1 “Valgu biosüntees 2012” loengute põhipunktid Valgusünteesi uurimise meetodid Rakuvaba valgusüntees Milliseid komponente peab sisaldama rakuvaba valgusünteesi ekstrakt (mis peab ekstraktis olema ja mida tuleb lisada) On olemas ribosoomid ja translatsiooni faktorid. Rakud lüüsitakse DNaasi juuresolekul, tsentrifuugitakse ja dialüüsitakse. Lisatakse: mRNA või DNA + RNAP (NTP), Aminohapped, ATP, GTP ja energia regeneratsiooni süsteem (PEP/PK, AcP/AK, KrP/KP) S12 puhul ka glükoos vms energia allikas, SH reagent (DTT, 2- ME), Mg2+, K+, Na või NH4+ Mille poolest erinevad bakterite ja eukarüootide rakuvaba valgusünteesi ekstraktid Bakterite lüsaadid saavad produtseerida vaid teatud komplekssusega valke, kuna puuduvad
keskmine globulaarne valk, molekulmassiga 50 000 daltonit, diameeter - 50 Å bakteriaalne RNA polümeraas (koosneb neljast globulaarsest valgust) molekulmassiga 500 000 daltonit, dimensioonid 90x90x160 Å nukleosoom (DNA valkudega pakitud struktuuriüksus kromosoomides), molekulmassiga 300 000 daltonit, dimensioonid 60x110x110 Å 2 bakteriaalne ribosoom, molekulmass 2,5 megadaltonit, dimensioonid 200x200x230 Å Rakubioloogia väiksemad uurimisobjektid on näiteks tuumapoorid, molekulmassiga 100 megadaltonit ja dimensioonidega 120x120x75 nm (1 nm = 10 Å). Teine osa molekulaarbioloogiast sarnaneb füsioloogiale ja tegeleb vastavalt molekulide funktsioonidega ja omavaheliste seostega. Nii nagu füsioloogiat ei saa mõista ilma anatoomiat tundmata, ei saa ka molekulide funktsioone uurida ilma nende struktuuri tundmata
Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? 52. DNA replikatsioon juhtivalt ja mahajäävalt ahelalt. 53. Võrrelge bakteri ja eukarüoodi kromosoomide replikatsiooni. Bakteritel algab ühest kohast korrast (oriC) ja liigub mõlemas suunas. Eukarüoodil algab mitmest kohast korraga. 54. DNA replikatsiooni veereva ratta mudel. Milliste DNA molekulide replikatsiooni puhul seda on kirjeldatud? 55. Molekulaarbioloogia põhidogma translatsioon ja replikatsioon, geneetiline informatsioon liigub DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule. 56. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. 57. Mille poolest erineb transkriptsioni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist? 58. Võrrelge prokarüootset ja eukarüootset transkriptsiooni initsiatsiooni. 59. Transkriptsiooni elongatsioon ja terminatsioon. 60
ruumilise struktuuri kindlakstegemist (DNA 3-ruumiline struktuur). Molekulaarbioloogia dimensioon – 1 A – 300 A (üle 500 – rakubioloogia, alla 1 - biofüüsika) 1 A (ongström) = 10 -10 m 1nm = 10 A 2-ahelalise DNA läbimõõt – 20 A kovalentne side – 1,5 A globulaarse valgu d – 50 A dsDNA (double stranded) d – 50 A ribosoomide, valgumolekulide d – 200-300 A DNA aluspaaride vahe – 3,4 A vesiniksideme pikkus – 3 A nukleosoom – 60x110x110 A bakteri ribosoom – 200x200x230 A tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60 A Molekulaarbioloogia põhidogma DNA↔ RNA →valk DNA sünteesitakse nii DNA kui RNA alusel! RNA-sõltuv DNA polümeraas – pöördtranskriptaas – revertaas – katalüüsib DNA sünteesi RNA matriitsilt, leiti algselt retroviirustelt. Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel. Ühte „head“ geeni võib ümbritseda
GENEETILINE KOOD, AMINOHAPETE AKTIVEERIMINE, VALGU SÜNTEES (TRANSLATSIOON) 1. a. Koodon = koodsõna mRNA ahela nukleotiidikolmikud ehk tripletid b. Antikoodon DNA ja tRNA ahela komplementaarsed nukleotiidikolmikud. c. Geneetilise koodi degeneratiivsus üks aminohape võib olla kodeeritud rohkem kui ühe koodoniga va. Trp ja Met. d. Geneetilise koodi kattumatus koodonisse kuuluvad nukleotiidid moodustavad komplekti, mida on translatsiooni staadiumis vaid üks kord. e. Ribosoom Molekulaarsed kompleksid, koosnevad mRNA-st ja valgust. Formeeruvad kahest subühikust: suurest ja väikesest. Leiduvad rakkude tsütoplasmas, mitokondrite maatriksis, kloroplastide stroomas. Toimivad rakusiseste valgu sünteesi tsentritena. f
DNA replikatsioonil. 55. Molekulaarbioloogia põhidogma. Geneetiline info liigub DNA-lt RNA-le (transkriptsioon) ning RNA infost sünteesitakse valku (translatsioon). Samuti saab ka liikuda info RNA-lt DNA-e (pöördtranskriptaas). 56. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. tRNA – transfer, toimivad adapterina translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel. rRNA – ribosome, kuulub ribosoomi koostisesse ja osaleb valkude sünteesil mRNA – messenger, RNA, millelt toimub translatsioon snRNA – small nuclear, osalevad intronite splaissimisel 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
d) Geenid, mis ontogeneesi (organismi eluaja) vältel ei avaldu kunagi. Translatsioon protsess, mille käigus sünteesitakse liigiomaseid valke kõikide talitluste läbiviimiseks organismis. Valgud on liigiomased, st sünteesitud päriliku info alusel. Selle protsessi aluseks on mRNA molekulid. Translatsiooniprotsess toimub ribosoomides. mRNA molekulis on geneetiline kood, mis määrab valgu molekuli aminohapete järjekorra. Geneetiline kood seisneb kolmes järjestikulises nukleotiidis ehk ühes koodonis, millele vastab kindel aminohape. Geneetiline kood on looduses universaalne, st kehtib kõikide elusorganismide valkude ülesehituses. Koodonite ja aminohapete seoseid kujutatakse koodipäikese abil. Ühele aminohappele võib vastata kuni 6 erinevat koodonit, kuid üks koodon vastab alati ühele kindlale aminohappele. Üks ja sama nukleotiid mRNA ahelas ei kuulu üheaegselt kõrvutiasetsevatesse koodonitesse.
d) Geenid, mis ontogeneesi (organismi eluaja) vältel ei avaldu kunagi. Translatsioon protsess, mille käigus sünteesitakse liigiomaseid valke kõikide talitluste läbiviimiseks organismis. Valgud on liigiomased, st sünteesitud päriliku info alusel. Selle protsessi aluseks on mRNA molekulid. Translatsiooniprotsess toimub ribosoomides. mRNA molekulis on geneetiline kood, mis määrab valgu molekuli aminohapete järjekorra. Geneetiline kood seisneb kolmes järjestikulises nukleotiidis ehk ühes koodonis, millele vastab kindel aminohape. Geneetiline kood on looduses universaalne, st kehtib kõikide elusorganismide valkude ülesehituses. Koodonite ja aminohapete seoseid kujutatakse koodipäikese abil. Ühele aminohappele võib vastata kuni 6 erinevat koodonit, kuid üks koodon vastab alati ühele kindlale aminohappele. Üks ja sama nukleotiid mRNA ahelas ei kuulu üheaegselt kõrvutiasetsevatesse koodonitesse.
GENEETIKA I KORDAMISKÜSIMUSED EKSAMIKS 1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. MEDITSIIN Geneetilised uuringud on alati olnud suures ulatuses seotud meditsiiniga ja nende eesmärgiks on olnud meditsiiniprobleemide lahendamine. Need uuringud on võimaldanud leida viise võitluses nakkushaigustega ning kindlaks teha geene, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Geneetikute töö tulemuseks on ka efektiivselt töötavad vaktsiinid. 1. Molekulaarne diagnostika ehk teha kindlaks geenid, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Molekulaarsete diagnostikameetoditega on võimalik tuvastada haigusi põhjustavaid mutantseid geene. See aitab leida optimaalseid ravivõimalusi. Nt alpaktonuuria on perekonniti päranduv, lisaks huntingtoni tõbi, tsüstiline fibroos. 2. Geeniteraapia rakendamine. Geeni defekt kompenseeritakse uue, funktsionaalse geeni rakku viimisega. Nt immuunpuudulikkuse ja tsüstilise fibroosi korral. Terve geen viiakse organismi lisaks de
55. Molekulaarbioloogia põhidogma. · Geneetiline info avaldub generatsioonist generatsiooni DNA nukleotiidides · Geenid avalduvad/ekspresseeruvad fenotüübiliselt transkriptsiooni ning translatsiooni kaudu 56. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. tRNA (transport) toimivad adapteritena translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel, kannavad aminohapete ribosoomi rRNA (ribosoomi) kuuluvad ribosoomide koostisesse. Sünteesitakse tuumakeses mRNA (Messenger) RNA, millelt toimub translatsioon. Komplementaarne DNA matriitsahelale, millelt toimub transkriptsioon ja sisaldab sama nukleotiidset järjestust, mis DNA kodeeriv ahel snRNA (small nuclear) osalevad nitronite splaissingul 57. Mille poolest erineb transkriptsiooni initsiatsioon replikatsiooni initsiatsioonist?
Eukarüootide mRNA on monotsistoorne ja kodeerib vaid ühte valku, prokarüootide mRNA on polütsistoorne ja kodeerib mitut erinevat valku. Sünteesitakse rakutuumas DNA ühe ahela järgi. INFO TOIMETAMINE VALGU SÜNTEESI TOIMUMISKOHTA tRNA (transport RNA) - tegeleb rakus aminohapete transpordiga ribosoomi, kus geneetilise koodi alusel lülitatakse aminohape sünteesitavasse valguahelasse. AMINOHAPETE TOIMETAMINE VALGU SÜNTEESI TOIMUMISKOHTA Selle lülitamise koha tunneb ära tRNA antikoodon. Iga tRNA suudab siduda ainult üht kindlat aminohappet. rRNA ( ribosoomi RNA) - moodustab ribosoomide põhilise osa (ca 60% kaalust) ja sünteesib peptiidsidemeid aminohapete vahel. 7. Mis on replikatsioon, kuidas see toimub? Replikatsioon on DNA kahekordistumine enne raku jagunemist. Toimub tuumas,
Sordiaretus pole teadus ja paljud teadlased sattusid isolatsiooni. 1948. aastal keelati NSVL-s geneetikaalased uuringud. 4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Eukarüootses rakus paikneb DNA raku tuumas. Transkriptsioon ja valgu süntees on teineteisest lahutatud – DNA asub raku tuumas ning sela toimub ka RNA süntees. Prokarüootses rakus pole tuumapiirkond membraaniga eraldatud ning transkriptsioon, ja ka translatsioon, toimub tsütoplasmas (toimuvad samaaegselt, puudub transport läbi tuumamembraani pooride nagu eukarüoodis). Prokarüoodis on DNA koondunud ühte regiooni, mida nimetatakse nukleoidiks. Eukarüoodis on tuum ümbritsetud membraaniga ja seal paikneb raku DNA ning toimub ka RNA süntees. Sünteesitud RNA molekulid transporditakse tsütoplasmasse läbi tuumapooride. Eukarüoodis paikneb geneetilist
55)Molekulaarbioloogia põhidogma. Geneetiline inf liigub DNA-lt <-> RNA-le(transkriptsioon) ja RNA-lt->valgule(translatsioon) 56)RNA tüübid mRNA- RNA molekul millelt toimub translatsioon(kodeerivad valke)vahendavad DNA nukleotiidses järjestuses salvestatud geneetilist infi translatsiooniaparaadile rRNA-kuuluvad ribosoomide koostisesse tRNA-toimvad adapteritena translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitatavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel snRNA-osalevad intronite slaissingul. 58)Võrrelge prok. ja euk. transkriptsiooni initsiatsiooni. Nii nagu bakterirakus, on ka eukarüoodirakus transkriptsiooni initsiatsiooniks vajalik DNA ahelate lokaalne teineteisest eemaldumine. 59)Transkriptsiooni elongatsioon ja terminatsioon. Kui RNA polümeraas vabaneb basaalsetest transkriptsioonifaktoritest promootorpiirkonnas, järgneb RNA ahela elongatsioon sarnaselt bakterirakus toimuvale. Sünteesitava RNA ahela 5´ otsa
Semikonservatiivne 14N isotoopi sisaldav kerge DNA ahel ja 15N isotoopi sisaldav raske DNA ahel. Ühelt toimub replikatsioon pidevalt, teiselt katkendlikult. Leidis kinnitust. 50. DNA replikatsiooni initsiatsiooni mehhanism. Limiteeritud spetsiifiliste initsiatsiooni regioonide ori regioonide olemasoluga. Replikatsiooni initsiatsiooniks on vajalik DNA ahelate lokaalne lahtikeerdumine ning praimeri süntees. Praimeriks võib olla DNA või RNA, samuti valguga seondunud nukleotiid. Praimerit on vaja, et sünteesitaval polünukleotiidahelal oleks vaba 3'-OH ots, kuhu DNA polümeraas saab liita nukleotiide. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? Bakteril E.Coli on leitud 5 DNA polümeraasi(I,II,III,IV,V) I ja II osalevad DNA vigade parandusel III on põhiline DNA replikatsiooni ensüüm
kaksikahel koosneb ühest originaalahelast ja ühest uuest ahelast. Replikatsiooni tulemusena tekib ühest kaheahelalisest DNA molekulist 2 identset kaheahelalist DNA molekuli. 21. Geneetilise koodi ja koodoni mõiste. Geneetiline kood on süsteem, mille abil nukleiinhapetes olev info viiakse üle valgule. See on suhteliselt universaalne on ühesugune kõigil elusorganismidel. On sünonüümne ühele aminohappele (20 aminohapet) vastab mitu koodonit (64). On ühetähenduslik teatud koodon määrab alati kindlat aminohapet ja mitte kunagi ei vasta ühele koodonile mitu aminohapet. On mittekattuv vaadeldaval ajahetkel saab üks nukleotiid olla vaid ühe koodoni koosseisus. Lahtimõtestamine toimub valgusünteesis koodonite kaupa. Initsiaatorkoodoniks on alati mRNA nukleotiidne järjestus AUG (Met), mis määrab ära ka järgnevate nukleotiidide jaotumise koodonitesse. Stoppkoodoniteks on kas UGA, UAA või UAG ja neile ei vasta ükski aminohape.
ongi neil mitmesugused keemilised omadused. Igal aminohappel on L ja D isomeer, need on käelised. . Aminohappeid tähistatakse kolmetäheliste lühenditega. Aminohapete omadused mõjutavad nende asukohta valgus : laenguta on hüdrofiilsed ja asuvad valgu välispinnal; Mittepolaarsed on hüdrofoobsed ja need valgu sisepinnal; aluselised ja happelised on polaarsed ja paiknevad valgu välispinnal. Valke sünteesitakse raku tsütoplasmas paiknevates ribosoomides. Kahe aminohape reageerimisel moodustub nende vahele kovalentne side ehk peptiidside, eraldub vee molekul. Valgu molekulis on peptiidsidemega ühendatud sadu või isegi tuhandeid aminohappejääke. Enamus valke koosneb ühest ahelast, kuid osa ka kahest või enamast ahelast. Valkudel on mitmesuguseid ruumilisi struktuure. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminus→C-terminus.
ongi neil mitmesugused keemilised omadused. Igal aminohappel on L ja D isomeer, need on käelised. . Aminohappeid tähistatakse kolmetäheliste lühenditega. Aminohapete omadused mõjutavad nende asukohta valgus : laenguta on hüdrofiilsed ja asuvad valgu välispinnal; Mittepolaarsed on hüdrofoobsed ja need valgu sisepinnal; aluselised ja happelised on polaarsed ja paiknevad valgu välispinnal. Valke sünteesitakse raku tsütoplasmas paiknevates ribosoomides. Kahe aminohape reageerimisel moodustub nende vahele kovalentne side ehk peptiidside, eraldub vee molekul. Valgu molekulis on peptiidsidemega ühendatud sadu või isegi tuhandeid aminohappejääke. Enamus valke koosneb ühest ahelast, kuid osa ka kahest või enamast ahelast. Valkudel on mitmesuguseid ruumilisi struktuure. Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntees toimub alati kindlas suunas: N- terminusC-terminus.
raku ehituses ja ainevahetuses osalevate valkude, tRNA ja rRNA sünteesi, ning regulaatorgeenid kontrollivad struktuurgeenide avaldumist. 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. Üksikahelaline DNA lõik 2. Ensüümid: RNA polümeraas 3. Energeetilised faktorid ATP 4. Nukleotiidid RNA koostises 5. Protsessi kontrollivad ja reguleerivad valgud IV: Olemus: Kopeerimistüüp ehk matriitssüntees V: Komplementaars us VI: Tulemus: Transkriptsioonil moodustuvad kõik 3 tüüpi RNA molekulid Tekivad RNA eelmolekulid, mis vajavad täiendavat töötlust: eelmolekulist kas eemaldatakse teatud lõigud jaguneb teatud fragmentideks lisatakse teatud järjestused muudetakse keemilist koostist (N-aluseid) 24. mRNA struktuur prokarüootidel ja eukarüootidel.
o 3.3 Juhtiv ahel o 3.4 Mahajääv ahel o 3.5 Regulatsioon 3.5.1 Eukarüoodid 3.5.2 Bakterid o 3.6 Terminatsioon · 4 Viited DNA struktuur DNA esineb tavaliselt kaheahelalise struktuurina, mille mõlemad otsad on kokku keeratud, et moodustada iseloomulikku kaksikheeliksit. Iga DNA ahel on kokku pandud nelja tüüpi nukleotiididest, mille lämmastikalusteks on adeniin, tsütosiin, guaniin ning tümiin. Nukleotiid on mono-, di-, või trifosfaat-desoksüribonukleosiid: see on desoksüriboos-suhkur, millele on kinnitunud üks, kaks või kolm fosfaatrühma. Nende nukleotiidide vahelisel interaktsioonil tekivad fosfodiestersidemed ning seeläbi moodustub DNA kaksikheeliksi fosfaat-desoksüriboos selgroog (aluspaarid on sissepoole suunatud). Nukleotiidid on kahe ahela vahel seotud aluspaaridest tulevate vesiniksidemetega. Adeniin paardub tümiiniga ning tsütosiin guaniiniga.
käigus. Teine ahel sünteesitakse Okazaki fragmentide abil. 54. Molekulaarbioloogia põhidogma. Puudutab geneetilise info edastamise korda. Kõigepealt liigub see transkriptsiooni kaudu DNAlt RNA molekuli; info võib liikuda ka vastupidi (= RNAlt DNAle; nim revertaasiks). RNAlt liigub info ühesuunaliselt translatsiooni teel valku. 55. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA ja nende funktsioonid. mRNA messenger RNA. Sellelt toimub translatsioon. tRNA transfer RNA. Toimivad adapteritena translatsioonil polüpeptiidahelasse lülitatavate aminohapete ja mRNA molekulis asuvate aminohappeid määravate koodonite vahel: kannavad aminohapped ribosoomi. Lihtsamate sõnadega: seovad aminohappe ja kannavad selle ribosoomi. rRNA ribosomaalsed RNA molekulid. Kuuluvad ribosoomide koostisesse. snRNA väikese tuuma RNA. Vajalikud splaissingul, et lõigata välja mittekodeerivad alad. 56
4. Võrrelge eukarüootset ja prokarüootset genoomi. Prokarüoot Eukarüoot Haploidne genoom Diploidne genoom Üks kaheahelaline DNA rõngasmolekul Mitu (varieerub liigiti) lineaarset kromosoomi Tuum puudub, kromosoom lihtsalt tuumapiirkonnas Tuum ümbritsetud membraaniga Info transkriptsioon ja avaldumine toimub samas Transkriptsioon ja translatsioon toimuvad eri aegadel kohas ja kohtades DNA enamasti pidev (organiseerunud operonidesse) DNA katkendlik (jaotunud introniteks ja eksoniteks) 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Mitoos Meioos Moodustub 2 uut diploidset rakku. Moodustub 4 uut haploidset rakku. Ei toimu kromosoomide ristsiiret. Kromosoomide ristsiire toimub.
Nukleiinhape- tekib kui nukleotiidid seostuvad omavahel fosfodiestersildadega. Nukleosoom- kromatiinaine struktuurelement, DNA on keerdnud ümber 8 histooni gloobuli. Superheeliksi struktuur kaitseb DNA-d DNAaaside eest ( topoisomeraasi toimel moodustub) Heterokormatiin- inaktiivne DNA, tsentromeeri ja telomeeri piirkond Eukromatiin-aktiivne DNA 2. DNA/RNA nukleotiidne koostis (tüüp/nimetus, komplementaarsus) A ja G puriinalused ja C,T, U pürimidiinalused DNA- fosfaatrühm, nukleotiid A=T ja GC, suhkur (desoksüriboos) ühe suhkru hüdroksüülgrupile, liitub teise suhkru fosfaargrupp, RNA- fosfaatrühm, nukleotiid A=U ja GC, suhkru (riboos) Komplementaarsus võimaldab geneetilist infot säilitada ja edasi kanda 3. DNA replikatsioon põhilised ensüümid, sünteesi suunad, põhimõte Eukormatiin replitseerub varases S-faasis ja heterokormatiin hilises S-faasis. Semikonservatiivne. Mõlemad ahelad matriitsiks, süntees vastavalt komplementaarsus printsiibile
Polaarne pili Faagid seonduvad pili külgedele A- valgu (antiretseptori) kaudu, kattevalk pole seondumiseks oluline. Faagi peremeesteringi määrab ära sobiva pili olemasolu raku pinnal. Seondumine pili struktuurile kutsub esile A-valgu lõikamise kaheks fragmendiks (15kDa ja 24kDa). RNA väljub kapsiidist (5’ ots ees) ja liigub piki pili raku suunas. Nagu kõikide positiivse polaarsusega RNA genoomsete viiruste puhul on leviviiruste esimeseks biosünteesiks nakatatud rakkude translatsioon, see toimub rakku sisenenud genoomselt RNA-lt. Prokarüootse translatsiooni initseerimine Initsiatsiooniks on vajalik: 30S ja 50S sübühikut mRNA fMet- tRNA GTP Initsiatsioonifaktorid IF1- blokeerib ribosoomi A-saidi, hoiab selle vabana ja võimaldab fMet-tRNA-l seonduda ainult P saiti. IF3- blokeerib E-saidi ja takistab ribosoomi subühikute omavahelist asotsiatsiooni. IF4- väike GTP-ase, mis seondub fMet- tRNAga ja aitab sellel seonduda 30S
tekivad nii homosügootsed kui ka heterosügootsed isendid. 19. Mis on analüüsiv ristamine? Millised lahknemissuhted saadakse? Esimese hübriidse plvkonna tagasiristamine kaksikretsessiivsete isenditega, kus nii geno- kui ka fenotüübiline lahknevus saadakse 1:1. 20. Mida ütleb gameetide puhtuse seadus? Gameetide moodustumisel lahknevad faktorite paarid selliselt, et alleelid ei segune ja igas gameedis on igast paarist esindatud vaid üks 'puhas' faktor (alleel); faktorid jaotuvad 1:1. 21. Mis on pärilik e. geneetiline eelsoodumus? Geneetiline selektsioon. Sirprakuline aneemia. Kui konkreetsetes tingimustes ühel inimesel ilmneb patoloogiline tunnus aga teisel ei ilmne, siis räägitakse pärilikust eelsoodumusest. Genetiline selektsioon - selektsioon, mis phineb genetiliselt tingitud tunnuste eelistamisel. Tüüpiline näide asendusmutatsioonide kohta on sirprakuline aneemia
Nt. transkriptsioon geenidelt, mis osalevad loote elundite ja elundkondade väljakujunemises. d) Geenid, mis ei avaldu kunagi. Nt. evolutsiooni teel eellaste geenide tähtsuse kaotamine uuel liigil Vähkkasvaja rakkude üheks tekkevõimaluseks on ,,valede" geenide transkriptsioon. Geneetiline kood Geneetiline kood mRNA molekuli kolm järjestikust nukleotiidi määravad ära ühe kindla aminohappejäägi valgu molekulis. Ühele aminohappele vastavat mRNA molekuli nukleotiidikolmikut nim. koodoniks. Geneetilise koodi omadused: a) sünonüümsus Ühele aminohappele vastab mitu koodonit. b) ühetähenduslikkus Üks koodon määrab alati ära ühe kindla aminohappe. c) universaalne ühesugune koodonite ja aminohapete vastavus eksisteerib peaaegu kõigis organismides, nii prokarüootides kui ka eukarüootides d) mittekattuv geneetilise koodi lahtimõtestamine ehk desifreerimine toimub
terminatsioon. Transkriptsioon eukarüootidel: RNA polümeraasid eukarüoodi rakus; transkriptsiooni initsiatsioon eukarüootsetelt promootoritelt; RNA ahela elongatsion; transkriptsiooni terminatsioon. Eukarüootsete geenide struktuur: eksonid ja intronid; intronite kõrvaldamine splaissingu teel. mRNA molekulis asuva geneetilise informatsiooni muutmine RNA editing. 13. Translatsioon ja geneetiline kood. Polüpeptiidide struktuur. Translatsioon: ribosoomide ehitus; koodonid ja antikoodonid; tRNA molekulid; tRNA laadimine aminohappega; tRNA seondumise saidid ribosoomis. Translatsiooni protsessi erinevad etapid võrdlevalt prokarüootides ja eukarüootides: initsiatsioon; elongatsioon ja terminatsioon. Geneetiline kood ja selle omadused. Koodon ja antikoodon paardumine. Asendusmutatsioonid polüpeptiide kodeerivates geenides: nonsens- ja
Enne raku jagunemist kaheks tütarrakuks toimub rakus DNA süntees DNA replikatsioon, mille tulemusena saadakse igast algsest DNA molekulist koopia. Geenide avaldumine realiseerub informatsiooni edastamise teel DNA nukleotiidselt järjestuselt valkude aminohappelisse järjestusse. Esmalt kandub geneetiline informatsioon DNA-lt RNA-le vastavat protsessi nimetatakse transkriptsiooniks. RNA molekulide nukleotiidses järjestuses salvestatud informatsiooni põhjal toimub valkude süntees translatsioon. Seega liigub geneetiline informatsioon DNA-lt RNA-le ja RNA-lt valgule. Seda seaduspära nimetatakse molekulaarbioloogia põhidogmaks. Teatud viirustel, kelle genoomiks on RNA molekul (siia kuuluvad retroviirused, näiteks HIV), võib geneetiline informatsioon liikuda ka RNA-lt DNA-le. Informatsiooni liikumine RNA-lt valgule on aga alati ühesuunaline. Rekombinantse DNA tehnoloogia Kaasajal kasutatakse geenide molekulaarseks analüüsiks rekombinantse DNA tehnoloogiat. Tehnoloogia
Järelikult osutus geneetilise informatsiooni kandjaks DNA. 2. DNA ja RNA struktuur. Nukleiinhape (DNA või RNA) on polümeer, mis koosneb nukleotiididest. Igas nukleotiidis sisaldub fosfaatrühm, 5- süsinikuline suhkur (pentoos) ja tsükliline lämmastikalus. Kui lämmastikalus on ainult suhkrujäägiga seotud, on tegemist nukleosiididega. Näiteks, kui adeniin on seotud riboosiga, on tegemst adenosiiniga. Ühe või mitme fosfaatrühma kovalentsel sidumisel nukleosiidile saadakse nukleotiid. Näiteks nukleotiid adenosiintrifosfaat (ATP) koosneb adeniinist, riboosist ja kolmest fosfaatrühmast. Kui riboosi asemel on suhkrujäägiks desoksüriboos, saame desoksüadenosiintrifosfaadi. DNA puhul on suhkruks desoksüriboos, sellest ka nimetus - desoksüribonukleiinhape. RNA puhul on suhkruks riboos, mistõttu RNA-d nimetatakse ribonukleiinhappeks. RNA molekul on tavaliselt üksikahelaline polümeer, DNA esineb tavaliselt aga kaksikahelalisena.
Komplementaarsed paarid on siin A -- U ja C -- G. Sellised lõigud esinevad näiteks transport-RNA-s. Nagu iga teine nukleiinhapegi koosneb mRNA nukleotiididest, mida tihti kutsutakse ka alusteks. RNAs sisalduvad nukleotiidid on: adeniin (A), guaniin (G), tsütosiin (C) ja uratsiil (U). DNA ahelas vastab uratsiilile tümiin (T). Nukleotiidide kolmikuid e. triplette mRNAs nimetatakse koodoniteks, mis moodustavad geneetilise koodi põhialuse. Igale koodonile mRNAs vastab mingi konkreetne aminohape proteiiniahelas või juhis valgusünteesi alustamiseks või lõpetamiseks. Ühtekokku on olemas 43 = 64 erinevat koodonit. Kuna kodeeritavaid aminohappeid on ainult 20, siis on paljud koodonid "sünonüümsed", st. ühele aminohappele võib vastata mitu erinevat koodonit. Milliseid koodoneid genoomis eelistatakse, sõltub aga konkreetsest organismist endast. Otsene seos on aga aminohappele vastavate koodonite hulga ja selle aminohappe esinemissageduse vahel valkudes.
kromosoomi piirkondades. RAP1 seondub DNA järjestusele, mida nimetatakse vaigistajaks, SIR aga tunneb ära H3 ja H4 N-terminusi, mis on SIR2 aktiivsusest tingituna deatsetüleeritud vormis. Kromatiini remodelleerijad. Repressorid võivad teatud geenidel kontrollida histoonide deatsetüleerimist, aktivaatorid kontrollivad teatud geenidel histoonide atsetüleerimist, histoonide teatud AAjääkide modifitseerimise kaudu kontrollitakse kromatiini kondensatsiooni, kromatiini moduleerivad faktorid võivad aktiveerida või represseerida teatud geenide promootoreid. Mediaator kompleks ja selle tähtsus moodustab molekulaarse silla aktivatsioonidomeenide ja RNA Pol II vahel, on veel üks ko-aktivaatori tüüpe. 23. Transkriptsioonifaktorite aktiivsuse regulatsioon. INF-initsieeritud geeni regulatsioon: STAT1 fosforüülimine, dimerisatsioon ja translokatsioon tuuma, kus initsieerib INF-tundlike geenide transkriptsiooni. 24. Kus toimub transkriptsioon? Tuumas
mRNA-sid ja valke. Alternatiivne splaising võib toimuda samas raku tüübis vastuseks erinevatele keskkonna-ja raku arengut määravatele signaalidele. Post-translatoorsete modifikatsioonidega saab anda osadele valkudele erinevaid funktsioone (nii, et need näivad erinevate valkudena). 9. Missugusi geneetilise info vahetuse protsesse tähistavad a) transformatsioon, 2) transkriptsioon 3) translatsioon. · Transformatsioon geneetilise informatsiooni ülekandumine ühest rakust teise rakust isoleeritud DNA abil. Pärilik muutus raku omadustes. Võõras DNA satub raku koosseisu ja sellelt hakatakse geene eksprsesseerima. Eristatakse viirusliku päritoluga DNA lisandumist (transduktsioon), bakterite vahelist kontakti (konjugatsioon). Koekultuuris eukarüootsete rakkude transformatsiooni kutsutakse transfektsiooniks.
Toimub kogu aeg, mitte ainult S faasis, nagu tuuma DNA. Mittekodeeriv kontrollpiirkond moodustab lingu, mis funktsioneerib kui replikatsiooni piirkond. Mitokondriad kui organellid paljunevad, mitte ei moodustu de novo. mtDNA genoom: mtDNA geenid on tRNA, rRNA ja tsütokroom oksüdaasid, NADH-dehüdrogenaas, & ATPaasid . Mitokondriaalne geneetiline info ka tuumas: DNA polümeraas, replikatsiooni faktorid; RNA polümeraasid, transkriptsiooni faktorid; Ribosomaalsed valgud, translatsiooni faktorid, ah- tRNA süntetaasid; Samuti mõned tsütokroomid, NADH, ATPaasid. mtDNA geenid transkribeeritaks mõlemalt ahelalt. Mitokondriaalse DNA transkriptsioon: mRNA sünteesitakse ja ka transleeritakse mitokondris. Geeni produktid, mis moodustuvad tuumageenide poolt, moodustuvad tsütoplasmas ja transporditakse sealt mitokondritesse. Imetajatel ja selgroogsetel loomadel mtDNA transkribeeritakse ühe molekulina (polütsistroonne RNA) ja seejärel moodustatakse alles sellest mRNA, rRNA ja kõik tRNAd
● puriin- ja pürimidiinalused. Inimorganismi nukleotiidides esinevad puriini ja pürimidiini põhiderivaadid on adeniin, guaniin, tsütosiin, uratsiil ja tümiin. ● Nukleosiidid = alus + suhkur. Need on puriin- või pürimidiinaluse ja pentoosi kompleksid. ● Nukleotiidid = alus + suhkur + 1-3 fosfaatrühma. Nukleotiidid on nukleosiidide mono-, di- või trifosfaaterid. Nt: N-alus → adeniin. Nukleosiid → adenosiin. Nukleotiid → AMP. ADP. ATP. N-alus → guaniin. Nukleosiid → guanosiin. Nukleotiid → GMP, GDP. GTP. 9. Võrdle RNA ja DNA struktuuri DNA struktuur RNA struktuur kaheahelaline üheahelaline DNA on paremale pöörduv kaksikheeliks RNA on üheahelaline ja vähem stabiilne mille ahelad on antiparalleelsed ja komplementaarsed. Lämmastikalusteks on A, T, G, C. Lämmastikalusteks on A, U, C, G.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
