aminohapped rRNA kuulub ribosoomi ehitusse. Joonis 3 DNA(vasakul) ja RNA(paremal) struktuurid PÄRILIKKUSAINE ASUB TUUMAS Eeltuumsetel asub pärilikkusaine tsütoplasmas. Päristuumsete rakkudes ümbritseb tuuma tuumamembraan. Tuumamembraani ülesanneteks on lahutada üksteisest geenide avaldumise etapid ning kaitsta DNAd füüsiliste ja keemiliste mõjutuste eest. Tuumamembraanis on tuumapoorid. Tuumapoorid reguleerivad ainete liikumist tuuma ja tsütoplasma vahel. Kõiki rakutuumas paiknevaid kromosoome kokku nimetatakse kromatiiniks. Kromotiini kokkupakituse tase muutub rakutsükli käigus. Tuumas on ka üks või mitu tuumakest. Neis sünteesitakse ribosoomi-RNAd, samuti moodustuvad tuumakestes ribosoomid. Joonis 4 Rakutuuma ehitus
Viimases asuvad ribosoomid. Toimub valkude süntees ja töötlemine. Esimeses sünteesitakse ning töödeldakse lipiide ja süsivesikuid. ● Tsütoplasma ● Ribosoom - koosnevad rRNA-st ja valkudest. Nendes toimub valgusüntees ● Golgi kompleks - päristuumse raku organell, mis koosneb membraanidest. Toimub lõplik valkude töötlemine ja pakkimine põiekestesse ning lüsosoomidesse. ● Rakumembraan ● Tuum ● Tuumake, tuumamembraan, tuumapoorid ● Fosfolipiidid - fosforhappejäägist ja rasvhappejääkidest koosnevad molekulid, mis on rakumembraanide peamiseks koostisosaks. Molekuli üks ots on seostuv vee molekulidega ehk hüdrofiilne, teine ots on vett tõrjuv ehk hüdrofoobne. ● Passiivne transport - ainete liikumine läbi rakumembraani mis ei vaja lisaenergiat ● Aktiivne transport - ainete liikumine läbi rakumembraani, mis vajab lisaenergiat ● Difusioon - gaaside liikumine läbi membraani kõrgema
väike genoom, suurus 106-107 nukleotiidi, sisaldades 1000-6000 geeni EUKARÜOOTNE/PÄRISTUUMNE RAKK omavad rakutuuma märgatavalt keerulisem raku ehitus (organellid) eukarüootsele rakule on omane rakuorganellide mitmekesisus Raku tuum: tuumas toimuvad DNA replikatsioon, geenide regulatsioon ja transkriptsioon enamik DNAst on rakutuumas kromatiini kujul kaetud tuumamembraaniga, mills on tuumapoorid aktiivsetel rakkudel moodustunud RNA rikas ala e tuumake tuumaskelett toetab tuuma struktuuri Rakud moodustavad erinevaid kudesid. koed moodustuvad rakkudest ja rakuvälisest maatriksist koed omakorda võivad moodustada organeid algsed koed ja kehakuju moodustuvad varajases arengus, mille kujundab erinevate geenide avaldumine ja rakkude omavahelised kontaktid
sünteesi. *Valku kodeerivate geenide järgi sünteesitakse mRNA. *Valke kodeerivad alad moodustavad 1,5% kogu inimese genoomist. *Geenid asuvad kromosoomides. PÄRILIKKUSAINE ASUB TUUMAS *Eeltuumsetel asub pärilikkusaine tsütoplasmas. *Päristuumsete rakkudes ümbritseb tuuma tuumamembraan. See lahutab üksteisest geenide avaldumise etapid ja kaitseb DNAd füüsiliste ja keemiliste mõjutuste eest. *Tuumamembraanis on tuumapoorid, mis reguleerivad ainete liikumist tuuma ja tsütoplasma vahel. *Kõiki rakutuumas paiknevaid kromosoome kokku nim kromatiiniks ning selle kokkupakituse tase muutub rakutsükli käigus. *Tuumas on ka üks või mitu tuumakest. Neis sünteesitakse ribosoomi-RNAd, samuti moodustuvad seal ribosoomid. *Inimesel on rakus 46 kromosoomi v.a. sugurakkudes. *Peale tuuma sisaldavad väikesel hulgal DNAd ka mitokondrid ja taimede kloroplastid. DNA JA RNA SÜNTEES
rakutsüklis, kusjuures iga tütarrakk saab ühe vanemaraku tsentriooli. Tsentrosoom replitseerub rakutsükli S-faasis. 20. Tuuma koostisosad — tuumamembraan, karüoplasma, kromatiin, tuumake, nende ülesanded rakus, tuumapoori kompleks Tuumamembraan- tuumaümbris (NE) koosneb kahest membraanist — välis- ja sisemembraanist; sise- ja välismembraani vahelist osa nim. perinukleaarne ruum; perinukleaarne ruum on otses ühenduses ER valendikuga; tuumaümbrist läbivad tuumapoorid Karüoplasma- on rakutuumasisene plasma; sisaldab DNA-d, valke, RNA-d ja erinevaid madalmolekulaarseid ühendeid. Kromosoomid on tuuma olulisimad osad. Enamikus rakkudes neid ei näe, sest kromosoomid on väga peenteks niitideks lahti keerdunud. Alles rakujagunemise alguseks pakitakse nad sedavõrd kokku, et nad muutuvad ülejäänud karüoplasmast eristatavaks. Kromatiin- DNA ja sellega seondunud valkude (histoonide) kompleks, millest moodustuvad eukarüootide ehk päristuumsete kromosoomid
territooriumid ei kattu üksteisega. Geenirikkad kromosoomid paiknevad rohkem tuuma keskel ning suuremad geenivaesed kromosoomid paiknevad pigem perifeerias. Kromosoomi territooriumid on dünaamilised struktuurid, kus geenid saavad sisselülitamisel perifeeriast ümberpaigutuda tuuma keskele poole. • Kromosoomide territooriumite (CT)-interkromatiin kompartment (IC) mudel: kromatiini ja IC paigutus; ‘avatud’ ja suletud kromatiini paigutus; tuumapoorid ja IC; laguunid CT-IC mudelis moodustavad kromosoomi territooriumid ühendatud kromatiini võrgustiku, mis on seotud külgneva 3D ruumiga, mida kutsutakse interkromatiini kompartmentiks. Ehk tuum on ülesehitatud kahe komponendi poolt – kromosoomi territooriumitest ja interkromatiini kompartmentist. Üksikud kromatiini territooriumid moodustavad ühendatud võrgustiku ning see võrgustik on ruumiliselt seotud teise 3D võrgustikuga, milleks on IC. IC on nagu DNA-
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
loomad. 5. Raku tuum ja tuumamembraan Tuum on geneetiline komponent, mis koosneb tuumakattest ja karüoplasmast e tuumaplasmast, mis sisaldab kromatiinainet, millest moodustuvad kromosoomid. Kromosoomid koosnevad põhiliselt DNAst ja valkudest. Tuumas toimuvad DNA replikatsioon, geenide regulatsioon ja transkriptsioon. Enamik DNAst on rakutuumas kromatiini kujul. Kaetud tuumamembraaniga, milles on tuumapoorid. Aktiivsetel rakkudel moodustunud RNA rikas ala – tuumake, nukleool. Tuumaskelett toetab tuuma struktuuri. Tuumas on palju struktuure, mille kohta ei ole piisavalt informatsiooni: PML kehad, Cajal kehad, splaisingu speklid. Tuumaümbrise e tuumakatte moodustavad välismembraan ja sisemembraan ning nende vahele jääv perinukleaarruum. Tuumaümbrises paiknevad poorid, läbi nende toimub makromolekulide liikumine tsütoplasmasse ja vastupidi. Välismembraan on otseselt seotud
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. Molekulaarbioloogia põhiline ülesanne ongi tundma õppida molekulide "anatoomiat" ja "füsioloogiat" ehk nende struktuure ja funktsioone ja eriti
annaabi.ee 
