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. Aminoatsüül-tRNA tRNA koos amonohappega. 2. Geneetiline kood- mRNA ahelas olevate nukleotiidikolmikute ja neile vastavate aminohapete loetelu. a
kaitse- valgud on antikehade koostises; toodavad antikehasid. Antigeen- võõras aine organismis. Antikehad-seostuvad kindlate antikehadega. Ka verehüübimisvalgud, kattevalgud. energeetiline- väga madal -1g valkude lõhustumisel vabaneb 17,6 kJ energiat (nagu glükoosil). Valke lagundatakse ainult pärast sahhariide ja lipiide. 4.Nukleiinhapete lühiiseloomustus Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid (omavahel seotud fosfordiester sidemetega). Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) geneetilise informatsiooni vahendaja, mis koosneb ribonukleotiididest. 2) DNA (desoksüribonukleiinhape)- geenetilise informatsiooni kandja, mis koosneb desoksüribonukleotiididest. Nukleotiidid koosnevad kolmest komponendist: a. viiesüsinikuline suhkur e pentoos: RNA´s riboos, DNA´s- desoksüriboos (teise süsiniku juures OH asemel on H) b
· kaitse- valgud on antikehade koostises; toodavad antikehasid. Antigeen- võõras aine organismis. Antikehad-seostuvad kindlate antikehadega. Ka verehüübimisvalgud, kattevalgud. · energeetiline- väga madal -1g valkude lõhustumisel vabaneb 17,6 kJ energiat (nagu glükoosil). Valke lagundatakse ainult pärast sahhariide ja lipiide. 4.Nukleiinhapete lühiiseloomustus Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) geneetilise informatsiooni kandja, mis koosneb ribonukleotiididest. 2) DNA (desoksüribonukleiinhape)- geenetilise informatsiooni vahendaja, mis koosneb desoksüribonukleotiididest. 4.Nukleotiidide lühiiseloomustus Nukleotiidid on nukleiinhappe monomeerid. Nukleiinhapped on kõrgmolekulaarsed ühendid, milles nukleotiidijäägid on omavahel seotud fosfodiester sidemetega. Jaotus:
informatsiooniga tRNA (transport-RNA) vahendusel. Aminohappe sidumine vastava spetsiifilise tRNA molekuliga toimub ensüümide - aminoatsüül-tRNA süntetaaside ehk aminoatsüül-tRNA ligaaside (ARS e. ARL) vahendusel. Aminoatsüül-tRNA (aa-tRNA) süntees on valgu biosünteesi esimene, preribosomaalne etapp. Ribosoomides, kus toimub valgusünteesi teine ehk ribosomaalne etapp, seatakse vastavusse mRNA's paiknev kolmest järjestikusest nukleotiidist koosnev koodon tRNA's sisalduva antikoodoniga. Ribosoom sünteesib tRNA küljes olevate aminohapete vahele peptiidsideme. Kasvav peptiidahel on sünteesi käigus tRNA'ga kovalentselt seotud. Valgu biosünteesil osalevad veel paljud valgulised faktorid, ATP ja GTP ning veel mitmed molekulid, mida käsitleme valgusünteesi peatükis. Valkude ruumilise struktuuri moodustumine toimub nii translatsiooni käigus kui peale seda. Valgud viiakse organismis vajalikesse kohtadesse valkude transpordi teel.
Erinevused järjestustes annavad tulemuseks aktiivsaidi erineva 3D struktuuri ja erineva tRNA ja aaRS-i molekulide stereomeetrilise seondamise. Klassid jaotakse omakorda kolme alamklassi nende homoloogia ja domäänide struktuuri alusel. Klass I süntetaaside katalüütiline sait sisaldab Rossmanni volti (beeta-paralleelne kiht). Seal leidub kaks konserveerunud järjestusmotiivi- HIGH(esimene alfaheeliks) ja KMSKS(kujutab endast lingu, mille konformatsiooni muutus substraadi seondamisel aitab aktiveerida ah-t. Klass II aaRS aktiivtsenter on suurem, koosnev antiparalleelsest beeta-kihtidest, mis on ümbritsetus alfa-heeliksitega. Aktiivtsentris eristatakse kol motiivi: ATP sidumiseks, ah sidumiseks ja dimerisatsiooniks. Klass I : on mono- või dimeerid, ATP konformatsioon on venitatud, aminoatsüleerimissait: tRNA terminaalse adenosiin 2´-OH
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.
Põhjus, miks ta koosneb kahest subühikust on see, et mRNA käib kahe subühiku vahelt läbi. valgu biosünteesi etapid (lühidalt): osalevad valgulised faktorid, ATP, GTP. vajame ribosoome, AH seotakse spetsiifilise tRNA molekuliga ensüümide - aminoatsüül-tRNA süntetaasi (ARS) või aminoatsüül- tRNA ligaasi (ARL) – vahendusel. 1. preribosomaalne etapp: aminoatsüül-tRNA süntees (aa-tRNA) 2. ribosomaalne etapp: (ribosoomides) mRNAs pakinev koodon seatakse vastavusse tRNA sisalduva antikoodoniga koodon – koosneb kolmest järjestikusest nukleotiidist ribosoom sünteesib AH vahele peptiidsideme (tRNA küljes AH-d). Kasvav peptiidahel on sünteesi käigus kovalentselt seotud tRNA-ga. Geen - pärilikkuse ühik, DNA lõik (nukleotiidsed järjestused, järjekord määrab info), mis kodeerib eralduvat produkti (RNA või valk) - DNA kodeerib iseend, aga pole eralduv produkt – jääb matriitsahelaga seotuks
Kordamisküsimused Geenitehnoloogia I arvestuseks 2017 1. Millised molekulid on polümeerid? Polümeerid on ained, mille molekulid koosnevad kovalentsete sidemetega seotud monomeeridest (nukleotiididest). Nt nukleiinhapped. 2. Nukleotiidide lühiiseloomustus. Nukleotiidid on orgaanilised molekulid, mis moodustavad suuri bioploümeere nukleiinhappeid (DNA, RNA). Nukleotiidid koosnevad lämmastikalusest(adeniin, tümidiin, duaniin, tsütosiin; AT GC), suhkrust(pentoos, riboos, desoksüriboos) ja fosfaatrühmast. 3. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhape moodustub korduvatest nukleotiididest. On kahte liiki nukleiinhappeid: 1)DNA-desoksüribonukleiinhape 2)RNA-ribonukleiinhape 4. Mida tähendab komplementaarsusprintsiip, mida DNA ahelate antiparalleelsus?
Prokarüootides 3-5 subühikust ja üle 50 erinevast ribosoomivalgust. Prokarüootides suurest ja väiksest subühikust, kokku 70S. 30S(21 valku ja 16SrRNA)+50S (31 valku ja ...) erinevat valku) (sedimentatsiooni koefitsent) Eukarüoodis - 80S = 60S (49 valku ja 3 rRNAd 5, 5,8 ja 28rRNA) + 40S (33 valku ja 18S RNA). 65. tRNA-de osalus translatsiooniprotsessis: tRNA laadimine aminohappega, tRNA seondumise saidid ribosoomis. Aminohape aktiveeritakse aminoatsüül-tRNA süntetaasiga, (20tk) kasutades ATPd. Järgmiseks seotakse aminohappe t-RNAle, eraldub AMP. Õige aminohappe lülitumine translatsioonil on tagatud tRNA spetsiifilisuse ja koodon-antikoodoni intraktsiooni poolt, mitte aminohappe poolt. Koodon- antikoodon paardumine. tRNA saab valgusünteesil seondada 3 kohta A-, P ja E-sait asuvad suures subühikus. Esimesena seondutakse A-saiti, siis P-saiti, siis E-saiti. 66
Homosügootses olekus tihti letaalne. Heterosügootses olekus mõjutab mingi geeniekspressiivsust. Nt inimeste 5. kromosoomi lühikese üla puudumine põhjustab nn kassikisasündroomi, mis põhjustab tugevat füüsilist ja vaimset alaarengut. Duplikatsioon kromosoomisegmendi kahekordistumine. Homosügootses olekus pole fenotüübiline efekt nii drastiline kui deletsioonil. Heterosügootses olekus mõjutab mingi geeni ekspressiivsust. Nt inimestel 21. kromosoomi pikem õlg võib seonduda 14. kromosoomi külge. Kui seonduvad üks normaalne 14. kromosoom ja üks normaalne 21. kromosoom on inimene üldjuhul fenotüübilt normaalne, kui 14. kromosoom seondub aga kahe normaalse 21. kromosoomiga on inimesel põhimõtteliselt 21. kromosoomi trisoomia ehk Downi sündroom. Inversioon segment kromosoomist on ülejäänud osa suhtes 180 kraadi ümber pööratud. Laboritinimustes on seda võimalik saavutada röntgenkiirgusega kiiritades
komplementaarsed ja komplementaarsete lämmastikaluste vahel moodustuvad vesiniksidemed-- A ja T vahel on 2 H-sidet ning G ja C vahel 3 H-sidet. 5. Millised on nukleotiidide muud funktsioonid rakkudes peale nukleiinhapete monomeerideks olemise? Nukleotiidtrifosfaadid on rakkudes kasutusel energia kandjatena, sest need on makroergilised ühendid, levinuim energiakandja on adenosiintrifosfaat (ATP), kuid kasutusel on ka teiste nukleotiidide trifosfaadid. Erinevate rühmadega seondudes moodustavad nukleotiidid koensüüme (näiteks koensüüm A). Tsüklilised nukleotiidid on signaalmolekulideks (näiteks cAMP). 6. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Rakkudes on laias laastus 2 erinevat nukleiinhapet-- DNA ja RNA-- millel on erinevad ülesanded-- DNA on geneetilise info kandja ja RNA on geneetilise info vahendaja. Nukleiinhapped on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. DNA-l on kindel struktuur-- biheeliks, milles on kaks omavahel komplementaarset ja antiparalleelset ahelat. RNA
prokarüootsetele rakkudele. GENEETILINE KOOD - mRNA ahelas olevate nukleotiidikolmikute (triplettide) ja neile vastavate aminohapete loetelu. mRNA ahela nukleotiidikolmikud e tripletid = koodonide e koodsõnad. Koodonite üldarv 4^3 = 64, neist: 61 kodeerivad mingit aminohapet; 3 stopp-koodonid (UAA UAG UGA); 1 Met / start-koodon (AUG). ANTIKOODON(DNA) <-> KOODON(mRNA) <-> ANTIKOODON(tRNA). Geneetiline kood on: Universaalne vastavus koodon aminohape on sama peaaegu kõikides elusorganismides; Degenereerunud üks aminohape võib olla kodeeritud rohkem kui ühe koodoniga GCU = Ala GCU = Ala GCG = Ala; Kattumatu koodonisse kuuluvad nukleotiidid moodustavad komplekti, mida translatsiooni staadiumis vaid üks kord. TRANSLATSIOON - mRNA geneetilise sõnumi tõlkimine valgu aminohappeliseks järjestuseks. Staadiumid: A. Algatamine e initsiatsioon (initiation); B. Pikendamine e elongatsioon (elongation); C. Lõpetamine e terminatsioon e
glükoosil). Valke lagundatakse ainult pärast sahhariide ja lipiide. Aminohapped ehk aminokarboksüülhapped on keemilised ühendid, mis sisaldavad funktsionaalsete rühmadena nii aminorühmi kui ka karboksüülrühmi. Aminohapped on karboksüülhapped, mille alküülradikaalis on üks või mitu vesiniku aatomit asendunud aminorühmaga. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) – geneetilise informatsiooni kandja, mis koosneb ribonukleotiididest. 2) DNA (desoksüribonukleiinhape)- geenetilise informatsiooni vahendaja, mis koosneb desoksüribonukleotiididest. Nukleotiiddi koosnevad kolmest komponendist: a. viiesüsinikuline suhkur e pentoos: RNA – riboos, DNA- desoksüriboos (teise süsiniku juures OH asemel on H) b. lämmastikalus: RNA- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Uratsiil.
Kaks iseloomu omadust: a)Homoloogilised polüteenkromosoomid paarduvad ka somaatilistes rakkudes. b) Polüteenkromosoomide tsentromeerid moodustavad tugevalt värvuva struktuuri kromotsentriks. 26. Aneuploidsus ja selle fenotüübilised efektid. Tooge näide. Ane: üksik kromosoom võrreldes ülejäänutega on erineva kordsusega. Aneuploid isend, kes sisaldab lisakromosoomi või kellel teatav kromosoom puudub. Ka siis, kui puudub või on kordsuses osa kromosoomist, N: kromosoomi õlg. Organismid, kellel teatav kromosoom või osa kromosoomist alaesindatud hüpoploidid; üleesindatud hüperploidid. Aneuploidsus annab tugeva fenotüübilise efekti. Teatava kromosoomi kolmekordistumisel tegemist trisoomiaga N: enimtuntud anomaalia inimesel 21. kromosoomi trisoomia Downi sündroom. Inimesed tüüpiliselt lühikest kasvu, kühmus, suure koljuga, laiade ninasõõrmetega, pika keelega, rohmakate kätega, vaimselt alaarenenud spetsiaalset väljaõpet, hooldust
Tehti katse DNA transformeerumisega katseklaasis. Katses surnud virulentsete DNA kandus transformatsiooniga mittevirulentsetesse bakteritesse, mis muutis ka need bakterid virulentseks. Järelikult DNA sisaldas seda pärilikkust, mis põhjustas bakteri virulentsust. 43. Võrrelge DNA ja RNA koostist ning ehitust. DNA on tavaliselt kaksikahelaline, RNA aga üheahelaline (v.a viirustel). DNA-s on süsivesik desoksüriboos, RNA-s aga riboos. DNA nukleotiidid on A,G,C,T. RNA nukleotiidid on A,G,C,U DNA-l on olemas primaar-, sekundaar- ja tertsiaarstruktuur. RNA’l tertsiaalset struktuui ei moodustu. 44. Selgitage DNA ahelate komplementaarsuse ja antiparalleelsuse põhimõtet. Komplementaarsus seisneb lämmastikalauste kindlas paardumises, ehk A-ga paardub T, ja C- ga paardub T. Antiparalleelsus seisneb selles, et kaks vastastikku ahelat asuvad üksteise suhtes erisuunaliselt.
kromotsentri. Polüteenkromosoomid on jälgitavad ka interfaasi rakkudes. 26. Aneuploidsus ja selle fenotüübilised efektid. Tooge näide. · Aneuploidsuse korral on üksik kromosoom võrreldes ülejäänutega erineva kordusega (lisakromosoom -hüperploid- või teatav kromosoom puudub -hüpoploid-). Kordne või puuduv võib olla ka osa kromosoomist, nt üks õlg. · Downi sündroom 21. kr. trisoomia (karüotüüp 47, XX (või XY) +21). Vaimne alaareng, välimuselt: lühike kasv, kühmus, suur kolju, laiad ninasõõrmed, pikk kurruline keel, rohmakad käed. · Edwardi sündroom 18. kr. trisoomia tugev vaimne alaareng, vaid 10% elavad aastaseks · Patau sündroom 13. kr. trisoomia vaimne alaareng, kurtus, polüdaktüülia, hundikurk,
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.
Viiruse geneetiline info säilub RNA- s, mitte valgus. 77. DNA ja RNA kui geneetilise info kandja. Avastamine. 1868. aastal isoleeris Johann Friedrich Miescher rakkudest happelise ühendi ning nimetas selle nukleiiniks. 1953 Watson ja Crick - DNA kaksikheeliksi mudel. DNA ja RNA koosnevad korduvatest alaüksustest e. nukleotiididest. Kolme nukleotiidi järjestus kodeerib RNA vahendusel ühe aminohappe valgu sünteesil. DNA-RNA:A-U, G-C. 78. Nukleotiidid DNA-s ja RNA-s. Geneetilise materjali funktsioonid. DNA ja RNA koosnevad nukleotiididest, mis omakorda koosnevad: a. fosforhappe jääk. b. Viie C-ga suhkur: RNA-s riboos, DNA-s deoksuriboos ja tsükliline alus: Puriinid: RNA-s ja DNA-s adeniin ja guaniin. Pürimidiinid: RNA-s uratsiil ja tsütosiin, DNA-s tümiin ja tüutosiin. Geneetilise materjali funktsioonid: 1.genotuubiline funktsioon (replikatsioon). 2. Fenotuubiline funktsioon (geeni avaldumine e. geeni ekspressioon). 3
Vale Leidke kõige õigem vastusevariant! 9. RNA sünteesiks peab transkriptsiooni läbiviiv ensüüm seostuma: a) koodoniga, b) antikoodoniga, c) promootoriga, d) terminaatoriga. 10. Valgusüntees toimub: a) rakutuumas, b) tuumakeses, c) ribosoomis, d) Golgi kompleksis. 11. Ühele koodonile vastab maksimaalselt: ks aminohape, b) kaks aminohapet, c) neli aminohapet, d) kuus aminohapet. a) ü 12. Antikoodon on osa: a) DNA molekulist, b) RNA molekulist, c) t RNA molekulist, d) mRNA molekulist. 13. Transkriptsioon toimub päristuumse organismi raku: a) ribosoomides, b) rakutuumas, c) rakumembraanis, d) tsütoplasmas. 14. Initsiaatorkoodonist alustatakse: a) transkriptsiooni, b) translatsiooni, c) replikatsiooni, d) transduktsiooni. 15. Kõigi viirusosakeste koostisse kuuluvad: a) lipiidid, b) polüsahhariidid, c) valgud, d) RNA molekulid
Vale Leidke kõige õigem vastusevariant! 9. RNA sünteesiks peab transkriptsiooni läbiviiv ensüüm seostuma: a) koodoniga, b) antikoodoniga, c) promootoriga, d) terminaatoriga. 10. Valgusüntees toimub: a) rakutuumas, b) tuumakeses, c) ribosoomis, d) Golgi kompleksis. 11. Ühele koodonile vastab maksimaalselt: ks aminohape, b) kaks aminohapet, c) neli aminohapet, d) kuus aminohapet. a) ü 12. Antikoodon on osa: a) DNA molekulist, b) RNA molekulist, c) t RNA molekulist, d) mRNA molekulist. 13. Transkriptsioon toimub päristuumse organismi raku: a) ribosoomides, b) rakutuumas, c) rakumembraanis, d) tsütoplasmas. 14. Initsiaatorkoodonist alustatakse: a) transkriptsiooni, b) translatsiooni, c) replikatsiooni, d) transduktsiooni. 15. Kõigi viirusosakeste koostisse kuuluvad: a) lipiidid, b) polüsahhariidid, c) valgud, d) RNA molekulid
edasi. Antiparalleelsus – DNA ahela ühes otsas on vaba 3’-OH rühm, teise ahela otsas aga vaba 5’-fosfaat. Nukleiinhapet sünteesitakse 5’3’ suunas. 45. Bakterikromosoomi struktuur. Bakteritel asub geneetiline informatsioon ühes rõngaskromosoomis, mis esineb rakus kõrgelt struktureeritud kujul alas, mida nimetatakse nukleoidiks. Kromosoom on 1000x lühemaks kokku pakitud, moodustub 50-100 lingu. Ühe lingu moodustavad 40000 aluspaari. DNA kompaktsemaks muutmisel on oluline roll DNA superspiralisatsioonil. Üks DNA ahel on kaksikheeliksis roteerunud fikseeritud ahela suhtes kas parema- või vasakusuunaliselt. Positiivne superspiralisatsioon – keerdumine toimub kaksikheeliksi pöördumise suunas, paremasuunaliselt (DNA tihedamalt kokku keeratud). Negatiivne superspiralisatsioon – vaba ahela vastassuunaline, fikseeritud ahela suhtes vasakule
7S, transpordis). Trankriptsiooni initsiatsiooni käigus fosforüülitakse RNA polümeraas II suurima alaühiku karboksüterminaalne domään (CTD), korduv heptapeptiidne järjestus, mis jääb fosforüülituks kuni matriitsilt transkriptsiooni lõpuni. Sarnaselt bakteri RNA polümeraasiga, initseerib RNA polümeraas II geeni transkriptsiooni DNA matriitsilt teatud nukleotiidipaari (lämmastikaluste) juurest või alternatiivina naabernukleotiidipaari juurest. 5' nukleotiid, mis vastab matriitsahela sellele nukleotiidile, millelt transkriptsioon algas, mRNAs cap'takse (lisatakse 7'-metüülguanolaat). 20. Joonista tüüpilise PolII promootori struktuur ja kirjelda faktoreid, mis sinna transkriptsiooni initsiatsiooni käigus seovad. Mediaator kompleks ja selle tähtsus. Promootorid on TATAbox, Initsiaator, CpG. 1 TATA-binding protein seondub, väänab DNA-d
2 vesiniksidet A-T(U) vahel ning 3 H-sidet G-C vahel. Ühe ahela põhjal saab teada ka teise, võimaldab säilitada geneetilist infot ja seda edasi kanda. Antiparalleelsus 1 DNA ahel on 3'-5' pidi ja teine vastupidi. Ahelad on komplementaarsed kui vastassuunas. Tähtis DNA replikatsiooniks. 45. Bakterikromosoomi struktuur. Kaksikahelaline DNA ühes rõngaskromosoomis, mis asub nukleoidis. Nt E.coli kromosoom on 1000x lühemaks pakitud, moodustub 50-100 lingu. Üks ling on umbes 40k aluspaari. Üks negatiivne superspiralisatsioon iga 40 kaksikheeliksi täispöörde kohta- oluline pakkija. 46. Eukarüootsete kromosoomide koostis ja struktuur. Lisaks DNAle on valgud: histoonid ja mittehistoonsed, mis aitavad pakkida. DNA on kaksikahelas, keritud ümber histoonide nukleosoomideks, sealt edasi kromatiiniks 30nm fiibriks ja lingudena veel lühemaks. Üks kromosoom on 1 DNA
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
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 missensmutatsioonid; supressormutatsioonid; supressor-tRNA-d. 14. Mutatsioonid, DNA reparatsioon ja rekombinatsioon. Mutatsioonid on alusmaterjaliks evolutsioonile. Mutatsioonid kromosoomide tasemel ja punktmutatsioonid. Mutatsioonide olemus: mutatsioonide avaldumine; spontaansed ja indutseeritud mutatsioonid; mutatsioonid tekivad juhuslikult;
Tänu retseptor valkudele liigub amööb toiduosakeste suunas. 5) Regulatoorne: Valgulised hormoonid, (insuliin, tekib kõhunäärmes). 6)Kaitse: Antikehad. 7)Liikumine: Kontraktsiooni valgud(lihasvalgud), algloomade vibur(valgulised torukesed mikrotuublid) 8)Energeetriline: 17,6kJ/g Enamasti algab valkude lagundamine alles peale sahhariidide ja lipiidide tagavara lõppemist, ehk nälgimisel. 4. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. DNA desoksüribonukleiinhape RNA ribonukleiinhape DNA on biopolümeer, mille monomeerideks on desoksüribonukleotiidid mis on moodustunud kolme ühendi lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fosfaatrühma liitumisel. DNA monomeerid erinevad lämmastikaluste(4) poolest: adeniin(A), guaniin(G), tümiin(T) ja tsütosiin(C) Seetõttu nimetatakse nukleotiide lämmastikaluste järgi. Komplementaarsus printsiip A ja T, G ja C. DNA´l on ka sekundaarstruktuur, biheeliks.
Võrreldes HGP projektiga olid Venteril kasutada uut tüüpi, võimsamad automaatsekvenaatorid. Konkurents inimese genoomi sekveneerimisel kiirendas ka HGP tegevust. Kogu genoomi DNA järjestuse mustandvariandi valmissaamisest teatati 2000-nda aasta juunis mõlema konkureeriva projekti poolt. Sekveneeriti mitme inimese DNA segu. Saadud andmete põhjal leiti, et inimesel on 30000 kuni 40000 geeni. Inimese genoom on 3 miljardit aluspaari pikk. Seega on valku kodeerivaid järjestusi ligikaudse hinnangu alusel 1-2% genoomist. 2003. a. aprilliks, DNA kaksikheeliksi kirjeldamise 50-ndal aastapäevaks, esitas HGP inimese genoomi nukleotiidse järjestuse, kus 98% geene sisaldavatest aladest oli sekveneeritud 99,99%-lise täpsusega. Praeguste andmete järgi on inimesel ligikaudu 24000 geeni. Sekveneeritud on ka konkreetsete isikute genoome (näit. Craig Venter, James Watson). Kahe mittesuguluses oleva inimese
struktuuriühikutest elementaarlülidest. Looduslikud polümeerid: polüsahhariidid (tselluloos, kitiin, tärklis), valgud, nukleiinhapped (DNA, RNA). Polümeerid on väga suured molekulid, moodustunud kui sajad monomeerid liituvad pikkadeks ahelateks. 2. Nukleotiidide lühiiseloomustus. Nukleotiidid on orgaanilised molekulid, mis moodustavad suuri biopolümeere- nukleiinhappeid, näiteks DNA ja RNA. Nukleotiidid on DNA ja RNA molekuli alaüksused, mis koosnevad lämmastikalusest (N-alus), suhkrust (riboos või desoksüriboos) ja fosfaatrühmast. Lämmastikalused on kas puriini või pürimidiini derivaadid. Puriinid: kahte lämmatikku sisaldava tsükliga ühendid, adeniin ja guaniin nii RNA kui DNA struktuuris Pürimidiinid: ühe tsükliga ühendid, tsütosiin nii RNA kui DNA; tümiin DNA ja uratsüül RNA koosseisus. Nukleotiidid
intronid ning eksonid 'õmmeldakse' kokku küpseks mRNA-ks. XXVIII GENEETILINE KOOD ja VALGU SÜNTEES 1. Geneetiline kood on keemiliste juhiste süsteem, mille alusel geneetilisest infost luuakse mRNA vahendusel proteiine. Kolmest nukleotiidist koosnev järjestus mRNA polünukleotiidahelas (koodon) kodeerib ühte aminohapet. Geneetiline kood on kattumatu (ükski mRNA nukleotiid ei kuulu samaaegselt kahe kõrvuti asetseva koodoni koosseisu). Aluste järjestust loetakse fikseeritud lähtepunktist ning see on pidev. Kood on degeneratiivne. Geneetilise koodi iseärasused. Kõik koodonid omavad tähendust. Koodonid on ühetähenduslikud. Koodonid on degenereerunud (v.a Trp ja Met, kodeerib iga aminohapet 2 või enam koodonit). Geneetiline kood on universaalne (koodonkasutus on üldjoontes sama kõigis organismides). Kui koodoni 2. alus on
Iga jagunemistsükliga jäävad telomeerid järjest lühemaks ning teatud kriitilisest piirist alates raku jagunemine seiskub. Need rakud, mis peavad aga organismis kogu aeg paljunema (näit. idurakud, vereloome tüvirakud) lahendavad küsimuse sellega, et neis aktiveeritakse ensüüm telomeraas. See uuendab pidevalt telomeere. Tsentromeer on kromosoomi unikaalne järjestuselement. Tsentromeer ehk primaarsoonis jagab kromosoomi kaheks õlaks (p lühem õlg ja q pikem õlg) ning hoiab mitoosi ja meioosi teatud staadiumites tütarkromatiide (tütarkromosoome) koos. Tsentromeeri külge moodustub jagunevas rakus spetsiaalne valguline struktuur - kinetohoor. 3. Karüotüüp Karüotüüp ehk kromosoomistik on kromosoomide kogum indiviidi keha- või generatiivse raku tuumas. Seda iseloomustab: kromosoomide arv kromosoomide suurus tsentromeeri asukohast olenev kuju värvimuster (vöödilisus)
Nt Edwardi sündroom 18. kromosoomi trisoomia. Nt XYY mehed, XXX naised. Võimalik sünnieelne diagnostika. 27. Muutused kromosoomide struktuuris: deletsioonid, duplikatsioonid, inversioonid ja nende ümberkorralduste fenotüübiline efekt. Deletsioon lõigu kaotsiminek kromosoomist. Homoloogiliste polüteenkromosoomide (millest üks sisaldab deletsiooni) paardumisel on näha DNA ling (= teisest kromosoomist ulatub see osa tipuna välja). Del võib tugeva fenotüübilise efekti anda. Nt Cri-du-chat sündroom, mis on põhjustatud 5. kromosoomi lühikesest õlast toimunud deletsioonist. Duplikatsioon krom.lõigu (kahe)kordistumine. Nt äädikakärbestel võib teatud X- kromosoomi segmendi duplikatsioon põhjustada muutusi silmade kujus.
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 valkudega, mis võimaldavad DNAd tihedalt bakteriraku keskosas pakkida. 3. Eukarüootse geeni struktuur. Sisaldab introneid ja eksoneid ning enhancer'eid ja funktsionaalselt olulisi mittekodeerivaid alasid, mis määravad ära 3' lõikamise ja polüadenülatsiooni toimumise koha
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
