kaardid. Kromosoomistik on liigispetsiifiline, igal liigil on kindel arv, kindla kujuga kromosoome. Näiteks inimestel on 46 kromosoomi, koertel 78, kassidel 38, tubakal ja kartulil 48 jne. • Mõisted Eu- ja heterokromatiin: omadused, funktsioon. Kromatiin jaguneb eu- ja heterokromatiiniks. Eukromatiin on valdavalt dekondenseerunud olekus ning seal toimub geenide transkriptsioon ehk on transkriptsiooniliselt aktiivne interfaasis. On geenirikas. Eukromatiini iseloomustab histoonide kõrge atsetüleerituse tase (ning samuti on transkriptsiooniliselt aktiivsele kromatiinile omased histoonide metüleerimised). Tema replikatsiooni aeg on varieeruv. Heterokromatiin on transkriptsiooniliselt inaktiivne. Esineb tsentromeerides ja telomeerides. Heterokromatiini iseloomustab võime levida: kui on juba tekkinud hakkab toimuma ahelreaktsioon, mis viib ühe suurema osa
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. Loetle DNA erineva struktureerituse astmed, mis lõpevad kromosoomi tek-kega. 10. DNA biheeliks keerdub histooni oktameeri ümber moodustades nukleosoomi
Retroviiruste genoomiks on ssRNA molekul. Pärast raku nakatamist retroviirusega sünteesitakse rakus viiruse RNA-le komplementaarse dsDNA. DNA sünteesi viib läbi pöördtranskriptaas e. revertaas, mis on viiruse poolt kodeeritud ja on valmiskujul olemas juba viiruspartiklites. dsDNA integreerub raku genoomi viiruse poolt kodeeritud integraasi abil. Integreerunud DNA võib genoomis püsida pikka aega latentsena, proviirusena. Viiruse genoomi paljundamisel muutub ta transkriptsiooniliselt aktiivseks. Viiruse valkude sünteesiks avalduvad viiruse-spetsiifilised geenid. Samuti toimub viiruse genoomi (RNA) amplifikatsioon. (gag kapsiidivalgud, pol-pöördtranskriptaas, integraas ja ribonukleaas, env-ümbrises asuvad glükoproteiinid.) 4. Mi s
spetsiifilisi modifikatsioone ära ja promoteerivad kromatiini kondensatsiooni (suletud) või dekondensatsiooni (avatud struktuuri teket). 26. Nukleosoom - DNA pakkimise väikseim ,,ühik", mis koosneb 8-st histooni molekulist ja 147-st aluspaarist DNA-st. Nukleosoomi tuumiku moodustavad histoonid H3, H4, H2A ja H2B, mida kõiki on kahes korduses. Nendest H3 ja H4 moodustavad tetrameeri (2 x H3-H4 dimeer), millele omakorda kinnituvad kaks H2A-H2B dimeeri. Oli teada, et selgroogsetes sisaldab transkriptsiooniliselt inaktiivne DNA tihtipeale metüleeritud tsütidiinijääke (5'metüültsütidiin, mC), millele vahetult järgneb G. Transkriptsiooniliselt aktiivses DNAs mC jäägid puuduvad. On näidatud, et DNA mC vormis seob spetsiifiliselt valku, mis interakteerub mSin3ga. See avastus viitab võimalusele, et mSin3e sisaldavad ko-repressorid on kompleksis mC valkudega. 28. Kuidas kromatiin mõjub transkriptsioonile? Elektronmikroskoopiliselt on näidatud, et
regulatsiooniga (ehk transkriptsiooniga) - Nukleosoom - kromatiinaine struktuurielement, milles DNA on keerdunud ümber valguliste (8 histooni) gloobulite. - Kromatiin - DNA ja sellega seondunud valkude (histoonide) kompleks, millest moodustuvad eukarüootide ehk päristuumsete kromosoomid. - Eukromatiin - kromatiini osa. See on lõdvalt pakitud kromosoomi ala, mille pealt toimub transkriptsioon. Transkriptsiooniliselt aktiivne DNA - Heterokromatiin - Inaktiivne DNA - Aluspaar (näide) - nukleotiidipaar (np, bp, Kb); mõõdetakse DNA lõigu (ekson, intron, geen jt.) pikkust. kaks omavahel vesiniksidemetega seotud nukleotiidi, mis esinevad vastastikustes komplementaarsetes DNA või RNA ahelates. Üldjuhul moodustab guaniin (G) aluspaari tsütosiiniga (C) ja adeniin (A) aluspaari tümiiniga (T), RNA molekulis on aga adeniin paardunud uratsiiliga (U)
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. Mis biokeemilised protsessid selle taga on, seda ma ei tea. 26. Mis on nukleosoom? Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt aktiivne DNA on teisti pakitud, kui transkriptsiooniliselt inaktiivne DNA. Nukleosoom on histoonidest oktameer, mille ümber on keeratud umbes 146bp pikkune DNA jupp. 27. Loetle DNA erineva struktureerituse astmed, mis lõpevad kromosoomi tekkega. Kromosoomi struktuur. DNA kaksikheeliks keerdub 2x ümber histooni oktameeri moodustades nukleosoomid. Nukleosoomid on keerdunud solenoidideks (6 nukleosoomi pöördes), moodustades nii filamente. Filamendid
Retroviiruste genoomiks on ssRNA molekul. Pärast raku nakatamist retroviirusega sünteesitakse rakus viiruse RNA-le komplementaarse dsDNA. DNA sünteesi viib läbi pöördtranskriptaas e. revertaas, mis on viiruse poolt kodeeritud ja on valmiskujul olemas juba viiruspartiklites. dsDNA integreerub raku genoomi viiruse poolt kodeeritud integraasi abil. Integreerunud DNA võib genoomis püsida pikka aega latentsena, proviirusena. Viiruse genoomi paljundamisel muutub ta transkriptsiooniliselt aktiivseks. Viiruse valkude sünteesiks avalduvad viiruse-spetsiifilised geenid. Samuti toimub viiruse genoomi (RNA) amplifikatsioon. Viiruse nukleiinhapet ümbritseb valkkate - kapsiid, millel võib olla ümbris. Genoomi pakkimine kapsiidi on vajalik selleks, et kaitsta nukleiinhapet välismõjude eest. Pakkimisel osalevad spetsiifilised pakkimisvalgud, mis tunnevad nukleiinhappel ära pakkimissignaale. Selleks, et stabiliseerida pakitud nukleiinhapet, vältida
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 suhtelise resistentsusega nukleaaside toimele; osaline DNaas I töötlus, DNA eraldamine kromatiinsest kompleksist, restriktsioonanalüüs, Southern blotting see on klassikaline
mittehistoonsetest kromoomsetest valkudest. Kromatiinist koosneb eukarüoodi kromosoom. Kromatiini esineb struktuurselt erinavais vormis: a) heterokromatiin- e.kondenseerunud kromatiinaine, 10% genoomist. Sisaldab põhiliselt mittetranskribeeritavaid struktuurgeene ja kordusjärjestusi. Tsentromeerne ja telomeerne ala on heterokromatiin b) eukromatiin-e. vähem kondenseerunud kromatiinaine. On see osa, mis katab transkriptsiooniliselt aktiivset ala ja on seetõttu ka lõdvemalt pakitud. Kromatiini struktuuri tagamisel osalevad lisaks histoonidele ka muud valgud: a)tugivalgud- mittehistoonsed kromatiini valgud, mis kinnituvad DNA-le läbi spetsiifiliste DNA piirkondade. See interaktsioon toimib kui transkriptsiooniline isolaator- isoleerib erinevad transkriptsioonilised ühikud b) SMC valgud on kromosoomi struktuuri säilitavad valgud, tavaliselt geenidevahelises alas kromosoomidel
Membraan pärineb rakatunud raku plasmamembraanist Kõigil Paramyxoviirustel on olema: o HN (hemaglutiniin-neuraminidaas) o F (fusion valk) mis põhjustab pH-st sõltumatut viiruse ja raku membraanide liitumist. Nukleokapsiid on spiaraalse konformatsiooniga ning koosneb genoomsest RNA-st ja kolmest valgust: N- valk, L-valk ja P- valgust. Nukleokapsiid on oma struktuurilt stabiilne, kuid transkriptsiooniliselt aktiivne. Genoom 15- 19 kb Genoomse 3’- otsas asub mittekodeeriv liider- järjestus (50b) ja 5’- otsas asub trailer- järjestus. Genoomis on olenevalt viirusest 6 – 10 geeni. Valgud Nukleokapsiidi valk (N- valk) L-valk. Redakteerimise protsess. M- valk P- geenis suur hulk geneetilist infot- samalt geenilt sünteesitakse erinevaid
seevastu rohkem kui üks kromosoom. Eukarüoodi iga kromosoom on valjude abil (osaleb ka RNA) kokku pakitud üks lineaarne DNA-molekul. Kromosoomidel on kaks põhifunktsiooni: 1)geneetilise informatsiooni ülekanne muutumatul kujul rakust tütarrakku ja põlvkonnast põlvkonda; 2)geneetilise informatsiooni järkjärguline avaldumine rakud funktsioonide ja arengu geneetilisel määramisel. Mittejagunevates rakkudes esinev DNA rohkem lahtikeerdunult , ta on transkriptsiooniliselt aktiivne. Jaguneva raku replitseerunud kromosoom koosneb kahest geneetiliselt identsest tütarkromatiidist, kus on samad geenid ja samad alleelid. Tütarkromatiidid on üksteisega ühendatud tsentromeeri kaudu. Tsentromeeri moodustaval DNA järjestusel on kaks funktsioonid: 1) nende järjestuste kaudu on replikatsioon järel kaks DNA-molekuli üksteisega ühendatud; 2)sinna kinnituvad valgud, mis viivad rakkude jagunemisele tütarkromatiidid enne
emased diploidsed (32 krom). 20. Kuidas on tagatud X-liiteliste geenide võrdne avaldumistase erinevast soost isenditel imetajatel ja äädikakärbsel? Äädikakärbsel toimub isastel X-liiteliste geenide hüperaktivatsioon, mille käigus võimendatakse transkriptsiooni taset X-lt. Imetajatel toimib vastupidine mehhanism: X-liiteliste geenide inaktivatsioon. Üks X on tihedamalt kokku pakitud ja seega transkriptsiooniliselt inaktiivne; nim Barri kehakeseks. See on tuumamembraani sisepinnale kinnitunud ning aktiveerub sugurakkude moodustumisel ( = oluline, et mõlemad X oleks sügoodi lõigustumisel ja embrüo varases staadiumis aktiivsed). See, kas inaktiveerub isalt või emalt saadud X, on erinevates rakkudes erinev. 21. Mitoosi- ja meioosikromosoomide uurimise tsütoloogilised meetodid. Enamus uuringuid teostatakse mitoosi metafaasi kromosoomidega. Nt on uuritud
asuvad "core" sisemuses. Seega, erinevalt reoviirustest, asuvad kõik rotaviiruste ensüümid "core" struktuuris (reoviiruste MT/GT - 2 on väliskapsiidi valk). 2. VP6 (780 subühikut, moodustavad 260 trimeeri) moodustab vahepealse kihi (T=13). Partikleid, milles on olemas sisemine ja vahepealne kiht nimetatakse double-layered particle'ideks (diameeter 70 nm) ja sellised partiklid on transkriptsiooniliselt aktiivsed. 3. Väliskihi moodustavad: - VP7 (780 subühikut, trimeerne glükoproteiin) ja - VP4 (120 subühikut). VP4 dimeerid moodustavad virioni pinnal 60 "oga" (pikkusega ca 10 nm). Rotaviiruse kapsiidis paikneb ka 132 kanalit (kokku 3 tüüpi, 12 + 60 + 60). I-st tüüpi kanalid (neid on 12) asuvad ikosaeedri tippudes ja on olulised RNA-metabolismiks (substraatide ja kofaktorite juurdepääs kapsiidis asuvale polümeraaskompleksile). Nende kanalite kaudu toimub
Mis on nukleosoom? Kirjelda eksperimenti, mis võimaldaks teha kindlaks, et transkriptsiooniliselt aktiivne DNA on teisti pakitud, kui transkriptsiooniliselt inaktiivne DNA.
Kõige sagedasemad on lihtsad nukleosiidide modifikatsioonid: riboosi või aluse metülatsioonid, aluse isomerisatsioonid, aluste redutseerimised, aluste tiolatsioonid ja aluste deamineerimised. Keerulisematel juhtudel liidetakse nukleosiididele lisagruppe ja esineb ka aluste ja/või riboosi mitmekordseid modifikatsioone. 9 Modifitseerimine viiakse läbi post-transkriptsiooniliselt spetsiifiliste ensüümide poolt. Prokarüootidel ja arhedel toimub modifitseerimine tsütoplasmas. Eukarüootidel võib see toimuda tuumas, tsütoplasmas või organellides. Kuid modifitseerimine muudab pisikesi tRNA molekule üksteisest erinevamaks, tõstab valgusünteesi täpsust ja efektiivsust. Loetelu mõnedest modifitseerimise funktsioonidest: Antikoodoni struktuuri ja koodon-antikoodon
Sünapsis - homoloogsete kromosoomide ajutine lähenemine kahe kaupa, mille kaigus vib toimuda krossingover. Mikrotuubulid - tsütoskeletti moodustised, mis osalevad kromosoomide eraldumises mitoosi voi meioosi kaigus. Kinetohoor - tsentromeeris paiknev kromosoomi mehhaaniline keskus, millele kinnituvad kääviniidid. 13. Mis on eukromatiin ja heterokromatiin? Heterokromatiin - interfaasi tugevalt värvunud kromatiini piirkond, kus DNA kondendsatsiooni aste on suur ja on tavaliselt transkriptsiooniliselt inaktiivne. Eukromatiin - interfaasi kromosoomi piirkond, mis interfaasi tuumades paikneb hajusalt ning kondenseerub mitoosis. 14 .Mis on tinglikult letaalsed mutatsioonid? Tinglikult letaalne mutatsioon - mutatsioon, mis pohjustab surma ainult homosügootses olekus. 15. Mis on eugeenika? Pärilikud haigused. Eugeenika - petus inimese tupuhtusest. Idee, et kunstliku valikuga saab parandada inimtugu voi rasse. Parilikud haigused on tingitud defektse geeni olemasoluga (sugurakkudes?) ja selle
Eukromatiin – avatud struktuur, histoonid atsetüleeritud, vähe kondenseeritud, kromosoomi õlgadel, unikaalsed järjestused, geenirikas, replikeeritud läbi S faasi, meioosis toimub rekombinatsioon. histooni atsetüültransferaas, transkriptsiooni aktivaator, hüperatsetüleeritud histooni saba 85. Milliseid post-translatsioonilisi modifikatsioone esineb histoonidel ja kuidas need kromatiini aktiivsust mõjutavad? 1. Atsetüleeritud histoonid tähistavad avatud ja transkriptsiooniliselt aktiivset kromatiini. Histoonide atsetüleerimine on oluline nukleosoomide omavahelise kontakti takistamiseks. 2. Histoonide metüleerimine on seotud enamasti teiste faktorite seondumisega nukleosoomidele. Mõned metüleerimised kaasnevad aktiivse transkriptsiooniga (H3K4me3 ja H3K36me3), teised on vajalikud kromatiini vaigistamiseks (H3K9me3, H3K27me3, H4K20me3). Mõned lüsiinijäägid (näiteks H3K9 või H3K27) on atsetüleeritavad või
2. Ensümaatiliselt 2.1. Ensüümide kovalentsete sidemetega modifitseerimisega (fosforüleerimine, atsetüleerimine) 2.2. Ensüümide mittekovalentsete sidemetega modifitseerimisega 2.2.1. allosteeriline regulatsioon 42 2.2.2. kofaktoritega 2.2.3. pH-ga reguleerimine 3. Valkude ekspressiooniga 3.1. Transkriptsiooniliselt 3.1.1. transkriptsioon initsiatsiooni reguleerimine 3.1.1.1. esimese nukleotiidi kättesaadavusega (ATP ja GTP hulk rakus) 3.1.1.2. promootori ehitusega (DNA superspiralisatsioon, kasvukiirus, sigma faktori tüübist sõltuvus, diskiminaatori olemasolu) 3.1.1.3. regulaatorvalkudega 3.1.1.4. promootori asukohaga genoomis 3.1.1.5
Lambiharjakromosoomid on mikroskoopiliselt jälgitavad amfiibide oogeneesis, I profaasi vältel. Sel ajal on need kromosoomid kuni 800 µm pikkused. Homoloogilised kromosoomid on siis paardunud, olles eelnevalt duplitseerunud, mistõttu nad koosnevad kahest tütarkromatiidist. Lambiharjakromosoomidel on tsentraalne telg, kus tütarkromatiidid on tugevalt kondenseerunud ja lateraalsed lingud, mis kujutavad endast individuaalsete kromatiidide transkriptsiooniliselt aktiivseid piirkondi. DNaasi töötlus põhjustab nii telje kui ka lingude fragmenteerumist. Samas töötlus RNaasiga ja proteaasidega lambiharjakromosoome ei fragmenteeri. 56 Teatud erijuhtudel (näiteks polüteenkromosoomid äädikakärbse süljenäärmetes) on kromosoomid multineemse struktuuriga, mis tähendab seda, et palju identseid DNA kaksikahelaid on kromosoomis kõrvuti.
Lambiharjakromosoomid on mikroskoopiliselt jälgitavad amfiibide oogeneesis, I profaasi vältel. Sel ajal on need kromosoomid kuni 800 µm pikkused. Homoloogilised kromosoomid on siis paardunud, olles eelnevalt duplitseerunud, mistõttu nad koosnevad kahest tütarkromatiidist. Lambiharjakromosoomidel on tsentraalne telg, kus tütarkromatiidid on tugevalt kondenseerunud ja lateraalsed lingud, mis kujutavad endast individuaalsete kromatiidide transkriptsiooniliselt aktiivseid piirkondi. DNaasi töötlus põhjustab nii telje kui ka lingude fragmenteerumist. Samas töötlus RNaasiga ja proteaasidega lambiharjakromosoome ei fragmenteeri. Teatud erijuhtudel (näiteks polüteenkromosoomid äädikakärbse süljenäärmetes) on kromosoomid multineemse struktuuriga, mis tähendab seda, et palju identseid DNA kaksikahelaid on kromosoomis kõrvuti. Seda, et kromosoom koosneb ühest DNA molekulist, on näidatud ka geelelektroforeesiga, kus uuritava
40 Alates 3. kuust kolmekihiline: peridermaalsed rakud, vahelmised rakud ja mitootiliselt aktiivsed basaalsed rakud Hiljem mitmekihiline epidermis. Peridermise rakud lähevad apoptoosi ja eralduvad amnioni vedelikku Basaalkihis teevad rakud läbi asümmeetrilise jagunemise (tüvirakk ja kerationotsüüt, toodab sarvainet -keratiini) Keratinotsüütide vananedes need lükatakse perifeeriasse, kus nad muutuvad metaboolselt ja transkriptsiooniliselt inaktiivseteks, rakud surevad, tekib keratiini sisaldav sarvkest (marrasknaha pindmine osa) – barjäär mikroobidele, tolmule ja veele jmt 70. Ektodermaalsed plakoodid – mis struktuuridega on tegemist ja mis neist saab? Ektodermaalsed plakoodid on pinnaektodermi rakkude kogumikud (paksendid) Kraniaalsed sensoorsed plakoodid: haiste (nina), kuulde (sisekõrv), läätse (silm) plakood. Kraniaalsed plakoodid annavad aluse enamusele
Näiteks geenide osmY ja osmB puhul on näidatud, et 0,5 M või kontsentreeritum K-glutamaat inhibeerib in vitro katsetes selektiivselt E70, kuid samas toimub nende geenide transkriptsioon efektiivselt ES poolt. K-glutamaadi kontsentratsioon rakkudes on nende geenide töölelülitamisel ligikaudu sama kõrge kui seda eelpoolkirjeldatud in vitro katsetes. Trehhaloosi kontsentratsiooni tõus 0,5 M-lt 1,0 M-le kontsentratsioonile soodustab samuti ES formeerumist ning võrreldes E70-ga on ES transkriptsiooniliselt aktiivsem just kõrgematel trehhaloosi kontsentratsioonidel. E70 ja ES afiinsust DNA-le mõjutavad veel DNA superspiralisatsioon ja RNA polümeraasi modifitseerimine. Aeglaselt jagunevates ja statsionaarse faasi rakkudes väheneb DNA superspiralisatsioon. ES seondub efektiivsemalt promootorile tingimustes, kus DNA superspiralisatsioon on vähenenud. Statsionaarse faasi rakkudes on RNA polümeraas assotsieerunud happeliste ühenditega nagu näiteks polüfosfaat (polü-P)