Upload
inkw
View
187
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
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?