1) Transkriptsioon: DNA ahelast tehakse vastav RNA, infot loeb RNA polümeraas, tehes antiparalleelse ahela. 2) RNA splaising: RNA'st intronid eemaldatakse ja eksonid ühendatakse. (vajalik õigete valkude tootmiseks) 3) Translatsioon: Ribosoom loeb mRNA'd ja toodab aminohappe(id) → aktiivne valk 4) Posttranslatsionaalne modifikatsioon: Valgu täiustamine/muutmine sellele funktsionaalsete rühmade lisamisega (fosfaadid, atsetaadid, lipiidid, süsivesikud) Ensüümid võivad ka valgult tükke ära lõigata. 15. Kirjeldage nii üksikasjalikult kui suudate informatsiooni edastamist närvisüsteemis. Puhkeseisundis on närvirakumembraanil (NRM) puhkepotentsiaal (PP). Sees negatiive, väljas positiivne laeng. Seda kontrollivad ioonkanalid, lastes läbi teatud ioone. Lisaks ioonide aktiivtransport (Na- K pump) Enamus närvirakke kasutab aktsioonipotentsiaali (AP) info edastamiseks. AP on suur hetkeline membraanipotentsiaali muutus, levib mööda aksonit.
Rakus esineb RNA kolme vormina: 1) transpordi RNA (tRNA) 2) matriits e informatsiooni RNA (mRNA) 3) ribosoomi-RNA (rRNA). RNA struktuur sarnaneb DNA omale, kuid ta molekul koosneb ühest polünukleotiidahelast 7. Geneetilise informatsiooni liikumine rakus (matriitssünteesi olemus). Biopolümeerid võivad oma järjestusinformatsiooni üle kanda ainult matriitssünteesil, kusjuures sünteesimatriitsiks on ainult nulkeiinhapped, mistõttu geneetiline info ei liigu valgult-valgule või valgult DNA-le või RNA-le. Sellest järeldus, et geneetilised põhiprotsessid rakus seisnevad spetsiifiliste biopolümeeride järjestusstruktuuri täpses reprodutseerimises uute molekulide sünteesil. Kõik matriitssünteesid toimuvad spetsiifiliste fermentide katalüüsival toimel. Geneetilise info põhiülekanded on järgmised: DNA replikatsioon DNA DNA Transkriptsioon DNA RNA Translatsioon mRNA valk RNA replikatsioon RNA RNA Pöördtranskriptsioon RNA DNA 8. DNA replikatsioon.
tRNA transpordib aminohapped tsütoplasmast ribosoomidesse ning desifreerib geneetilise info. rRNA kuulub ribosoomide koostisse ja osaleb valgusünteesil 5.Geneetilise info liikumine rakus--matriitssünteesi olemus.. Matriitssüntees - geneetilise informatsiooni ülekanne. DNA paikneb rakutuumas ja on seotud kromosoomidega, RNA aga tsütoplasmas. Geen - funktsionaalselt piiritletud lõik DNA molekulis, mis asub kromosoomis kindlas kohas ehk lookuses. geneetiline info ei liigu valgult -valgule või valgult DNAle või RNA-le. Sellest järeldus, et geneetilised põhiprotsessid rakus seisnevad spetsiifiliste biopolümeeride järjestusstruktuuri täpses reprodutseerimises uute molekulide sünteesil. Informatsiooniülekanded matriitssünteesidel võivad olla järgmised: 1. _____ tõenäoliselt toimuvad ülekanded 2. ------- põhimõtteliselt võimalikud (spetsiifilised ülekanded) 6.DNA replikatsioon.
Kreatsionism - Loomisteooria – jumal - Intelligentse kavandamise teooria Tattoo geneetika Kõik tunnused on geneetilised, ka kriminaalsed Tabuteemad: 1. Rassid – see et rasse pole olemas on vale 2. Intelligentsus – milline IQ on sobilik 3. Vägivald 4. Seksuaalsus 6. Molekulaarbioloogia põhipostulaat Geneetiline informatsioon kandub edasi nukleiinhappelt nukleiinhappele – ehk põlvkonnast põlvkonda Geneetiline info ei kandu valgult nukleeinhappele, sest valk on tunnus! Teatud tunnused ei kandu geneetiliselt üle nt kiilaspäisele mehele ei sünni tingimata kiilaspäine laps Geneetilise info ülekanne 1. Replikatsioon – DNA > DNA; RNA > RNA 2. Transkriptsioon- DNA > RNA 3. Pöördtranskriptsioon – RNA > DNA 4. Translatsioon – RNA > valk 5. Valik (tunnus) 7. Muutlikkus ja epigeneetika Eluajal omandatud tunnused ei pärandu edasi järgmisele – see on areng
aktiivtsenter avaneb ja toimub cAMP katalüütiline süntees ATP-st. Kuna α-subühik on GTPaasse aktiivsusega, hüdrolüüsib see lõpuks oma GTP, fosfaatrühm vabaneb ning alles jääb GDP. Kompleks laguneb ja adenülaadi tsüklaas inaktiveerub. Saadud cAMP võib aktiveerida proteiinkinaase, mis katalüüsivad ensüümide ja valkude fosforüülimist. Fospolipaasi C rada αq-subühik (vabanedes G-valgult seoses GDP vabanemise ja GTP sidumisega) aktiveerib fosfolipaas C; selle aktiivtsenter avaneb ja fosfatidüül-inositool-4,5-bisfosfaat (PIP-2) hüdrolüüsitakse. Hüdrolüüsi tulemuel tekib kaks sek. signaaliülekandjast inositooltrifosfaadist (IP3) ja diatsüülglütseroolist (DG) α-subühik hüdrolüüsib GTP GDP-ks ning vabaneb fosfolipaas C-lt. Signaali ülekanne kinaasiga seotud retseptori kaudu
6. Molekulaarbioloogia põhipostulaat Molekulaarbioloogia keskne dogma (Cricki postulaat): 1. Replikatsioon: DNA->DNA, RNA->RNA, 2. Transkriptsioon: DNA->RNA, 3. Pöördtranskriptsioon: RNA->DNA, 4. Translatsioon: RNA->valk. Geneetiline kood(võti)- nukleotiidne info aminohappelisse infosse. 5. Valk(tunnus) mitte nukleiinhappele! Geneetiline informatsiooni vool toimub põlvkonnast põlvkonda nukleiinhappelt nukleiinhappele (DNA, RNA) ja nukleiinhappelt valku (tunnus), mitte aga valgult nukleiinhappele. 7. Muutlikkus ja pärilik reaktsiooni norm Eluajal omandatud tunnused ei pärandu järglastele, pärandub geneetiline informatsioon, mitte juba elu jooksul muutunud tunnused. Pärilik reaktsiooni norm=fenotüübiline muutlikkuse ulatus. Genotüüp- isendi geenide kogum, fenotüüp- isendi tunnuste kogum, genofond- populatsiooni geenide kogum, fenofond- populatsiooni tunnuste kogum, geen- geneetiline
uurib geneetilise informatsiooni realiseerumist. 66. Epigenees ja epigenotüüp. Ontogeneesi käigus toimub põhiliste liigiomaste organismi tunnuste uuestiteke ehk epigenees. Epigenotüüp - funktsionaalselt aktiivne genoomiosa diferentseerunud rakkudes. 67. Geneetilise informatsiooni realiseerumise tasemed. Geneetilise informatsiooni realiseerumine toimub järgmistel tasemetel: (1) DNA → valk; (2) informatsiooni kandumine valgult teistele molekulidele; (3) informatsiooni kandumine supermolekulaarsetele struktuuridele, mis määravad raku omadused ja raku talitluse ning (4) informatsioon elundite ja supertsellulaarsete struktuuride moodustumiseks. 68. Arenguprotsesside tüübid ontogeneesis. Ontogeneesis on eristatavad kolme tüüpi arenguprotsessid: (1) diferentseerumine (eri rakutüüpide ja kudede tekkimine); (2) morfogenees (alates molekulaar- struktuuridest lõpetades organitega ja
Esimene osa on oksüdeerimisfaas. Ülesandeks genereerida reduktiivjõudu NADPH näol sünteesiprotsesside tarbeks. 6. Hingamisahel. Redoksreaktsioonide mitokondriaalne süsteem, mis oksüdeerib hingamissubstraadilt eraldunud vesiniku Kõrge energiaga elektronid, mis on saadud NADH ja FADH2 vesiniku aatomitelt, transporditakse piki hingamisahela ensüüme, elektronide ülekandega ühelt valgult teisele vabanevad energiat kasutatakse vesiniku aatomite pumpamiseks mitokondri maatriksist intermembraansesse ruumi. Tulemusel tekib elektrokeemiline prootonite gradient läbi sisemembraani, prootonite tagasiliikumine piki gradienti omakorda käivitab ATP- süntetaasi kompleksi. 7. Taime hingamise sôltuvus keskkonnateguritest ja organismi iseärasustest. III ORGANISMI AJALINE MUUTUMINE. 1. Kasvu ja arengu môiste erinevus.
Tsitraaditsükli põhimõttelised lõpp-produktid on CO2 ja NADH. CO2 väljub rakust kui jääkaine, NADH aga on peamine elektronide allikas elektroni transpordi ahelale. Elektroni transpordi ahela ensüümid paiknevad mitokondri sisemembraanis. ATP süntees toimub nn. kemoosmootse protsessi abil: kõrge energiaga elektronid, mis on saadud NADH ja FADH2 vesiniku aatomitelt, transporditakse piki hingamisahela ensüüme, elektronide ülekandega ühelt valgult teisele vabanevat energiat kasutatakse vesiniku aatomite pumpamiseks mitokondri maatriksist intermembraansesse ruumi. Selle tulemusel tekib elektrokeemiline prootonite gradient läbi sisemembraani, prootonite (H+) tagasiliikumine piki gradienti omakorda käivitab ATP-süntetaasi kompleksi. Mitokondrites on energia allikaks suhkrud või rasvhapped, mida O 2 oksüdeerib CO2-ks ja H2O-ks; oksüdatsioonil vabanev energia muudetakse ATP-ks. See baseerub elektrokeemilisele prootoni
Tsitraaditsükli põhimõttelised lõpp-produktid on CO2 ja NADH. CO2 väljub rakust kui jääkaine, NADH aga on peamine elektronide allikas elektroni transpordi ahelale. Elektroni transpordi ahela ensüümid paiknevad mitokondri sisemembraanis. ATP süntees toimub nn. kemoosmootse protsessi abil: kõrge energiaga elektronid, mis on saadud NADH ja FADH2 vesiniku aatomitelt, transporditakse piki hingamisahela ensüüme, elektronide ülekandega ühelt valgult teisele vabanevat energiat kasutatakse vesiniku aatomite pumpamiseks mitokondri maatriksist intermembraansesse ruumi. Selle tulemusel tekib elektrokeemiline prootonite gradient läbi sisemembraani, prootonite (H+) tagasiliikumine piki gradienti omakorda käivitab ATP-süntetaasi kompleksi. Mitokondrites on energia allikaks suhkrud või rasvhapped, mida O2 oksüdeerib CO2-ks ja H2O-ks; oksüdatsioonil vabanev energia muudetakse ATP-ks. See baseerub elektrokeemilisele prootoni
struktuuriga. Algselt puudusid teadmised selle kohta, kuidas sõltub valguahelate struktuur geneetilisest informatsioonist nukleiinhapetes, sest nukleiinhapete ja nukleotiidide vahel keemilist komplementaarsust ei ole. 1958.a postuleeris Crick, et biopolümeerid võivad oma järjestusinformatsiooni üle kanda ainult matriitssünteesil, kusjuures valgud iseenesest sünteesimatriitsiks olla ei või. Nendeks on ainult nukleiinhapped, mistõttu geneetiline info ei liigu valgult -valgule või valgult DNA- le või RNA-le. Sellest järeldus, et geneetilised põhiprotsessid rakus seisnevad spetsiifiliste biopolümeeride järjestusstruktuuri täpses reprodutseerimises uute molekulide sünteesil. 5 1958.a postuleeris Crick, et biopolümeerid võivad oma järjestusinformatsiooni üle kanda ainult matriitssünteesil ja need ülekanded on kindla suunaga. Siit ka molekulaarbioloogia põhiseadus:
FADH2) suunduvad hingamisahelas madalamale energiatasemele (2H 2H + +2e-). NADH on peamine elektronide allikas elektroni transpordi ahelale. Elektroni transpordi ahela ensüümid paiknevad mitokondri sisemembraanis. ATP süntees toimub nn. kemoosmootse protsessi abil: kõrge energiaga elektronid, mis on saadud NADH ja FADH2 vesiniku aatomitelt, transporditakse piki hingamisahela ensüüme, elektronide ülekandega ühelt valgult teisele vabanevat energiat kasutatakse vesiniku aatomite pumpamiseks mitokondri maatriksist intermembraansesse ruumi. Selle tulemusel tekib elektrokeemiline prootonite gradient läbi sisemembraani, prootonite (H +) tagasiliikumine piki gradienti omakorda käivitab ATP-süntetaasi kompleksi. 8. ATP sünteesimise vôimalused. ATP tähtsus. ATP ehk adenosiintrifosfaat on universaalne energia talletaja ja ülekandija, mis osaleb kõigi rakkude metabolismis
paremad. Geenide vaigistamine. Geenimälu tähendab olukorda, kus geenide avaldumine on kontrollitud selle kaudu, kummalt vanemalt geen on päritud. Geeni amplifiatsioon soodustab geenide avaldumist. Translatsioonil- initsiaatorkoodon AUG, stoppkoodonid UGA, UAG, UAA. 22. Mida kutsutakse molekulaarbioloogia põhidogmaks? Francis Crick: Geneetiline informatsioon kandub nukleiinhappelt nukleiinhappele ja nukleiinhappelt valku, mitte valgult nukleiinhappele. DNAlt RNAle, RNAlt valgule, võib ka RNAlt DNAle. 23. Ribosüümid. Ribosüüm on ribonukleiinhape, millel on katalüütilised omadused. Ribosüümid on ensüümid, mis aga ei koosne polüpeptiididest, nagu enamik ensüüme, vaid polünukleotiididest. Nad on võimelised põhjustama katkeid mRNAs. Suurim ribosüüm on ribosoom. Võivad osaleda RNA töötlemise protsessides, näiteks splaissing. Ribosüüme üritatakse kasutada geeniteraapias.
66. Epigenees ja epigenotüüp Epigenees - ontogeneesi käigus põhiliste liigiomaste organismi tunnuste uuestiteke. Epigenotüüp – funktsionaalselt aktiivne genoomiosa diferentseerunud rakkudes. 2 tüüpi: obligaatselt aktiivsed geenid – alati aktiveeritud (housekeeping geenid) fakultatiivsed geenid – aktiivsed ainult teatud funktsionaalsete või metaboolsete seisundite puhul. 67. Geneetilise informatsiooni realiseerumise tasemed 1. DNA → valk 2. info kandumine valgult teistele molekulidele 3. info kandumine supermolekulaarsetele struktuuridele, mis määravad raku omadused ja talitluse 4. info elundite ja supertsellulaarsete struktuuride moodustumiseks. 68. Arenguprotsesside tüübid ontogeneesis 1. diferentseerumine - eri rakutüüpide ja kudede tekkimine) 2. morfogenees - alates molekulaarstruktuuridest lõpetades organitega ja tervikorganismi anatoomilise ehitusega 3. kasvamine 69. Milles seisneb ontogeneetiline adaptatsioon?
Molekulaarbioloogia keskne dogma (Cricki postulaat): 1. Replikatsioon: DNA->DNA, RNA->RNA, 2. Transkriptsioon: DNA->RNA, 3. Pöördtranskriptsioon: RNA->DNA, 4. Translatsioon: RNA->valk. Geneetiline kood(võti)- nukleotiidne info aminohappelisse infosse. 5. Valk(tunnus) mitte nukleiinhappele! Geneetiline informatsiooni vool toimub põlvkonnast põlvkonda nukleiinhappelt nukleiinhappele (DNA, RNA) ja nukleiinhappelt valku (tunnus), mitte aga valgult nukleiinhappele. 11. Eluajal omandatud tunnuste mittepärandumine Eluajal omandatud tunnused ei pärandu järglastele, pärandub geneetiline informatsioon, mitte juba elu jooksul muutunud tunnused. 12. Pärilik reaktsiooni norm ja genofond Pärilik reaktsiooni norm=fenotüübiline muutlikkuse ulatus. Genotüüp- isendi geenide kogum, fenotüüp- isendi tunnuste kogum, genofond- populatsiooni geenide kogum, fenofond- populatsiooni
Üksikahelalise katkemisega reparatsiooni alguspunktis, kus moodustub vaba 3'-OH-grupp ja 5'- fosfaatterminus. 5'-lõpp eraldub rõngast kui matriitsahel, pöördub ümber oma telje. Veereva ratta replikatsioon võib põhjustada nii üksikahelalisi kui kaksikahelalisi replikatsiooniprodukte. 105. Molekulaarbioloogia põhipostulaat. Geneetiline info kandub nukleiinhappelt nukleinhappele ja nukleiinhappelt valku, mitte aga valgult nukleiinhappele. 106. RNA molekulide teke transkriptsioonil. Tüübid. Transkriptsioon - on RNA molekuli süntees, mis toimub rakutuumas interfaasi ajal. Transkriptsiooni teostab ensüüm RNA polümeraas. Transkriptsiooni alguses seostub RNA polümeraas geeni alguse osaga ja lõpeb kui RNA polümeraas jõuab DNA nukleotiidse struktuurini. Transkriptsioon on universaalne, sest see toimub nii pro-, kui ka eukarüootides. On valgussünteesi esimene regulatsiooni tasand. Tüübid: mRNA, rRNA(e
sisemembraan: samamoodi nagu maatriksisse, aga valk seostub sisemembraaniga; välismembraan: valgul on välismembraani lokalisatsioonisignaal ja stop-transfer ankurjärjestus, proteolüütilist lõikamist ei toimu, membraanidevaheline ruum valk viiakse maatriksisse, seal lõigatakse esimene signaaljärjestus, siis paljastub membraanidevahelisse ruumi suunav järjestus, sinna jõudnuna lõigatakse valgult seegi ära)? 9. Tim sisemembraaniga seotud mitokondriaalsete valkude transpordiga seotud valgud ja Tom valgud välismembraaniga seotud mitokondriaalsete valkude transpordiga seotud valgud. 10. Mitokondriaalsete valkude pakkimine transporditavad valgud peavad olema lahti pakitud. 11. Peroksüsomaalne transport, erinevused ja sarnasused mitokondriaalsest transpordiga erinevalt mitokondriaalsetest pakitakse peroksüsomaalsed valgud tsütosoolis; transport nõuab
Notchi tsütoplasmapoolne osa kui transkriptsiooni regulaator- Notch valgu tütoplasmapoolne osa lõigatakse ära ning see liigub tuuma kus ta reguleerib transkriptsiooni Wnt/β-kateniini signaliseerimise rada. Rakust väljasekreteeritavad Wnt valgud seostuvad Frizzled retseptoritele ja inhibeerivad β- kateniini lagundamist. Osa β-kateniini on seotud kadheriinidega ja osaleb rakkude adhesioonis, ülejäänu aga lagundatakse kui puudub signaal Wnt valgult. Wnt valk toimib põhiliselt kui morfogeen, mis kontrollib organismi arengut embrüogeneesis Hedgehog, Patched, Smoothened ja Ci valgu koostoime. Ilma Hedgehog signaalita hoiab Patched (transmembraane retseptor) Smoothened vesiikulites, kus ta on inaktiivne. Ci (Cli) valk lagundatakse ubikvitileeritakse ja fosforüülitakse ning lagundatakse osaliselt proteosoomides ning Hedgehog märklaud geeni ei aktiveerita Hedgehog signaaliga Patched võetakse raku sisse ja lagnudtatakse, smoothened
rasvahapped atsetüül- CoA-ks. See omakorda oksüdeeritakse tsitraaditsüklis, mille ensüümid asuvad ka maatriksis. Tsitraaditsükli põhimõttelised lõpp-produktid on CO2 ja NADH. Elektroni transpordi ahela ensüümid paiknevad mitokondri sisemembraanis. ATP süntees toimub nn. kemoosmootse protsessi abil: kõrge energiaga elektronid, mis on saadud NADH ja FADH2 vesiniku aatomitelt, transporditakse piki hingamisahela ensüüme, elektronide ülekandega ühelt valgult teisele vabanevat energiat kasutatakse vesiniku aatomite pumpamiseks mitokondri maatriksist intermembraansesse ruumi. Selle tulemusel tekib elektrokeemiline prootonite gradient läbi sisemembraani, prootonite (H+) tagasiliikumine piki gradienti omakorda käivitab ATP-süntetaasi kompleksi. Teatud erijuhtudel tegelevad mitokondrid ka soojuse tootmisega. Nimelt pruunis rasvkoes, mille värvus on tingitud
ise tarvitab liigselt hormoone: kas siis ravimitega, toiduga. d) Ennetavate preparaatide liig tarbimine. Priionid On kesknärvisüsteemis esinevad valgud, mis on omased imetajatele ja mis esinevad 2-s vormis: 1. normaalsed priionvalgud, mis reguleerivad ööpäevaseid rütme; 2. tõvestavad priionvalgud, mis põhjustavad raske kujulisi, oikaajalisi surmaga lõppevaid haigusi. Paljunemine toimub süsteemis valgult-valgule. Näiteks: tõvestav valk on omalaadne induktor kui ta puutub teise tõvestava valguga siis on see ka nakatunud. Nende 2 erinevus on valgu molekulises struktuuris: 1) normaalsel lähevad alfa-spiraalis ja 2) tõvestavad lähevad beta struktuuris. Tõvestava valgu omadused: · kuumutamisele äärmuslikult vastupidav, kuni 200 kraadini ei juhtu midagi sellega. · vastupidav etanoolile ja ultraviolett kiirgusele. · Valke lagundavad ensüümid ei mõju
membraanipotentsiaalist. Prootonite liikumapanev jõud on avaldatav valemiga pmf = - [(RT/F) * pH] = - 59 pH R gaasikonstant 8,315 J/(kraad mool) T temperatuur Kelvini kraadides F Faraday konstant (96.5 kJV-1mol-1) - membraanipotentsiaal ATP süntees toimub nn.kemoosmootse protsessi abil: kõrge energiaga elektronid, mis on saadud NADH ja FADH2 vesiniku aatomitelt, transporditakse piki hingamisahela ensüüme, elektronide ülekandega ühelt valgult teisele vabanevat energiat kasutatakse vesiniku aatomite pumpamiseks mitokondri maatriksist intermembraansesse ruumi. Selle tulemusel tekib elektrokeemiline prootonite gradient läbi sisemembraani, prootonite (H+) tagasiliikumine piki gradienti omakorda käivitab ATP-süntetaasi kompleksi. 8.)Kuidas mitokondrites pmf tekib? Kui palju prootoneid transporditakse 2 elektroni liikumisel hapnikule? Prootonite liikumapanev jõud on prootonite elektrokeemilise
Võlutäpike seondub RNA polümeraasiga ja lülitab RNA sünteesi välja. Trp operoni kontrollitakse attenuaatori abil. Kinnine DNA struktuur (ei seondu valk) kodeerib lühikest peptiidi. AH-de biosünteesi operonides on oma attenuaator. Need on tundlikud endapoolt sünteesitud ühendite suhtes. Kui ribosoomid sünteesivad vajalikud valgud, siis valgus on palju Trp-d. Kui keskkonnas pole Trp-d, siis attenuaator lubab Trp sünteesivate geenide avaldumist. Valgult sünteesitud mRNA võib olla 51 mitmes erinevas konformatsioonis. mRNA konformatsioon määrab terminaatori tekkimise. See, milline sekundaarstruktuur tekib, sõltub, kus kohas ribosoom pausi peab ja kas ta üldse peab. Attenuaatorile on iseloomulik see, et ta sünteesib lühikest peptiidi (millel valguna pole funktsiooni). Kui sünteesitakse, tekib RNA-s konformatsiooniline muutus, mis viib transkriptsiooni lõpetamisele. Süntees mõõdab Trp taset rakus
annaabi.ee 
