kus X-I asemel on täht, mis eristatab individuaalseid transkriptsioonifaktoreid. Esmalt seondub promootorile TFIID, millesse kuuluvad TATA-elemendiga seonduv valk TBP (TATA-binding protein) ja mitu väikest TBP-ga assotsieerunud valke. Seejärel lisanduvad TFIIA ja TFIIB. TFIIF assotsieerub esmalt RNA polümeraasiga ja järgnevalt liituvad TFIIF ja RNA polümeraas II teiste valkudega, moodustades transkriptsiooni initsiatsiooni
Transkriptsiooni alguskohale kõige lähemal paikneb TATA element (ingl. k. TATA box), mille konsensusjärjestus on TATAAAA ja mille keskmine nukleotiid paikneb transkriptsiooni alguspunktist keskmiselt 30 nukleotiidi kaugusel. Järgmine konserveerunud element CAAT konsensusjärjestusega GGCCAATCT asub kaugusel 80 nukleotiidi transkriptsiooni alguspunktist. Lisaks on promootoralas sageli veel GC element konsensusega GGGCGG ja oktameerne järjestus konsensusega ATTTGCAT. Basaalseid transkriptsioonifaktoreid tähistatakse TFIIX (transcription factor for polymerase II), kus X-I asemel on täht, mis eristatab individuaalseid transkriptsioonifaktoreid. Esmalt seondub promootorile TFIID, millesse kuuluvad TATA-elemendiga seonduv valk TBP (TATA-binding protein) ja mitu väikest TBP-ga assotsieerunud valke. Seejärel lisanduvad TFIIA ja TFIIB. TFIIF assotsieerub esmalt RNA polümeraasiga ja järgnevalt liituvad TFIIF ja RNA polümeraas II teiste valkudega, moodustades transkriptsiooni initsiatsiooni
eukarüootidel. Eubakterite RNA polümeraasi holoensüüm koosneb viiest subühikust - 2ßß` + . Arhebakterite ensüüm on keerulisem, enam sarnane eukarüootide polümeraasidele. Arhede RNA polümeraas sisaldab üle 10 subühiku. Need subühikud sarnanevad RNA pol II ja RNA pol III subühikutega. Arhede RNA polümeraas ei seostu E. coli promootoritele. RNA polümeraasi seondumiseks promootorile ja transkriptsiooni initsiatsiooniks on alati vajalikud lisafaktorid. Osa transkriptsioonifaktoreid (TF) on homoloogsed eukarüootsete basaalsete TF-dega (TBP, TFIIB). Arhede promootorite konsensusjärjestused on leitud 80 geeni põhjal. TTTA(A/T)T boxA, positsioonides -32 kuni -25 = euk. TATA box väga tugevalt konserveerunud (A/T)TG(A/C) boxB, kattub transkriptsiooni stardisaidiga Eubakterite RNA polümeraas, suurusega 480 kDa, koosneb viiest subühikust.
annaabi.ee 
