Bio pärilikkuse töö

Pärilikkus

• 11. klass

PÄRILIKKUS

… on looduse seaduspära, mille kohaselt järglased sarnanevad oma vanematega.

Töötab ju!! ;D

&

Aaagaaa miiinaaa!!!???

Pärilikkus

GENEETIKA – on teadus pärilikkusest.Geen?Kromosoom?Genoom – liigile omane geneetiline materjal

(kromosoomide arv) Genofond – Antud populatsiooni või liigi

kõikide isendite geenid ja nende vormid (alleelid) kokku

Alleeli mõiste

MOLEKULAARGENEETIKA

J. Watson ja Fr. Crick 1953: DNA on biheeliks!GENOTÜÜP – organismi kõik geenid ühes

rakus, st. eeskiri, kuidas seda organismi üles ehitada.

FENOTÜÜP – organismi kõik tunnused ehk see, milline organism tegelikult kujunes.

Fenotüübi kujunemist määrab lisaks geenidele ka keskkond.

Keskkond kas soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste

väljakujunemist.

Suured marjad maasikal?

Lehmal palju piima?

Suurepärased sportlikud tulemused?

Kopsuvähk?

Alkoholism?

Pidev külmetushaiguste põdemine?

Molekulaargeneetilised põhiprotsessid

transkriptsioon translatsioon

DNA RNA valk

repl

ikat

sioo

n

Replikatsioon – DNA sünteesTranskriptsioon – RNA sünteesTranslatsioon - valgusüntees

Transkriptsioon

Translatsioon

Replikatsioon

Valk

Translatsioon

Transkriptsioon

Geeni ehitus

Promootor RNA sünteesipiirkond Terminaator

GEEN

TRANSKRIPTSIOON

RNA sünteesitakse komplementaarsuse alusel.

Transkriptsiooni viib

läbi ensüüm RNA-polümeraas.

DNA RNA

A -------- U

T ------- A

G ------ C

C ------ G

RNA-polümeraas seostub promootoriga,

harutab DNA biheeliksi lahti, sünteesib RNA. Terminaatoril polümeraas vabaneb.

RNA on valmis.

DNA ühe ahela nukleotiidjärjestus ehk lämmastikaluste järjestus on:

TTGTTGTTGCAATATATATCG

Milline on DNA teise ahela järjestus?

AACAACAACGTTATATATAGC

Milline on sellelt ahelalt sünteesitava RNA nukleotiidjärjestus; kui lugemise aluseks võetakse esimene ahel?

AACAACAACGUUAUAUAUAGC

Kõigilt geenidelt ei toimu kogu aeg transkriptsioon.

Geeni avaldumine – kui geenilt toimub transkriptsioon, siis räägime, et geen avaldub, sest tekib vastav valk.

On geene, mis avalduvad

a) alati kõigis rakkudes …?

b) kindla koe rakkudes …?

c) teatud eluetapil …?

d) mitte kunagi …?

Geneetiline

kood

Kuidas RNA abil valku tehakse?

GENEETILINE KOOD on võti:

3 järjestikulist mRNA nukleotiidi (moodustavad ühe koodoni) määravad ühe kindla aminohappe valgumolekuli koostisesse.

AUG CCG AAG GCA UCA - mRNA

Met-- Pro-- Lys-- Ala– Ser - valk

TRANSLATSIOON

Translatsioon - RNA alusel valgu süntees tsütoplasmas paiknevatel ribosoomidel: RNA-lt valk

Vajalikud tingimused:

ribosoomid,

mRNA, tRNA,

aminohapped,

energiat (ATP,GTP),

ensüümid aminohapete aktiveerimiseks, nende seostumiseks tRNA-ga ja peptiidahela sünteesiks

mRNA primaarstruktuur määrab ära valgu primaarstruktuuri

Translatsioon - valgusüntees• Toimub ribosoomis.• Osalevad mRNA, tRNA ja rRNA.• mRNA seostub ribosoomiga.• Translatsioon algab alguskoodoniga AUG.• Komplementaarse antikoodoniga tRNA toob

esimese (kindla) aminohappe ribosoomi. Teine tRNA mahub ka koos oma aminohappega ribosoomi.

• Kahe aminohappe vahele tekib tugev peptiidside• Translatsioon lõpeb stoppkoodonitega.

Koodipäike

Initsiaatorkoodon - AUG mRNA-s (metioniin)

Stoppkoodon - ei kodeeri aminohappeid: UAA, UAG, UGA

Geneetiline kood - süsteem, mille abil nukleiinhapetes olev info viiakse üle valgule

Geneetilise koodi omadused:

Tripletsus - ühe koodoni koosseisu kuulub 3 nukleotiidi mRNA-s

Sünonüümsus - ühte aminohapet võib määrata mitu koodonit

Universaalsus - on ühesugune kõigil elusorganismidel

Ühetähenduslikkus - teatud koodon määrab alati kindlat aminohapet

Veelkord

koodipäike

http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/gen/proteinsynth/index.html

REPLIKATSIOON

TRANSKRIPTSIOON

TRANSLATSIOON

VALK

tRNAd toovad aminohappeid vastavalt mRNA-s sisalduvale eeskirjale

tRNA

Aminohape

Kasvav valgumolekul

Koodon - mRNA-s

Antikoodon - tRNA-s

A U G KOODON

U A C ANTIKOODON

mRNA

tRNA

Valgusünteesi etapid:

1. mRNA ühineb ribosoomiga

A U G G U A G G A

ribosoom

mRNA

2. mRNA molekuli initsiaatorkoodoniga (AUG) seondub esimene tRNA molekul (antikoodoniga UAC)

U A C

metioniin

3. Ribosoomi siseneb teine tRNA molekul, tuues endaga kaasa järgmise mRNA koodonile vastava aminohappe

A U G G U A G G A

U A C

ValMet

C A U

4. Ribosoomis kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes olevate aminoapete vahel sünteesitakse ensüümide abil peptiidside

A U G G U A G G A

U A C C A U

ValMet

5. Dipeptiid vabaneb initsiaator-tRNA-st ning jääb teisena ribosoomi sisenenud tRNA molekuli külge

6. tRNA nihkub koos mRNA-ga ribosoomi suhtes edasi ja teeb ruumi uuele (kolmandale) tRNA-le

7. Ribosoomi siseneb kolmas tRNA

A U G G U A G G A

C A U

ValMet

C C U

Gly

8. Kahe kõrvuti asetseva tRNA molekuli otstes olevate aminohapete vahel sünteesitakse peptiidside

U A C

Jne.

A U G G U A G G A C U A

ValMet

C C U

Gly Leu

G A U

Jne.

Valgusünteesi animatsioon

9. Translatsioon lõpeb kui ribosoom jõuab üheni kolmest stoppkoodonist (UAG, UGA, UAA)

G U A G G A C U A U A G

G A U

10. Sünteesitud polüpeptiid (valk) vabaneb, eralduvad ribosoomi alamüksused ja mRNA

tRNAd toovad aminohappeid vastavalt mRNA-s sisalduvale eeskirjale

tRNA

Aminohape

Kasvav valgumolekul

Nii see käib:Jälgi liikumist!

Polüsoom:

Et sünteesida

palju valgumolekule,

seostub üks mRNA

paljude

ribosoomidega.

Translatsioonil saab valmis ainult valgu primaarstruktuur

• Kõrgemat järku struktuurid omandab ta Golgi kompleksis. Alles siis saab valgu-molekul “tööle hakata”.

• Golgi kompleksist eralduvad valmis valgumolekulidega põiekesed - lüsosoomid.

Valgusünteesi regulatsioon

1. Transkriptsiooni tasandil: kui RNA-d ei sünteesita, siis translatsioon ka ei saa toimuda. Seda reguleerib repressorvalk, mis istub promootoril ja ei lase RNA-polümeraasil seostuda.

2. Translatsiooni tasandil: kui mRNA lagundatakse, siis lõpeb valgusüntees.

Aktivaatori seostumisel repressorvalk vallandub

promootorilt ja RNA-polümeraas asub tööle

repressorvalk aktivaator

Kasutades "koodipäikest" koosta antud DNA ahela alusel vastav valgufragment.

DNA ahel:

A T T C T A C G A A G A T G T C G A T C G A T C T A T T C

RNA ahel:

Valgufragment:

Met – Leu – Leu – Gln – Leu – Ala – Arg

Molekulaargeneetika ülesanded

1. Teatud mRNA nukleotiidjärjestus on: CGAUGGCUUCAGAAC.

Milline on sellelt mRNA-lt sünteesitava valgu primaarstrukuur? Milline on vastava geeniosa struktuur?

2. tRNA antikoodonis on ACG. Millist aminohapet ta transpordib? Millise koodoniga ta seostub?

3. DNA ühe ahela nukleotiidjärjestus on : TACCCGTTGGGTAATATC Milline on vastavalt geenilõigult sünteesitava valgu

aminohappeline koostis?

4. tRNA seob endaga aminohappe His. Milline on tema antikoodon?

5. Millega tagatakse lihasvalku määrava geeni mitteavaldumine kopsurakus ?

6. Mis määrab RNA molekulis translatsiooni lugemisraami?

7. Kuidas vähendatakse insuliini taset organismis, kui inimene ei ole kaua aega midagi söönud? Miks on vaja seda teha?