minutis. DNA replikatsioon on ka erakordselt täpne protsess: nii prokarüootide kui eukarüootide replikatsioonil tekkiv viga on umbes 1 nukleotiid 109 nukleotiidi kohta – see teeb 3 nukleotiidi inimese genoomi kohta ühes rakujagunemises. DNA replikatsiooni biokeemia Iga vanemahela (matriitsahela) kohta sünteesitakse uus komplementaarne ahel. Sünteesi käigus lisatakse desoksüribonukleosiid trifosfaate, lühendatult dATP, dGTP, dCTP ja dTTP. Lisamise käigus lõigatakse ära 2 fosforhappe jääki ja DNA ahelasse liitub desoksüribonukleosiid monofosfaat, lühendatult dAMP, dGMP, dCTP ja dTMP. Süntees on 5’-˃3’ suunaline. Replikatsiooni käigus lisatakse üks nukleotiid korraga. Uue nukleotiidi suhkrujäägi 5’ otsa liidetakse eelmise nukleotiidi 3’ otsaga fosfaatjäägi kaudu. DNA replikatsioon on poolkonservatiivne
kohta Kokkuleppeliselt kirjutakse RNA ja DNA primaarstruktuuri suunas 5´ 3´. 5´ ATTAGGAACCGG 3´ Fosfodiestersideme moodustumine ja stabiilsus Põhimõtteliselt võiks moodustuda dehüdratatsioonireaktsioonis: kuid G0=+25 kJ/mol Looduses kasutatakse aktiveeritud nukleotiide nukleosiid trifosfaate (NTP, dNTP). RNA (ATP, GTP, CTP ja UTP) DNA (dATP, dGTP, dCTP ja dTTP) G0= +25 + (31) = 6 kJ/mol Rakkudes toimub lisaks pürofosfaadi hüdrolüüs: PPi + H2O = 2Pi (G0= 31 kJ/mol). Summaarne G0=6 + (31) = 37 kJ/mol DNA molekuli suurus varieerub erinevates organismides Lihtsamates organismides on kogu genoomne DNA üks lineaarne või tsirkulaarne molekul Eukarüootsetel organismidel on mitu kromosoomi DNA moodustab kogu raku massist ligikaudu 1%
A ja T G ja C Puriin ja pürimidiin paarduvad omavahel. · Kaks ahelat on komplementaarsed aga mitte identsed · Alused on omavahel liidetud vesiniksidemetega. RNA on... Üksik polünukleotiidi ahel (võib olla keerdus või aasadega) · Suhkur: Riboos · Lämmastikalustest:Adeniin (A), Guaniin (G), Tsütosiin (C), Tümiin - uratsiil (T=U) (loeng 3 genoom, ploidsus) Replikatsiooni ja transkriptsiooni erinevused: · RNA molekuli lülitatakse ribonukleosiid trifosfaate (DNA puhul desoksüribonukleosiid trifosfaate). · Iga konkreetse geeni puhul kasutatakse RNA sünteesiks matriitsina vaid ühte DNA ahelatest. RNA ahela pikendamine toimub lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttel, kuid erinevalt DNA sünteesist lülitatakse adeniini vastu mitte tümiin-nukleotiid vaid uratsiil- nukleotiid. · RNA sünteesiks ei ole vaja praimerit. Iga RNA molekuli süntees algab de novo, uue molekuli sünteesiga päris algusest. (loeng 4)
DNA replikatsioon on ka erakordselt täpne protsess: nii prokarüootide kui eukarüootide replikatsioonil tekkiv viga on umbes 1 nukeotiid 109 nukleotiidi kohta – see teeb 3 nukleotiidi inimese genoomi kohta ühes rakujagunemises. DNA replikatsioon on poolkonservatiivne – see tähendab, et replikatsiooni käigus sünteesitakse (kopeeritakse) mõlema vanemahela pealt uus komplementaarne tütarahel. Sünteesi käigus lisatakse desoksüribonukleosiid trifosfaate, lühendatult dATP, dGTP, dCTP ja dTTP. Lisamise käigus lõigatakse ära 2 fosforhappejääki ja DNA ahelasse liitub desoksüribonukleosiid monofosfaat, lühendatult dAMP, dGMP, dCMP, dTMP. Süntees on alati 5’-3’ suunas. Uue nukleotiidi suhkrujäägi 5’ ots liidetakse eelmise nukleotiidi 3’ otsaga fosfaatjäägi kaudu. Samaaegselt toimub DNA lahtikeerdumine ja replikatsioon. Ori-regioonid on alati A-T rikkad,
geenide avaldumise peamine regulatsiooni tase. RNA polümeraasid (lühendid RNA pol; RNAP) on ensüümid, mis vastutavad RNA sünteesi eest. Seepärast on RNA polümeraas võtme-ensüümiks geenide aktiivsuse regulatsioonil. Just selle ensüümi vahendusel määratakse rakkudes millised geenid avalduvad, millal ja millises ulatuses. DNA sõltuv RNA polümeraas sünteesib DNA järjestuse alusel RNA ahela kasutades substraadina nukleosiid trifosfaate. Keemilisest seisukohast on tegemist polükondensatsiooni reaktsiooniga, mille käigus sünteesitakse fosfodiestersidemed polünukleotiidahelasse ja reaktsiooni käigus vabanevad pürofosfaadi jäägid (vt. joonis 11.6). Nii nagu kõik nukleiinhapete biosünteesi reaktsioonid, kulgeb ka RNA süntees rakkudes 5' 3' suunas. Rakuliste organismide RNA polümeraasid koosnevad paljudest subühikutest. Mitterakuliste mikro-organismide (viiruste) RNA polümeraasid,
nuclear RNAs) osalevad intronite splaissingul. RNA süntees RNA ahela polümerisatsioon toimub sarnaselt DNA ahela sünteesile: ka RNA ahela süntees toimub 5´ 3´ suunas, mis tähendab, et fosfodiesterside moodustub RNA ahelasse viimasena lülitunud mononukleotiidi 3´- hüdroksüülrühma ja lisanduva nukleosiidtrifosfaadi 5´-fosfaatrühma reageerimisel. Võrreles DNA sünteesiga on aga ka mitmeid erinevusi: (1) RNA molekuli lülitatakse ribonukleosiid trifosfaate (DNA puhul desoksüribonukleosiid trifosfaate). 67 (2) Iga konkreetse geeni puhul kasutatakse RNA sünteesiks matriitsina vaid ühte DNA ahelatest. RNA ahela pikendamine toimub lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttel, kuid erinevalt DNA sünteesist lülitatakse adeniini vastu mitte tümiin-nukleotiid vaid uratsiil-nukleotiid. (3) RNA sünteesiks ei ole vaja praimerit
nuclear RNAs) osalevad intronite splaissingul. RNA süntees RNA ahela polümerisatsioon toimub sarnaselt DNA ahela sünteesile: ka RNA ahela süntees toimub 5´ 3´ suunas, mis tähendab, et fosfodiesterside moodustub RNA ahelasse viimasena lülitunud mononukleotiidi 3´- hüdroksüülrühma ja lisanduva nukleosiidtrifosfaadi 5´-fosfaatrühma reageerimisel. Võrreles DNA sünteesiga on aga ka mitmeid erinevusi: (1) RNA molekuli lülitatakse ribonukleosiid trifosfaate (DNA puhul desoksüribonukleosiid trifosfaate). (2) Iga konkreetse geeni puhul kasutatakse RNA sünteesiks matriitsina vaid ühte DNA ahelatest. RNA ahela pikendamine toimub lämmastikaluste komplementaarsuse põhimõttel, kuid erinevalt DNA sünteesist lülitatakse adeniini vastu mitte tümiin-nukleotiid vaid uratsiil-nukleotiid. (3) RNA sünteesiks ei ole vaja praimerit. Iga RNA molekuli süntees algab de novo, uue molekuli
- krabisõra kompleks – molekul organiseeritud selleks - DNA sõltuvad RNA polümeraasid – ensüümid, mis vastutavad RNA sünteesi eest. Võtmeensüüm geenide aktiivsuse regulatsioonil. Selle ensüümi vahendusel määratakse rakkudes millised geenid avalduvad, millal ja millises ulatuses. Prokarüootidel on 1, eukarüootidel 3, neil on erinevad markergeenid. Esineb ka ühepolüpeptiidilisi polümeraase. - kasutab substraadina ribonukleosiid trifosfaate. - aktiivtsentris toimub uue fosfodiestersideme süntees. Kui on kaheahelaline DNA, siis ainult ühelt ahelalt toimub transkriptsioon. See ahel, millelt sünteesitakse, on matriitsahel. - Polükondensatsioon reaktsioon – sünteesitakse fosfodiestersidemed polünukleotiidahelasse ja reaktsiooni käigus vabanevad pürofosfaadi jäägid. - 3’ O aktiveerib sideme, toimub ümberesterfitseerimise reaktsioon. PPi vabaneb.
annaabi.ee 
