MOLEKULAARGENEETILISED PHIPROTSESSID M Agasild Geneetika bioloogia haru mis

MOLEKULAARGENEETILISED PÕHIPROTSESSID M. Agasild

• Geneetika – bioloogia haru, mis uurib organismide pärilikkust ja muutlikkust. • Pärilikkus – organismi tunnuste seaduspärane kordumine järglaspõlvkondades • Muutlikkus – organismide muutumisvõime, muutuste avaldumine Isendite geno- ja fenotüübi erinevustena. • Genotüüp – isendi geenide kogum • Fenotüüp – isendi tunnuste kogum • Molekulaargeneetika – uurib pärilikkust molekulide tasandil

replikatsioon Molekulaargeneetilised põhiprotsessid DNA RNA Valk Replikatsioon – DNA süntees Transkriptsioon/ ümber kirjutamine – RNA süntees Translatsioon/ tõlkimine - valgusüntees Väga palju häid animatsioone! Vaata kindlasti!

Molekulaargeneetika põhiprotsessid on matriitssünteesid s. t. et uus molekul sünteesitakse olemasoleva molekuli baasil ( vormsünteesid). Selle vormi ( DNA) saame vanematelt viljastumise momendil. Kõik need protsessid toimuvad komplementaarsuse alusel. A=T; C=G (DNA) A=U; C=G(RNA) https: //www. youtube. com/watch? v=g. G 7 u. Csk. UOr. A

Miks on replikatsiooni vaja? Et mõlemad meioosil saadud tütarrakud omaksid DNA –d

Kui kiiresti toimub replikatsioon ? • Inimese kromosoomi DNA ahelas on keskmiselt 150 miljonit aluspaari. • Kui replikatsioon algaks ühest kohast, siis kestaks ta umbes 400 tundi, seepärast on eukarüootses rakus replikone ( replikastiooni alguspunkte ) palju – s. t. replikatsioon algab korraga mitmest kohast ja kestab tüüpilises imetaja rakus umbes 8 tundi.

https: //www. youtube. com/watch? v=d. Kuby. IRi. N 84

Replikatsioon on väga täpne protsess • Infot tuleb vanalt ahelat maha kirjutada ülitäpselt, kui mingi nukleotiid uues ahelas ei vasta vana ahela nukleotiidile ja ensüümid vigu ei suuda parandada, siis tekivad mutatsioonid, mille tagajärjeks võib olla näiteks vähkkasvaja.

PCR –geenitehnoloogiline meetod Polümeraasi ahelreaktsioon = PCR ( polymerase chain reaction) • Kasutatakse väga väikeste DNA koguste paljundamiseks. • Meetodi töötas välja Kary Mullis 1983 aastal ja sai selle eest 1993 aastal Nobeli keemiaauhinna.

PCR

VAJA ON: • DNA proovi • Paimerid (väikesed komplementaarsed DNA jupid, mis paarduvad paljundatava DNA lõigu otstega) • Temperatuurikindlat DNApolümeraasi • https: //www. youtube. com/watch? v=0 HCWm. D 7 Mv 8 U

Geenide avaldumine algab hetkest /lisalugemine • …. kui rakus on olemas kõik vajalikud komponendid DNA transkriptsiooni alustamiseks. • Transkriptsiooni käigus kopeeritakse DNA-s olev informatsioon keemiliselt üsna sarnase polümeeri - RNA järjestuseks. • Keemilises mõttes erineb RNA DNA-st väga vähe - veidi modifitseeritud on molekuli koosseisus olevad suhkrud ning DNA-s oleva nukleotiidi T asemel on RNA-s vastaval kohal U. • Raku funktsiooni seisukohalt erineb RNA DNA-st väga oluliselt - RNA suudab rakutuumast väljuda ning liikuda tsütoplasmasse. Just tsütoplasma on koht, kus asuvad ribosoomid - masinad valgusünteesi läbiviimiseks.

RNA INFO KONTSENTREERUMINE /lisalugemine • Tsütoplasmasse ei jõua RNA sugugi sellisena, nagu ta DNA-lt kopeeritakse. Raamat nimega "Genoom" sisaldas lisaks olulistele lõikudele - eksonitele - ka otseselt mittevajalikke tekste ehk introneid. Ajal, kui RNA liigub tsütoplasmasse, lõikavad spetsiaalsed ensüümid intronid välja. • Lõpuks sõlmitakse pärast intronite väljalõikamist järele jäänud eksonid omavahel kokku nii, et geneetilises tekstis ei ole enam tarbetuid katkestusi (meie toodud analoogias reklaamkuulutusi). Vaid sel kujul RNA on ribosoomide jaoks informatiivne. • Samuti "märgistatakse " RNA nii, et ta oleks valgusünteesi masinavärgile äratuntav. Näiteks lisatakse RNA-le rida U-nukleotiide.

https: //www. youtube. com/watch? v=zt. Pkv 7 wc 3 y. U

Niisiis transkriptsioon…

Valk koosneb erinevatest aminohapetest. Aminohappeid on kokku 20, seega on valkude järjestuse keel hulga lähem 27 tähe abil kirja pandavale eesti keelele. Ühest keelest teise tõlkimiseks on vaja koodi - samamoodi kui salakirja tõlkimisel. Geneetiline kood kasutab tõlkimiseks koodoneid. Koodon on kolmest nukelotiidist (ehk "tähest") koosnev järjestus RNA-l, millele vastab üks aminohape valguahelas. Ribosoom teab, et RNA koodoni GUU alusel tuleb valguahelasse lülitada aminohape valiin, aga näiteks ACA alusel hoopis treoniin. Loomulikult peab ribosoom teadma ka seda, millisest kohast infot lugema hakata. Kui meil on näiteks RNA järjestus. . . GUUACAC. . . , siis võiks konkreetset alguspunkti teadmata lugeda mitmeti: . . . GUU ACA C. . . või ka. . . G UUA CAC. . . jne. Esimesel juhul vastaks neile koodonitele aminohappejärjestus valiin-treoniin, teisel juhul aga leutsiin-histidiin. Seetõttu on olemas spetsiaalsed koodonid, mis tähistavad valgusünteesi alguspunkti (ATG, vastav aminohape on metioniin) ja lõpetamiskohta RNA-l (näiteks UGA). SÕNAST SAAB TEGU

SÕNAST SAAB TEGU Muidugi on see kood keerulisem kui siin seletatu. On lihtne välja arvutada, et erinevaid kolmetähelisi kombinatsioone neljast tähest on mitte 20, vaid 64. Seetõttu vastab ka ühele aminohappele tavaliselt mitu erinevat koodonit, kusjuures erinevad organismid eelistavad tihti kasutada sama aminohappe jaoks erinevaid koodoneid. Aga see pole siinkohal oluline. Tähtis on, et geeni ekspressiooni tulemusena moodustatakse DNA-s oleva informatsiooni alusel valk, mis võib läbi viia mitmesuguseid ensüümreaktsioone, moodustada erinevaid keha struktuure jne. Teiste sõnadega, "sõnast" (tuumas talletatavast informatsioonist) on saanud "tegu" (aktiivne valk).

https: //www. youtube. com/watch? v=D 5 v. H 4 Q_t. Ak. Y&feature=related

http: //www. johnkyrk. com/golgi. Alone. html

• Kasutatud interneti lehekülgi + esitlusi ebu. ee koduleheküljelt + õpikut