kinetohooride tõmbejõud on tasakaalustatud kromatiide siduvate tsentromeeride poolt; kääviniitidele mittekinnitunud kromosoomid tekitavad signaali, mis lükkab edasi anafaasi alguse. Anafaas: algab äkiliselt seoses Anaphase-Promoting Complex (APC) aktiivsuse tõusuga rakus; APC aktiveerib M-CDK (M tsükliinid) ja põhjustab seega kohesiini kompleksi lagunemise. Kohesiini lagunemine võimaldab kromatiididel lahkneda. Ühe kromosoomi tütarkromatiidid eralduvad ning liiguvad raku eri poolustele; liikumise kiirus on 1 m/min; liikumine kestab mõne minuti (2-3 min); liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise (lagunemise) tulemusena või alternatiivselt poolused kaugenevad motoorsete valkude kinesiinide abiga. 8. Mis toimub mitoosi telofaasis ja millega rakutsükkel lõpeb? Tütarkromatiidid (ühekromatiidsed kromosoomid) jõuavad raku poolustele;
kompleks, rekombinatiivsed sôlmed, toimub krossingover, seda markeerivad pärast kiasmid Metafaas tütarkromatiide homoloogide paare hoiavad hoiavad koos koos tsentromeerid kiasmid Anafaas lahknevad lahknevad homoloogid tütarkromatiidid Telofaas tütarrakud tütarrakud sisaldavad sisaldavad ühte homol. molemat homol. kromosoomi, mis koosneb kromos.-i, 2-st mis kumbki koosneb tütarkromatiidist 1-st kromatiidist Kus Kôikides kudedes Sugurakkude leiab lähterakkudes, aset? spooride eellasrakkudes (taimedel),
S faasis toimub DNA replikatsioon, histoonide süntees. G1 ja G2 annavad rakule vajaliku aja kasvamiseks. Profaas kromatiin kondenseerub kromosoomideks. Lagunevad tsütoplasmaatilised mikrotuubulid ja hakkab tekkima kääviniidistik. Prometafaas algab tuumamembraani lagunemine vesiikuliteks. Kromosoomide tsentromeeride külge moodustuvad kinetohoorid. Metafaas kromosoomid on reastunud ühele tasapinnale kahe pooluse vahele. Tütarkromatiidid on tsentromeeri abil veel ühendatud. Anafaas tütarkromatiidid alustavad poolustele liikumist. Telofaas tütarkromatiidid jõuavad poolustele, tütartuumade ümber moodustub uus tuumaümbris, ilmuvad uuesti tuumakesed. Tsütokinees moodustub aktiinirõngas, mis asetseb risti kääviniidistikuga, toimub plasmamembraani sissenöördumine, see lõppeb kahe tütarraku eraldumisega. MEIOOS:
Sel viisil moodustunud rakke nimetatakse tütarrakkudeks. Meioos on rakujagunemise viis, mille käigus eellasrakust tekib neli haploidse kromosoomistikuga tütarrakku. Nii tekivad sugurakud. Meioos koosneb reduktsioon jagunemisest (meioos I) ja ekvatsioonjagunemisest (meioos II), mis omakorda koosnevad neljast faasist sarnaselt mitoosiga. Meioosi reduktsioonijagunemine viib homoloogiliste kromosoomide lahknemisele tütarrakkudesse, ekvatsioonijagunemisel aga lahknevad iga kromosoomi tütarkromatiidid. Enne meioosi toimub interfaas: raku kasv, DNA replikatsioon, jagunemiseks vajalike valkude süntees ja tsentrosoomi pooldumine). Meioos I ja meioos II vahel on mõnel liigil lühike interfaas, kuid sel ajal ei toimu DNA replikatsiooni, vaid ainult tuumade ja tuumakeste ümberkorraldamine ja ettevalmistus meioosi teiseks pooleks. Meioos I ehk reduktsioonjagunemine Profaas I I profaas on kõige pikem faas meioosi jooksul (90% või rohkem), kus toimuvad põhilised iseloomulikud sündmused.
DNA-ahelate kondenseerumine kom- ja rakk jaguneb kaheks. Mõlemad tütarrakud sisaldavad ühte homoloogilist kro- paktseteks kromosoomideks (joonis 5) ja mosoomi, mis koosneb kahest tütarkromatiidist. Teisel meiootilisel jagunemisel seejärel replikatsioon, mille käigus lahknevad tütarkromatiidid analoogselt mitoosile ja kummastki diploidsest kromosoomi moodustav DNA-ahel tütarrakust tekib kaks haploidset sugurakku. kahestub ja vastavalt DNA komplemen- Peale viljastumist tungib seemnerakk munarakku, nende tuumad ühinevad, kahe- taarsusprintsiibile genereeritakse mõle- kordistades jällegi kromosoomide arvu
sugurakud, mis on oma kromosoomselt koostiselt haploidsed (n), sisaldades kõigist homoloogiliste kromosoomide paaridest ainult ühte kromosoomi. 6. Meioos geneetilise muutlikkuse suurendajana. Meioosi häiretest tulenevad defektid. Meioosis toimub kaks rakujagunemist. Meioos I redutseeriv jagunemine. Homoloogilised kromosoomid paarduvad omavahel ja lahknevad seejärel juhuslikkuse alusel tütarrakkudesse. Meioos II võrdväärne jagunemine. Tütarkromatiidid jaotuvad tütarrakkudesse nii nagu mitoosis. Meioos I profaasis toimub homoloogiliste kromos. ristsiire. Meioosi käigus võib esineda vigu kromosoomide jaotumises tütarrakkudesse. Selle tulemusena võib seemne- või munarakku sattuda mõni kromosoom topelt või jääb mõni kromosoom puudu. Downi sündroom, viljatus. 7. Mendeli poolt avastatud pärilikkuse üldprintsiibid monohübriidsel ja dihübriidsel ristamisel. Mendeli I seadus e
*Mitoosi tulemusena saadakse 2 diploidset rakku *Mitoosi teel paljunevad keharakud Meioos: *Meioos on sugurakkude jagunemise viis *Meioosi tulemusena tekivad 4 haploidset rakku *Meioos koosneb 2-st järjestikusest jagunemisest. (1. jagunemine e. reduktsioonjagunemine viib homoloogiliste kromosoomide lahknemisele tütarrakkudesse; 2. jagunemisel e. ekvatsioonjagunemisel aga lahknevad iga kromosoomi tütarkromatiidid (sarnaneb tavalise mitootilise jagunemisega).) 4) Haploidset/ Diploidset kromosoomistikku *Diploidne kromosoomistik -keharakkude kromosoomistik, kus iga kromosoom on paarina *Haploidne kromosoomistik - sugurakkude kromosoomistik, kus iga kromosoom on üksikuna 5) Somaatilist rakku/ gameeti gameedid on sugurakud:1) seemnerakk e sperm 2) munarakk e ovotsüüt Somaatilised rakud on organismi ehitusse kuuluvad rakud. Näiteks leukotsüüdid ja epiteelirakud.
vastutab tsentromeeris asuv kinetofoor. Kromosoomide replikatsiooni ja tütarrakkudesse jaotumise seisukohalt on olulised teatavad DNA järjestuslikud elemendid. Mitmed DNA piirkonnad sisaldavad signaale DNA replikatsiooniks. Erinevalt bakteri kromosoomist algab eukarüootse kromosoomi replikatsioon paljudest kohtadest korraga. Tsentromeeri moodustaval DNA järjestusel on kaks erinevat funktsiooni nende järjestuste kaudu on pärast DNA replikatsiooni omavahel ühendatud tütarkromatiidid ning siia kinnituvad ka valgud, mis viivad tütarkromatiidid jaguneva raku vastaspoolustele. Kromosoomide otstes on telomeersed DNA järjestused, mis vastutavad selle eest, et replitseeruks kogu kromosoomi DNA. Iga kromosoomi puhul on tegemist individuaalse lineaarse DNA molekuliga. 13 Rakutsükkel
vorm, mood sugurakud. Kromosoomide arv väheneb 2 korda; haploidsed. Tähtsus: 1 diploidsest rakust 4 haploidset rakku; ristsiirde tõttu tütarrakud geneetiliselt erinevad suureneb pärilik muutlikus; meioos kaasneb sugurakkude ja eoste moodustumisega. Toimub 2 järjestikku rakujagunemist. I jagunemine komplekssem homoloogilised kromosoomid paarduvad omavahel & lahknevad seejärel juhuslikkuse alusel tütarrakkudese. II jagunemisel jaotuvad tütarrakkudesse tütarkromatiidid nagu mitoosis. Interfaas DNA ja rakuorganellide replikatsioon. I meioosi profaas pikk, kompleksne. Tuumakesed kaovad, tuumamembraan lahustub. Kromatiidide vahel DNA segmentide vahetus ristsiirde homoloogilised kromosoomidd liibuvad paarikaupa kokku, kromatiidid vahetavad omavahel võrdse pikkusega osi. Metafaas kromosoomid liiguvad paarikaupa ekvatoriaaltasandile. Anafaas homoloogilised kromosoomid eralduvad ja liiguvad vastaspoolustele.
Bakterid haploidsed. 5. Võrrelge raku jagunemist mitoosi ja meioosi teel. Eukarüootsed rakud mitoosi teel, prokarüoodid poolduvad. Mitoos. Rakutsükkel: 1) Tütarrakud kasvavad; 2) toimub ettevalmistus: DNA süntees, organellide kahekordistumine; 3) rakk valmistub pooldumiseks. Järgneb mitoos: profaas (krom-d lühenevad ja ilmuvad nähtavale) metafaas (k-d paiknevad ekvatoriaaltasapinnal) anafaas (tütarkromatiidid liiguvad vastaspoolustele) telofaas (kromatiidid on lahknenud ja hakkavad lühenema, järgneb tsütokinees). NB: mitoosi teel tagatakse kromosoomide arvu püsivus! Tekib kaks identset diploidset tütarrakku. Toimub üks jagunemine. Meioos. Jagunemine toimub kaks korda. M1 profaasis toimub ristsiire (= homoloogilised kromosoomid paarduvad. Lahknevad seejärel juhuslikkuse alusel tütarrakkudesse)
paarikaupa kokku, kromatiidid vahetavad omavahel võrdse pikkusega osi. I metafaas kromosoomid on tugevalt kondenseerunud, homoloogiliste kromosoomide paarid asuvad raku ekvatoriaaltasapinnal. Nende tsentromeeride regiooni on seostunud mikrotuubulid ning homoloogiliste kromosoomide otste vahel on jälgitavad veel kiasmid. I anafaas homoloogilised kromosoomid liiguvad raku vastaspoolustele. Tütarkromatiidid jäävad omavahel tsentromeeride kaudu ühendatuks. Seega koosneb iga kromosoom ikka veel kahest tütarkromatiidist. I telofaas kromosoomid on jõudnud raku vastaspoolustele ning nende ümber moodustub tuumamembraan. Tütarrakkude tuumad on haploidsed, sisaldades kõigist homoloogiliste kromosoomide paaridest ühte kromosoomi. Lühikese interfaasi käigus DNA replikatsiooni ei toimu. II jagunemine- tütarkromatiidid jaotuvad tütarrakkudesse nagu mitoosis kuid
Mitoos – moodustuvad diploidsed tütarrakud, identsed emarakuga; tagatakse organismi kasv, surnud rakkude asendamine. Esieneb 5 faasi: interfaas – geneetiline materjal on hajus mass (kromosoomid pole eristatavad), profaas – kromosoomid paksenvad ja lühenevad (keerduvad kokku), tsentrioolid liiguvad poolustele, kääviniidistiku kujunemine; metafaas – kromosoomid paiknevad ekvatoriaaltasandile; anafaas – eralduvad tütarkromatiidide tsentromeerid ja tütarkromatiidid liiguvad poolustele, liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise tulemusena; telofaas – kromosoomid on liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jagunevad laiali, moodustub tuumamembraan, tsütokines ja rakk jaguneb pooleks. Meioos - rakujagunemise eriline vorm, moodustuvad sugurakud. Kromosoomide arv väheneb 2x, haploidse kromosoomistiku teke (n). Esineb 2 jagunemist: I jagunemine ehk redutseeriv jagunemine: I profaas – toimub
Tsütoplasmaatiliste mikrotuubulite funktsioonid 1. Organellide transport tsütoplasmas. Mikrotuubulid funktsioneerivad kui rakusisesed maanteed. Interfaasi ajal on reisijateks organellid (mitokondrid, lüsosoomid, tsütoplasmavõrgustik), transportvesiikulid, mis viivad aineid ER-st Golgi kompleksi ning sealt edasi kas mõnda organelli või raku välispinnale eksotsüteerimiseks; raku jagunemise ajal (anafaasis) liiguvad mööda mikrotuubuleid tütarkromatiidid. Vesiikulite liikumine on kōige paremini nähtav närvirakkude aksonites, kus nad liiguvad mōlemas suunas raku keha ja jätkete vahel. 2. Määravad tsütoplasma vōrgustiku ja Golgi aparaadi orientatsiooni rakus. 3. Osalevad raku liikumisel. 4. Mikrotuubulid mōjutavad teiste tsütoskeleti filamentide (aktiini- ja intermediaarsete filamentide ) orientatsiooni rakus. Mikrotuubulitega seotud valgud
2.Meioos. Meioos on rakujagunemise viis, mille käigus eellasrakust tekib neli haploidse kromosoomistikuga tütarrakku. Nii tekivad sugurakud. Meioos koosneb reduktsioonjagunemisest ja ekvatsioonjagunemisest, mis omakorda koosnevad neljast faasist sarnaselt mitoosiga. Meioosi reduktsioonijagunemine viib homoloogiliste kromosoomide lahknemisele tütarrakkudesse, ekvatsioonijagunemisel aga lahknevad iga kromosoomi tütarkromatiidid 11. Pilet. 1. Valgusmikroskoobi ja elektromikroskoobi võrdlus raku uurimisel. VALGUSMIKROSKOOP ELEKTROMIKROSKOOP Kiirgus Valgus Elektronkiirgus Keskkond Õhk Vaakum Läätsed Klaasist Magnetläätsed
Enne haploidsete tuumade liitumist diploidseteks võib toimuda kromosoomide replikatsioon, kuid sellele ei järgne homoloogiliste kromosoomide tütarkromatiidide lahknemine (mitoosile omane) vaid tuumade ühinedes liituvad replitseerunud (homoloogilised?) kromosoomid (meioosile omane). Nüüd peaks järgnema meioosile iseloomulik homoloogiliste tütarkromatiidide liitumine ja sünaptoneemsete komplekside teke, kuid näib, et mõnel juhul tütarkromatiidid ei jõua teineteisest eraldudagi. Kuidas muidu seletada austerserviku viljakehast kahe erineva tuumagenoomi suurusega eospopulatsiooni teket (Kullman, 2000). Meioos pole normaliseerinud kromosoomide (genoomi) suurust, nagu näeb ette Zolan’i (1995) poolt välja pakutud mudel. Ilmselt paaruvad homoloogilised kromosoomid vaid osaliselt. Võimalik, et ka siin, nagu oletatud mitokondrite puhul, toimub midagi taolist nagu bakterite konjugatsioonil. Meioosi teine jagunemine jätkab
mikrotuubuliteks. Käävi ülejäänud mikrotuubuleid nim. polaarseteks, väljapoole käävi jäävaid mikrotuubuleid aga astraalseteks. 3. Metafaas Kinetohoorsete mikrotuubulite abil kromosoomid reastatakse ühele tasapinnale kahe pooluse vahel. Sel hetkel on kromosoomid juba liikumiseks valmis, nende kinetohoorid on aktiivsed ning kumbki kinetohoor püüab liikuda poolusele. Liikumist aga veel ei toimu, sest kinetohooride poolt tekitatav jõud tasakaalustatakse vastastikku tänu sellele, et tütarkromatiidid on tsentromeeri abil ühendatud. 4. Anafaas Algab järsku, tütarkromatiidid alustavad liikumist pooluste suunas. Liikumise kiirus on ca 1µm/min. Anafaas kestab tüüpiliselt mõne minuti. 5. Telofaas Lahknevad tütarkromatiidid (kromosoomid) jõuavad poolustele, kinetohoorsed mikrotuubulid kaovad. Tütartuumade ümber moodustub uus tuumaümbris. Kromatiin dekondenseerub, ilmuvad uuesti tuumakesed. 6. Tsütokinees Algab tihti juba anafaasis
1. GENEETILINE SARNASUS. Mitoosi teel jagunevad tütarrakud on emarakuga geneetiliselt identsed. Meioosi teel jagunevad tütarrakud on emarakust geneetiliselt erinevad, tagades geneetilise varieeruuvuse indiviidide vahel. Meioosis erinevad juba peale esimest jagunemist tütarrakud emarakust, mis peale seda saavad veel üks kord jaguneda. Lisaks toimub meioosi esimeses profaasis kromosoomide ristsiire ning esimeses anafaasis liiguvad raku vastaspoolustele homoloogilised kromosoomid, mitte tütarkromatiidid. 2. PLOIDSUS. Mitoosi teel jagunedes on nii emarakk kui tütarrakud on diploidsed. Meioosi teel jagunedes moodustub kokku 4 haploidse genoomiga gameeti. 3. AEG. Sõltuvalt organismist ja rakkude keskkonnast, võib mitoos kesta mõnest tunnist mõne päevani. Meioosi puhul võib aga juba ainult esimene profaas osadel loomadel kesta aastaid. 4. RAKUJAGUNEMISTE ARV. Meioosis toimub rakujagunemine 1 kord, kus tekib 2 diploidset rakku. Meioosis toimub kaks rakujagunemist:
Mikrotuubulid funktsioneerivad kui rakusisesed maanteed, mida mööda reisib suur hulk raku sisestruktuure. Interfaasi ajal (kui rakk ei jagune) on reisijateks organellid (mitokondrid, lüsosoomid, tsütoplasmavõrgustik), transportvesiikulid, mis viivad aineid ER-st Golgi kompleksi ning sealt edasi kas mõnda organelli või raku välispinnale eksotsüteerimiseks; raku jagunemise ajal (anafaasis) liiguvad mööda mikrotuubuleid tütarkromatiidid, pärast viljastumist peavad kokku saama ja ühinema kumbagi gameedi tuumad. Vesiikulite liikumine on kige paremini nähtav närvirakkude aksonites, kus nad liiguvad mlemas suunas raku keha ja jätkete vahel. Mikrotuubulitega seotud valgud. Et takistada mikrotuubulite kiiret desassambleerumist ning vimaldada interaktsioone teiste raku komponentidega, on mikrotuubulid seotud mitmete nn. MAP-valkudega (microtubule- associated proteins). Tuntumad MAP-valgud seostuvad piki kogu mikrotuubulit
Mikrotuubulite osalus organellide ja vesiikulite transpordis. Mikrotuubulid funktsioneerivad kui rakusisesed maanteed, mida mööda reisib suur hulk raku sisestruktuure. Interfaasi ajal (kui rakk ei jagune) on reisijateks organellid (mitokondrid, lüsosoomid, tsütoplasmavõrgustik), transportvesiikulid, mis viivad aineid ER-st Golgi kompleksi ning sealt edasi kas mõnda organelli või raku välispinnale eksotsüteerimiseks; raku jagunemise ajal (anafaasis) liiguvad mööda mikrotuubuleid tütarkromatiidid, pärast viljastumist peavad kokku saama ja ühinema kumbagi gameedi tuumad. Vesiikulite liikumine on kige paremini nähtav närvirakkude aksonites, kus nad liiguvad mlemas suunas raku keha ja jätkete vahel. Mikrotuubulitega seotud valgud. Et takistada mikrotuubulite kiiret desassambleerumist ning vimaldada interaktsioone teiste raku komponentidega, on mikrotuubulid seotud mitmete nn. MAP-valkudega (microtubule- associated proteins). Tuntumad MAP-valgud seostuvad piki kogu mikrotuubulit.
Kromosoomide tsentromeeride külge moodustuvad kinetohoorid, mis seovad enda külge osa mikrotuubulitest - neid nim. nüüd kinetohoorseteks mikrotuubuliteks. Käävi ülejäänud mikrotuubuleid nim. polaarseteks, väljapoole käävi jäävaid mikrotuubuleid aga astraalseteks. Kinetohoorsete mikrotuubulite abil kromosoomid reastatakse ühele tasapinnale kahe pooluse vahel. Anafaasis tütarkromatiidid alustavad liikumist pooluste suunas. Telofaasis kromosoomid liikumine lõppeb. Mikrotuubulid jaotuvad laiali. Raku vastaspoolustele liikunud kromosoomide ümber tekib tuumamembraan. Kromosoomid dekondenseeruvad. Seejärel toimub tsütokinees ja rakk jaguneb pooleks. Lahknevad tütarkromatiidid (kromosoomid) jõuavad poolustele, kinetohoorsed mikrotuubulid kaovad. Tütartuumade ümber moodustub uus tuumaümbris. Kromatiin dekondenseerub, ilmuvad uuesti tuumakesed
Kromosoomide replikatsiooni ja tütarrakkudesse jaotumise seisukohalt on olulised teatavad elemendid DNA järjestuses. Mitmed DNA piirkonnad, DNA replikatsiooni alguspunkid, sisaldavad signaale DNA replikatsiooni initsiatsiooniks. Erinevalt bakteri kromosoomist algab eukarüootse kromosoomi replikatsioon paljudest kohtadest korraga. Tsentromeeri moodustaval DNA järjestusel on kaks erinevat funktsiooni nende järjestuste kaudu on pärast DNA replikatsiooni omavahel ühendatud tütarkromatiidid ning sinna kinnituvad ka valgud, mis viivad tütarkromatiidid jaguneva raku vastaspoolustele. Kromosoomide otstes on telomeersed DNA järjestused, mis vastutavad selle eest, et replitseeruks kogu kromosoomi DNA. Iga kromosoomi puhul on tegemist individuaalse lineaarse DNA molekuliga. Rakutsükkel Rakutsükli moodustab jada sündmusi, mille käigus toimub perioodiline DNA replikatsioon ning replitseerunud DNA jaotumine tütarrakkudesse
Kromosoomide replikatsiooni ja tütarrakkudesse jaotumise seisukohalt on olulised teatavad elemendid DNA järjestuses. Mitmed DNA piirkonnad, DNA replikatsiooni alguspunkid, sisaldavad signaale DNA replikatsiooni initsiatsiooniks. Erinevalt bakteri kromosoomist algab eukarüootse kromosoomi replikatsioon paljudest kohtadest korraga. Tsentromeeri moodustaval DNA järjestusel on kaks erinevat funktsiooni nende järjestuste kaudu on pärast DNA replikatsiooni omavahel ühendatud tütarkromatiidid ning sinna kinnituvad ka valgud, mis viivad tütarkromatiidid jaguneva raku vastaspoolustele. Kromosoomide otstes on telomeersed DNA järjestused, mis vastutavad selle eest, et replitseeruks kogu kromosoomi DNA. Iga kromosoomi puhul on tegemist individuaalse lineaarse DNA molekuliga. Rakutsükkel Rakutsükli moodustab jada sündmusi, mille käigus toimub perioodiline DNA replikatsioon ning replitseerunud DNA jaotumine tütarrakkudesse
Krossingover - homoloogiliste kromosoomide piirkondade vastastikune vahetumine (kromatiidid ühenduvad uues jarjekorras), mis viib sidestatud geenide rekombinatsioonile. Leptoneema e. peente niitide staadium - kromosoomide kondensatsiooni algus. Kromomeerid (kromosoomi piirkond) on nähtavad Sugoneema e. ühinevate niitide stadium - tekkivad bivalendid ja tetrad (homoloogilised kromosoomid moodustavad uhist kromosoomset struktuuri). Toimub krossingover. Pahhuneema e. paksude niitide staadium - tütarkromatiidid on nahtavad. Krossingover. Diploneema e. kaksikniitide st. - homoloogiliste kromosoomide voi nende piirkondade vahel tekkivad kiaasmid (x-kujuline kromosoomide paigutus). Diakinees e. kaksikniitide eraldamise st. - kromosoomid on maksimaalselt lühenenud spiralisatsiooni kaigus 8. Mis on geen, genotüüp, genofond, genoom? Geen - nukleotiidide jarjestus, mis on vajalik funktsionaalse valgu sunteesimiseks. Genotüüp - konkreetse organismi geenide kogum
Iga kromosoomi tütarkromatiidi on tsentromeeride kaudu ühendatud. Tsentrosoomid on nüüd liikunud raku vastaspoolustele. Tuumamambraan kaob ning toimub mikrotuubulite kinnitumine tsentromeeridele. Metafaasis jäävad kondenseerunud tütarkromatiidide paarid kokku ning jaotuvad raku pooluste vahele jäävale tasapinnale. Metafaasikromosoomide analüüsil on võimalik tuvastada kromosoomide kahjustusi ning muutusi kromosoomide arvus. Anafaasis eralduvad tütarkromatiidide tsentromeerid ning tütarkromatiidid liiguvad raku vastapoolustele. Nende liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise kaudu. Iga kromatiidi võib nüüd käsitleda iseseisva kromosoomina. Telofaasis on kromosoomid liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jaotuvad laiali. Raku vastaspoolustusele liikunud kromosoomide umber tekib tuumamembraan. Tekib tsütokinees ehk tsütoplasma jaotumine kahe uue raku vahel ning rakk jaguneb pooleks. Meioos Meiosis toimub kaks rakujagunemist. Esimene jagunemine (meioos I) on komplekssem ning
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 jagunemist raku vastaspoolustele. Tsentromeeri asukoht kromosoomides on kas keskel või ühele kromosoomile lähemal. Tsentromeerist mõlemale
G1, S ja G2). Raku jagunemisel eristatakse nelja faasi profaas, metafaas, anafaas ja telofaas. Igale faasile on iseloomulik teatav kromosoomide struktuur ja "käitumine". Profaas ja telofaas on teistest pikemad. Esimesed märgid varsti algavast mitoosist on jälgitavad interfaasi rakkude tsütoplasmas paikneva tsentrosoomi duplitseerumise näol. Tsentrosoomi külge kinnituvad mitoosi ajal mikrotuubulitest moodustunud kääviniidid, mis veavad tütarkromatiidid jaguneva raku vastaspoolustele. Varajane profaas algab siis, kui duplitseerunud tsentrosoomid liiguvad raku vastaspoolte suunas. Nende vahele moodustuvad mikrotuubulitest kiud (mitoosikääv). Kromosoomid on veel väljavenitatud, kuid algab nende kondenseerumine ja muutumine diskreetseteks ühikuteks. Hilises profaasis on kromosoomid kõrgelt kondenseerunud. Iga kromosoomi kaks tütarkromatiidi on tsentromeeride kaudu ühendatud. Tsentromeeridega
ettevalmistus DNA replikatsiooniks S faas algab DNA replikatsiooniga ning kestab ligikaudu 9 tundi. S faasi lõpuks koosnevad kromosoomid kahest tütarkromatiidist. Kui replikatsioon on lõppenud, läheb rakk faasi G 2, mis kestab neli tundi. Selles faasis jätkub raku kasvamine ja ta valmistub mitoosiks. Mitoos (M faas) e. raku jagunemine kestab ligikaudu tunni. Selle käigus liiguvad tütarkromatiidid jaguneva raku vastaspoolustele. Teineteisest eraldunud tütarrakud on geneetiliselt identsed. · Kuidas on võimalik määrata rakutsükli S-faasi, kirjelda meetodit. S-faasis toimub DNA süntees. S-faasi algust on võimalik täpselt fikseerida kasutades märgistatud tümidiini (esineb vaid DNAs) või tümidiini analoogi broomdesoksüuridiini (BrdU). S-faasis toimub ka intensiivne histoonide süntees. · Mida võid öelda rakutsükli kohta DNA koguse järgi?
arv kromosoome. · Nt nisu, mis on heksaploidne 3 erinevat kromosoomikomplekti 7 kromosoomist, mis duplitseerusid, nii et som. rakkudes on 42 ja sugurakkudes 21 kromosoomi. · Erinevate liikide hübridiseerimisel saadud polüploid (allopolüploid) on suurema tõenäosusega viljakam, kui sama liigi siseselt saadud (autopolüploid). 25. Polüteenkromosoomide moodustumine ja omadused. · Moodustumine: DNA replikatsioonil tekkinud tütarkromatiidid ei eraldu. Neid replikatsioone toimub mitmeid kordi, kusjuures kõik koopiad paarduvad omavahel ning mikroskoopiliselt on polüteenkromosoomid jälgitavad jämedate kimpudena juba väikse suurendusega. · Omadused: Homoloogilised polüteenkromosoomid paarduvad ka som. rakkudes. Paardumine on täpne, mistõttu igale kromosoomile omased vöödid on veelgi paremini jälgitavad.
Viljakamad on nt hübriidse päritoluga polüploidid, kuna siis nad sisaldavad kahte erinevat kromosoomi komplekti - meioosis paarduvad ühelt eellaselt pärinevad homoloogilised kromosoomid omavahel ning teiselt eellaselt pärinevad jällegi omavahel ning jaotuvad seejärel regulaarselt. Nii satub kõigisse sugurakkudesse võrdne arv kromosoome. Nt heksaploidne nisu. 25. Polüteenkromosoomide moodustumine ja omadused. Polüteenkromosoomid tekivad kui polüploidiseerumise käigus tütarkromatiidid ei eraldu. Võivad koosneda paljudest paralleelselt kulgevatest kromosoomi replikatsiooniproduktidest . Nt drosophilia vastsete süljenäärmetes. Omadused: a) Homoloogilised polüteenkromosoomid paarduvad ka somaatilistes rakkudes. b) Polüteenkromosoomide tsentromeerid moodustavad tugevalt värvuva struktuuri kromotsentri (koosneb heterokromatiinist kus vähe geene. Kromosoomi õlgades (eukromatiin) palju geene). 26. Aneuploidsus ja selle fenotüübilised efektid. Tooge näide.
Hakkab moodustuma mitoosikääv raku poolustele lahknenud tsentrioolide vahele. Kromosoomid hakkavad liikuma ekvatoriaaltasapinna suunas. Metafaas kromosoomid on koondunud ekvatoriaaltasapinnale moodustades nn ekvatoriaalplaadi. Sellel tasapinnal asuvad kaht kromatiidi ühendavad tsentromeerid. Selles faasis on võimalik uurida kromosoomide morfoloogiat ja nende arvu ehk isendi karüotüüpi. Anafaas - Tsentromeeridega seostud käävniidid lühenevad, mistõttu tütarkromatiidid eralduvad üksteisest ja liiguvad raku pooluste suunas ning replikatsioonil tekkinud DNA molekulid eralduvad üksteisest. Telofaas - Kaob mitoosikääv, kromosoomid despiraliseeruvad, tekib tuumake ja tuumamembraan. Kromosoomid meioosis Meioosi I etapil (reduktsioonjagunemisel) toimub DNA replikatsioon ning homo-loogsed kromosoomid jaotatakse tütarrakkude vahel ilma, et kromatiidid lahkneksid. Alles meioosi II etapil (ekvatsioonjagunemisel) toimub tütarkromatiidide lahknemine. Nii moodustub
Protsessi juhivad kaks tsentrosoomi, mis liiguvad raku poolustele.Tsentrosoomide baasilt piknevad mikrotorukesed ehk kääviniidid kromatiidide tsentromeeridele. Mikrotorukeste kinnitumiseks on tsentromeeride läheduses spetsiaalsed alad- kinetohoorid. Metafaas- toimub kromosoomide lühenemine. Mikrotorukesed ja kromosoomid asetuvad raku kesktasandile. Moodustub metafaasiplaat. Anafaas- paarilised tsentromeerid eralduvad üksteisest, kääviniidid hakkavad lühenema ning tütarkromatiidid liiguvad seejuures raku eri poolustele. Telofaas- moodustuvad uued tuumakatted, tuumakesed. Kromosoomid dekondenseeruvad. Telofaasile järgneb tsütokinees ehk tsütoplasma jagunemine ja tütarrakkude teke. Meioos Tegemist on rakujagunemise viisiga, mille käigus tekivad sugurakud, kusjuures ühest eellasest ekib neli uut rakku. Meioos koosneb reduktsioonijagunemisest ja ekvatsioonijagunemisest, mis koosnevad
Kui külgnev hüüf katkeb, siis Woronini kehakesed blokeerivad poori tõkestades tsütoplasma kadumise läbi katkise osa. Olulised erinevused kandseentest: Kottseeni iseloomustab nii paaristuumse kui ka diploidsefaasi lühiealisus. Viljakeha koosneb valdavalt ühe eellase haploidsetesthüüfidest. Eoste autofluorestsents. Koniidid mittesugulise paljunemise eosed. Kandseened: Neil on tuumapaaride mitootiline jagunemine organiseeritud nii, et nende homoloogilised tütarkromatiidid ei saa omavahel kokku puutuda ja somaatiline ristsiire ei saa toimuda. Kandseente elutsüklis valdab paaristuumne faas: Eosed moodustavad idanedes lühiealised haploidseid hüüfe. Sobivuse korral võivad kaks ühe liigi hüüfi kokku kasvada ja tuumi vahetada. Seejärel jaguneb sisselastud tuum mitootiliselt ja üks tema tütartuum migreerub järgmisse rakku. Protsessi jätkudes on peagi kõik hüüfi tuumad paaristuumsed. Tuuma migreerumise teed tähistavad hüüfi vaheseinte kohale tekkivad
vegetatiivselt. 24. Viljakate polüploidide saamine. Tooge näide. Lähedaste liikide hübridiseerimisel, nii et tekib tetraploidne organism. Nt nisu sordid. Saab ka meristeemrakkudega, kui meristeemrakk jaguneb mitoosis ebavõrdselt ja ühte rakku jääb neljakordne kromosoomistik. Kui sellest rakust taim kasvama läheb, siis saadaksegi tetraploid. 25. Polüteenkromosoomide moodustumine ja omadused. Polüteenkromosoomid tekivad, kui rakus tütarkromatiidid ei eraldu, jäävad omavahel kokku. Omadused: homoloogilised polüteenkromosoomid paarduvad ka somaatilistes rakkudes. Polüteenkromosoomide tsentromeerid moodustavad hästi värvuva kromotsentriku. 26. Aneuploidsus ja selle fenotüübilised efektid. Tooge näide. Aneuploidsus tähendab seda, et kromosoomistikus on kromosoome, mis on üle või puudu ehk vale arv kromosoome. Iseloomulik on tugev fenotüübiline efekt. Paljudel juhtudel toimub
1. Organellide transport tsütoplasmas. Mikrotuubulid funktsioneerivad kui rakusisesed maanteed, mida mööda reisib suur hulk raku sisestruktuure. Interfaasi ajal (kui rakk ei jagune) on reisijateks organellid (mitokondrid, lüsosoomid, tsütoplasmavõrgustik), transportvesiikulid, mis viivad aineid ER-st Golgi kompleksi ning sealt edasi kas mõnda organelli või raku välispinnale eksotsüteerimiseks; raku jagunemise ajal (anafaasis) liiguvad mööda mikrotuubuleid tütarkromatiidid, pärast viljastumist peavad kokku saama ja ühinema kumbagi gameedi tuumad. 2. Määravad tsütoplasma vrgustiku ja Golgi aparaadi orientatsiooni rakus. 3. Osalevad raku liikumisel. 4. Mikrotuubulid mõjutavad teiste tsütoskeleti filamentide (aktiini- ja intermediaarsete filamentide ) orientatsiooni rakus. Mikrotuubulitest moodustunud struktuurid: Tsentriool Väike silindrikujuline organell 0.2 µm lai ja 0.4 µm pikk. Tsentrioolid esinevad kõikidel
1. Organellide transport tsütoplasmas. Mikrotuubulid funktsioneerivad kui rakusisesed maanteed, mida mööda reisib suur hulk raku sisestruktuure. Interfaasi ajal (kui rakk ei jagune) on reisijateks organellid (mitokondrid, lüsosoomid, tsütoplasmavõrgustik), transportvesiikulid, mis viivad aineid ER-st Golgi kompleksi ning sealt edasi kas mõnda organelli või raku välispinnale eksotsüteerimiseks; raku jagunemise ajal (anafaasis) liiguvad mööda mikrotuubuleid tütarkromatiidid, pärast viljastumist peavad kokku saama ja ühinema kumbagi gameedi tuumad. 2. Määravad tsütoplasma vrgustiku ja Golgi aparaadi orientatsiooni rakus. 3. Osalevad raku liikumisel. 4. Mikrotuubulid mõjutavad teiste tsütoskeleti filamentide (aktiini- ja intermediaarsete filamentide ) orientatsiooni rakus. Mikrotuubulitest moodustunud struktuurid: Tsentriool Väike silindrikujuline organell 0.2 µm lai ja 0.4 µm pikk. Tsentrioolid esinevad kõikidel
Rakkude sünd põlvnemine ja surm: - Rakkude sünd toimub sümmeetrilise või asümmentrilise jagunemise tulemusel - Rakkude põlvnemine toimub tüvirakkude kaudu - Totipotensetest tüvirakkudest moodustuvad diferentseerumisel kõik, pluripotentsetest mitmed ja unipolentsetest vaid üht tüüpi diferentseerunud rakud Mitoosi ja meioosi võrdlus Enne neid toimub DNA replikatsioon e süntees ehk nende hulk kahekordistub Mitoos - Tütarkromatiidid lahknevad - Tekib 2 erinevat, säilub diploidne Meioos - 2 korda jaguneb - Esimene on iseloomulik meioosi jagunemisele – lahknevad homoloogilised kromosoomid, mis koosnevad tütarkromatiitidest - Teine jagunemine on täpselt sama nagu mitoos - Lõpuks tekivad aploidsed rakud ja DNA hulk väheneb 2 korda 21.Kromosoommutatsioonid - Kromosoomide mittelahknemine meioosis
retsiprookset translokatsiooni sisaldavad muus osas mittehomoloogilised kromosoomid lisaks homoloogiliste kromosoomidega paardumisele ka omavahel paarduda, moodustades ristikujulisi struktuure. Kuna ristikujuliselt paardunud struktuuril on 4 tsentromeeri, võib homoloogiliste kromosoomide lahknemine olla häiritud ja moodustuvad aneuploidsed gameedid. Liitkromosoomid (Compound Chromosomes). Robertsoni translokatsioonid Mõnikord ühineb kromosoom oma homoloogiga või liituvad tütarkromatiidid, moodustades ühe geneetilise üksuse. Liitkromosoomid püsivad stabiilselt seni, kuni neil on üks tsentromeer. Liitkromosoomid võivad moodustuda ka homoloogiliste kromosoomide segmentide ühinemisel. Näiteks äädikakärbsel on kirjeldatud liitkromosoomi, mis moodustus kromosoomi number 2 homoloogide paremate õlgade liitumise tulemusena. Sellist kromosoomi nimetatakse isokromosoomiks, kuna tema mõlemad õlad on samad. Liitkromosoomide moodustumine erineb
retsiprookset translokatsiooni sisaldavad muus osas mittehomoloogilised kromosoomid lisaks homoloogiliste kromosoomidega paardumisele ka omavahel paarduda, moodustades ristikujulisi struktuure. Kuna ristikujuliselt paardunud struktuuril on 4 tsentromeeri, võib homoloogiliste kromosoomide lahknemine olla häiritud ja moodustuvad aneuploidsed gameedid. Liitkromosoomid (Compound Chromosomes). Robertsoni translokatsioonid Mõnikord ühineb kromosoom oma homoloogiga või liituvad tütarkromatiidid, moodustades ühe geneetilise üksuse. Liitkromosoomid püsivad stabiilselt seni, kuni neil on üks tsentromeer. Liitkromosoomid võivad moodustuda ka homoloogiliste kromosoomide segmentide ühinemisel. Näiteks äädikakärbsel on kirjeldatud liitkromosoomi, mis moodustus kromosoomi number 2 homoloogide paremate õlgade liitumise tulemusena. Sellist kromosoomi nimetatakse isokromosoomiks, kuna tema mõlemad õlad on samad. Liitkromosoomide moodustumine erineb
Ühte ja sama AH võib kodeerida mitu koodonit (2-6). 13. Tsütogeneetika alused. Kromosoomid Tsütogeneetika - geneetika valdkond, mis uurib kromosoome. Tegeleb pärilikkusega raku tasemel. Kromosoom on valkude abil kokku pakitud üks lineaarne DNA molekul. Iga kromosoom koosneb 2 pikast peenest niidist (identsest tütarkromatiidist). Kromatiidid on omavahel ühendatud tsentromeeri kaudu. Tsentromeeridele kinnituvad kääviniidid, mis mitoosi anafaasis tõmbavad tütarkromatiidid vastaspoolustele. Tsentromeerist mõlemale poole jäävaid kromosoomiosi nim kromosoomi õlgadeks. Telomeerid on kromosoomiotste kordusjärjestused. Kromosoomi fn on gen info täpne ülekanne tütarrakkudesse. Interfaasis DNA replitseerub – kromosoomid muutuvad kahekromatiidilisteks. Interfaasis on kromosoomid lahtikeerdunud. Profaasis kromosoomid kondenseeruvad (spiraliseeruvad), nii et muutuvad nähtavaks. Rakutsükkel – raku eluring, mis koosneb interfaasist ja rakujagunemisest.
Metafaas: · selle alguseks on kromosoomid maksimaalselt lühenenud · kromosoomide tsentromeeripiirkonnad on liikunud raku kesktasapinnale – moodustub nn. metafaasiplaat · iga kromosoomi kinetohoorile on kinnitunud poolustelt lähtuvad mikrotorukesed. Anafaas: · algab, kui kromosoomi paarilised tsentromeerid eralduvad teineteisest, kääviniidid hakkavad kinetohoori baasilt lühenema (tubulin laguneb) ja tütarkromatiidid (tegelikult ühekromatiidilised kromosoomid) liiguvad, tsentromeer ees, raku eri poolustele. · Mittekinetohoorsed mikrotorukesed venitavad rakku piklikumaks. · Selle lõpuks on poolustel täielik kromosoomide komplekt. Telofaas: · Rakk muutub veel piklikumaks, et saaksid hakata moodustuma uued tuumakatted (selleks kasutatakse vanemraku tuumakatte fragmente ja endoplasmaatilise retiikulumi osi)
Meioos on rakujagunemise viis, mille käigus eellasrakust (diploidsest somaatilisest rakust) tekib neli haploidse kromosoomistikuga tütarrakku. Nii tekivad sugurakud. Meioos koosneb reduktsioonjagunemisest (meioos I) ja ekvatsioonjagunemisest (meioos II), mis omakorda koosnevad neljast faasist sarnaselt mitoosiga. Meioosi reduktsioonijagunemine viib homoloogiliste kromosoomide lahknemisele tütarrakkudesse, ekvatsioonijagunemisel aga lahknevad iga kromosoomi tütarkromatiidid. Enne meioosi toimub interfaas: raku kasv, DNA replikatsioon, jagunemiseks vajalike valkude süntees ja tsentrosoomi pooldumine). Meioos I ja meioos II vahel on mõnel liigil lühike interfaas, kuid sel ajal ei toimu DNA replikatsiooni, vaid ainult tuumade ja tuumakeste ümberkorraldamine ja ettevalmistus meioosi teiseks pooleks. Meioos I ehk reduktsioonjagunemine Profaas I I profaas on kõige pikem faas meioosi jooksul (90% või rohkem), kus toimuvad põhilised iseloomulikud sündmused
telomeer (ingl. Telomere)- Eukarüootsete kromosoomide otstes paiknev unikaalne struktuur, mis ei lase kromosoomidel omavahel ühineda ega kromosoomi otste geenidel mitooside käigus degradeeruda. alleel (allelomorf; ingl. Allele (Allelomorph))- Kromosoomi lookuses olev üks kahest või mitmest alternatiivsest geeniteisendist, mis tähistatakse sama põhisümboliga (nt. alleelid a+ ja a). 2. Homoloogilised kromosoomid, tütarkromatiidid homoloogsed kromosoomid (ingl. Homologous chromosomes)- Paarilised kromosoomid liigi kromosoomistikus, mis on oma suuruselt, kujult ja geenidelt sarnased. Üks homoloogidest on pärit isalt, teine emalt. tütarkromatiid e. õdekromatiid (ingl. Sister chromatid)- Kromosoomi replikatsiooni produkt. 3. Kromosoomide haploidne, diploidne ja põhiarv haploid (monoploid) (ingl. Haploid, monoploid)- Organism või
– annavad aluse B-spermatogoonid, primaarsed spermatotsüüdid liiguvad meioosi: preleptoteen, leptoteen, sügoteen, varane pahhüteen, keskpahhüteen, hiline pahhüteen I meiootiline jagunemine e. reduktsioonjagunemine: viib homoloogiliste kromosoomide lahknemisele tütarrakkudesse, tekivad sekundaarsed spermatotsüüdid 3 Sekundaarsed spermatotsüüdid: meioos II – ekvatioonjagunemine. Lahknevad iga kromosoomi tütarkromatiidid, tekivad haploidsed ümarad spermatiidid (muutuvad spermiogeneesi käigus liikumisvõimelisteks sabaga varustatud spermideks) 4 haploidset spermatiidi! Primaarne spermatootsüüt reduktsioonjagunemine 2 (1n) sekundaarset spermatotsüüt 13. Spermiogenees e transformatsioon Spermatogeneesi lõppstaadium, mille käigus ümarad ümarad spermatiiidid muunduvad väänilistes seemnetorukesetes
Mitoos (keha ehk somaatilised rakud): Esineb nii haploidsetes (1N) kui diploidsetes (2N) keharakkudes. Protsess pidev neli staadiumi. Profaas - Kromosomid tihenevad ja lühenevad, muutuvad valgusmikroskoobis nähtavateks. Tsentrioolid hakkavad liikuma ja tuuma ümbris kaob. Metafaas - Tuumamembraan on kadunud. Duplitseerunud kromosoomid on koos tsentromeerses piirkonnas ja koonduvad raku keskele (ekvatoriaaltasapinnale) ja moodustub mitoosi kääviniidistiku. Anafaas - Tütarkromatiidid liiguvad poolustele ja algab tsütokinees ehk raku tsütoplasma jagunemine. Telofaas - Tuumaümbris taastub , kromosoomid despiraliseeruvad ja rakud eralduvad teineteisest. Oleme saanud kaks identset rakku . Meioos (sugurakud): Esineb vaid teatud organismi elutsükli ajal. Meioosis on alati kaks raku jagunemist järjestiku (n. I meiootiline jagunemine ja II meiootiline jagunemine) mille käigus alul tekib kaks rakku, milles on kummaski üks homoloogne kromatiidide paar), kuid enne
on homoloogsed kromosoomid oma kujult ja suuruselt sarnased. Haploidset kromosoomikogumit nimetatakse genoomiks. Olenevalt liigist varieerub metafaassete kromosoomide pikkus 1...20 µm ja nende läbimõõt on 0,2...2 µm. Kui metafaased kromosoomid (fotod) paigutada suuruse järgi homoloogsete paaridena ritta, siis saame süstematiseeritud pildi, mida nimetatakse karüogrammiks. Anafaas. Tsentromeeridega seostud käävniidid lühenevad, mistõttu tütarkromatiidid eralduvad üksteisest ja liiguvad raku pooluste suunas ning replikatsioonil tekkinud DNA molekulid eralduvad üksteisest. Telofaas. Kaob mitoosikääv, kromosoomid despiraliseeruvad, tekib tuumake ja tuumamembraan. Kogu mitootiline tsükkel kestab loomsetel rakkudel kuni 24 tundi, millest interfaas haarab põhiosa ja mitoos ainult 30...60 minutit. 14 Mõnede loomaliikide kromosoomiarv
annaabi.ee 
