DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Samankaltaiset tiedostot
DNA > RNA > Proteiinit

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Genomin ylläpito Tiina Immonen BLL Lääke8eteellinen biokemia ja kehitysbiologia

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Muuttumaton genomi? Genomin ylläpito. Jakson luennot. Luennon sisältö DNA:N KAHDENTUMINEN ELI REPLIKAATIO

Genomin ylläpito TIINA IMMONEN MEDICUM BIOKEMIA JA KEHITYSBIOLOGIA

Drosophila on kehitysgenetiikan mallilaji nro 1

Toisessa osassa ryhdymme tarkastelemaan sitä, mitä geenit ovat, miten ne toimivat ja miten ne tuottavat meille tuttuja elämänilmiöitä

Genomi-ilmentyminen Genom expression (uttryckning) Nina Peitsaro, yliopistonlehtori, Medicum, Biokemia ja Kehitysbiologia

DNA:n informaation kulku, koostumus

Genomin ilmentyminen Liisa Kauppi, Genomibiologian tutkimusohjelma

PCR - tekniikka elintarvikeanalytiikassa

Genetiikan perusteiden toisen jakson kaavailua

Genetiikan perusteiden toisen jakson kaavailua

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Biolääketieteen laitos, Biokemia ja kehitysbiologia

Sukunimi Etunimet Tehtävä 3 Pisteet / 20

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Lääketieteellinen tiedekunta Biokemia ja kehitysbiologia

6 GEENIT OHJAAVAT SOLUN TOIMINTAA nukleiinihapot DNA ja RNA Geenin rakenne Geneettinen informaatio Proteiinisynteesi

Genomin ilmentyminen

DNA (deoksiribonukleiinihappo)

VASTAUS 1: Yhdistä oikein

DNA (deoksiribonukleiinihappo)

Genetiikan perusteiden harjoitustyöt

Francis Crick ja James D. Watson

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita. BI2 III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla

Peptidi ---- F K V R H A ---- A. Siirtäjä-RNA:n (trna:n) (3 ) AAG UUC CAC GCA GUG CGU (5 ) antikodonit

Perinnöllisyyden perusteita

Avainsanat: perimä dna rna 5`-ja 3`-päät replikaatio polymeraasientsyymi eksoni introni promoottori tehostajajakso silmukointi mutaatio

NON-CODING RNA (ncrna)

Lääketieteen ja biotieteiden tiedekunta Sukunimi Bioteknologia tutkinto-ohjelma Etunimet valintakoe pe Tehtävä 1 Pisteet / 15

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita

E. colin auksotrofiset mutantit

"Geenin toiminnan säätely" Moniste sivu 13

Bioteknologian perustyökaluja

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen Medicum, Biokemia ja kehitysbiologia

Miten on mahdollista, että meillä on vasta-aineet (antibodit) aivan kaikkea mahdollista sisääntunkeutuvaa vierasmateriaalia vastaan?

9/30/2013. GMO analytiikka. Termistöä. Markkinoilla olevien GM kasvien ominaisuuksia

Hyvän vastauksen piirteet. Biolääketieteen valintakoe Maksimipisteet: 45

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

- Extra: PCR-alukkeiden suunnittelutehtävä haluttaessa

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen BLL Biokemia ja kehitysbiologia

Bioteknologian tutkinto-ohjelma Valintakoe Tehtävä 3 Pisteet / 30

GEENITEKNIIKAN PERUSASIOITA

Hyvän vastauksen piirteet. Biolääketieteen valintakoe Maksimipisteet: 45

Solu - perusteet. Enni Kaltiainen

Solun tutkiminen. - Geenitekniikka

GMO analytiikka Annikki Welling Kemian tutkimusyksikkö Evira

Perinnöllisyyden perusteita

Biologian tehtävien vastaukset ja selitykset

Biologia ylioppilaskoe

Vastaa lyhyesti selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Kehitysbiologiassa käytetään lukuisia viekkaita kuvantamismenetelmiä

PIKORNAVIRUSGENOMIN MONISTUS RT-PCR- MENETELMÄLLÄ

Sytosoli eli solulima. Sytosoli. Solunsisäiset rakenteet, kalvostot ja proteiinien lajittelu (Chapter 12 Alberts et al.)

måndag 10 februari 14 Jaana Ohtonen Kielikoulu/Språkskolan Haparanda

Etunimi: Henkilötunnus:

Nukleiinihapot! Juha Klefström, Biolääketieteen laitos/biokemia ja genomibiologian tutkimusohjelma Helsingin yliopisto.

BIOLOGIAN OSIO (45 p.)

BIOLOGIAN OSIO (45 p.)

II Genetiikka 4.(3) Nukleiinihapot

Anatomia ja fysiologia 1 Peruselintoiminnat

Ribosomit 1. Ribosomit 2. Ribosomit 3

Tarkastele kuvaa, muistele matematiikan oppejasi, täytä tekstin aukot ja vastaa kysymyksiin.

465 E MOLEKYYLIBIOLOGIAA

- Jakautuvat kahteen selvästi erottuvaan luokkaan,

Biotieteiden perusteet farmasiassa, syksy 2017

Vanilliini (karbonyyliyhdiste) Etikkahappo (karboksyyliyhdiste)

VIIKKI BIOCENTER University of Helsinki

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Solun tuman rakenne ja toiminta. Pertti Panula Biolääketieteen laitos 2012

Esim. ihminen koostuu 3,72 x solusta

Biomolekyylit 2. Nukleotidit, aminohapot ja proteiinit

Metsäpatologian laboratorio tuhotutkimuksen apuna. Metsätaimitarhapäivät Anne Uimari

Laskuharjoitus 4 selitykset Juha-Matti Alakoskela, jmalakos@cc.helsinki.fi

The Plant Cell / Sytoskeleton

CHEM-C2300 Solu- ja molekyylibiologia Luento

KOULUTUSOHJELMA Sukunimi: Etunimet: Nimikirjoitus: BIOLOGIA (45 p) Valintakoe klo

BIOMOLEKYYLEJÄ. fruktoosi

Tulehdus ja karsinogeneesi. Tulehduksen osuus syövän synnyssä. Tulehdus ja karsinogeneesi. Tulehdus ja karsinogeneesi. Tulehdus ja karsinogeneesi

Ribosomit 1. Ribosomit 4. Ribosomit 2. Ribosomit 3. Proteiinisynteesin periaate 1

LUENTO 3 Kyösti Ryynänen Seutuviikko 2014, Jämsä

Seutuviikko 2015, Jämsä Kyösti Ryynänen PROTEIINISYNTEESI LUENTO 3 DNA-RAKENNE DNA SOLUJAKAUTUMINEN DNA-KAKSOISKIERRE

MALLIVASTAUKSET (max 30 p/kysymys, max 120 p koko kokeesta)

Ekologiset ympäristöongelmat. 10. Geeniteknologia. BI5 II Geeniteknologia 4. Geenitekniikan perusmenetelmiä

Geenitekniikan perusmenetelmät

SÄTEILYN TERVEYSVAIKUTUKSET

Nimi sosiaaliturvatunnus

POIMI KEVÄTTALVEN KAMPANJAEDUT!

Molekyyligenetiikan koulutuskartoitus Etelä- Suomessa

MYKOPLASMA- WORKSHOP!

Saana-Mari Jänkälä CDNA-KIRJASTON VALMISTUKSESSA KÄYTETTÄVIÄ GEENITEKNIIKAN MENETELMIÄ

Plasmidi-DNA:n eristys bakteerisoluista DNA:n geelielektroforeesi (Proteiinien geelielektroforeesi)

Väärin, Downin oireyhtymä johtuu ylimääräisestä kromosomista n.21 (trisomia) Geeni s. 93.

Erilaisia soluja. Siittiösolu on ihmisen pienimpiä soluja. Tohvelieläin koostuu vain yhdestä solusta. Veren punasoluja

PROTEIINIEN MUOKKAUS JA KULJETUS

Solun perusrakenne I Solun perusrakenne. BI2 I Solun perusrakenne 3. Solujen kemiallinen rakenne

Genomi- ilmentymisen säätely

Mitä elämä on? Astrobiologian luento Kirsi

Essential Cell Biology

COXSACKIEVIRUS A9 KANTOJEN MUUNTUMINEN

Transkriptio:

replikaatio repair mitoosi meioosi fertilisaatio rekombinaatio repair mendelistinen genetiikka DNA-huusholli Geenien toiminta molekyyligenetiikka DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio kehitysgenetiikka immunogenetiikka syöpägenetiikka ELÄMÄ! Genetiikan perusteiden miellekartta

CELL 263- replikaatio repair mitoosi meioosi fertilisaatio rekombinaatio repair mendelistinen genetiikka DNA-huusholli Geenien toiminta molekyyligenetiikka DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio kehitysgenetiikka immunogenetiikka syöpägenetiikka ELÄMÄ! Genetiikan perusteiden miellekartta: tänään replikaatio

DNA:n replikaatio eli kahdentuminen on aika keskeinen asia koko eliökunnan kannalta Idea siitä, että yksinkertainen juoste (strand) voi toimia templaattina, on yksinkertainen ja nerokas, ja sen lausuivat jo Watson ja Crick helmikuun 28 päivänä 1953 Onkin yleensä niin, että vain toisessa juosteessa on informaatiota (koodia), eli vain toinen transkriboidaan RNA:ksi. Toinen juoste on varastointia varten. Säätelyasioissa tosin kaksijuosteinen DNA kyllä sisältää informaatiota: säätelytekijät lukevat kaksoisjuostetta

G C DNA 5 T A 3 5 3 5 3

DNA:n replikaatio DNA:n rakenteen keksimisen yhteydessä Watson ja Crick hoksasivat, että rakenteessa sinänsä on kopioitumisen idea Kuuluisa lause: "It has not escaped our notice that..." Kotitehtävä #5: hanki tämän lauseen sisältäneen lyhyen klassikkokirjoituksen kopio ja näytä se luennolla

DNA:n replikaation koulukirjamallissa vapaiksi jääneiden emäsosien pariksi järjestyy vapaita nukleotideja. Emästen liittymissäännöt määräävät niiden paikat CELL 267- Virheet: juosteet samansuuntaiset = riboosin nurkat ajattelemattomasti, rakentumissuunta siksi ajattelematta, autokatalyysi

Meselson & Stahl 1958 Semikonservatiivisen replikaation osoitus CELL 268

Semikonservatiivinen

Semikonservatiivinen Meselson & Stahl 1958; CELL 268

G C DNA 5 T A 3 5 3 5 CELL 267 3

Ihan vähän kemiaa: Nukleotidit ATP, GTP, CTP ja TTP saapuvat paikalle täynnä energiaa, siis trifosfaatteina. Replikaatiokone kuluttaa energiaa, jota se saa joka askeleella kahden fosfaatin sidoksen purkamisen verran, kun kasvavaan DNA-ketjuun liitetään monofosfaatteja AMP, GMP, CMP ja TMP 5 Huomannette, että ATP ja GTP ovat solun muissakin energiaa vaativissa töissä energian tuojina ja luovuttajina! CELL 267 3

CELL 267

Selitys sille, miksi yksisuuntainen replikaatio mahdollistaa tärkeän oikoluvun ja on siksi meidän mielestä oikein hyvä asia. CELL 271

Replikaation pitää tapahtua kerran ja vain kerran solusyklissä, kokonaan G2 = tuliko valmiiksi? G1 = jooko? No joo. S = replikaatio Kertaa: solusykli CELL kappale 17

Replikoni on replikaatioyksikkö lkm pituus nopeus Bakteerit 1 4200 kb 50 000 bp/min Hiiva (17 kr) 400 40 kb 3 600 bp/min Drosophila 3 500 40 kb 2 600 bp/min Nisäkäs 25 000 150 kb 2 200 bp/min

Jotta kerran-ja-vain-kerran replikaatiota voitaisiin kontrolloida, tarvitaan viestintää ja informaatiota (Solusykli: CELL 1062) - Solusyklin sanomantuoja (joo) >> priming complex (CELL 284, 1067) - Replikaation aloituskohdat kromosomissa, jotka sitten eivät aloita toista kertaa (CELL 287, 1068) - Replikaation (ja korjauksen) lopullisuudesta kertova viesti: p53:n on saatava tietää, että katkenneita DNA:n päitä yms sotkua ei ole, vaan kaikki on korjattu (CELL 1071)

Science 8 Dec 1995

LUKKO jää tähän

CELL kappale 5 CELL kappale 17

Koko prosessi säälittävinä vanhoina kuvina SV40 on DNA-virus. Kun se on solussa, se haluaa replikoitua solusyklistä riippumatta, tietenkin, eihän kerta/ solusykli riitä virukselle mitenkään. Sitä käytetään tutkimuksiin paljon, ihmisen tai apinan soluviljelmissä

Replikaation työntekijöitä: helikaasi avaa kaksoisjuostetta kahteen suuntaan T ag helikaasi on viruksen oma erikoinen aloitusmolekyyli, joka osaa huijata solua. Loput prosessin värkit solu toimittaa paikalle omista varastoista, typerää kyllä MCB 465

DNA kaksoisjuosteen avaamiseen tarvitaan helikaasi

RPA = replication protein A pitää yksinkertaisen juosteen auki MCB 465

Juosteen pitäminen yksinkertaisena vaatii "single strand binding proteiinin"

Ihmisen SSB:n rakenne

Primaasi tekee hiukan RNA-kopiota (primer) DNA:n rinnalle, sillä mikään DNA-polymeraasi ei osaa aloittaa pelkästä yksinkertaisesta juosteesta! RFC = replication factor C + Polymerase alpha MCB 465

Primaasi laittaa alukkeeksi pätkän RNAta, josta DNApolymeraasi voi aloittaa synteesin Ilmiö "primer" toistuu PCR-metodissa. Aluke on silloin DNA:ta ja osoittaa polymeraasille aloituspaikan, jonka tutkija määrää (CELL 545)

Figure 5-12 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

PCNA proliferating cell nuclear antigen vaihtuu primaasin tilalle ja vaihtaa polymeraasiksi alphan tilalle deltan! Huomatkaa, että tämä kaikki on tapahtunut vain toisessa juosteessa, vastakkaisiin suuntiin. Noissa prosesseissa uutta DNA juostetta syntyy 5 >>> 3 päinvastoin juoksevan templaatin rinnalle MCB 465

leading Jotta toinenkin juoste (lagging) kopioituisi, tarvitaan aloitusvälineitä uudelleen MCB 465

"Sliding clamp" pitää etenevän polymeraasikompleksin kiinni juosteessa ja estää luiskahdukset "Clamped polymerase" on paljon kalliimpaa kuin tavallinen, ja jos se on vielä oikolukevaa, siitä pitää maksaa maltaita!

clamp loader on kuin mutteri

Kierre kiristyy avatessa. Tarvitaan leikkuri, topoisomeraasi I

Jotta tämä lagging-strand juoste saataisiin vielä lopulliseen kuntoon, täytyy RNA-primerit poistaa (RNAasi) ja korvata DNA:lla, ja pätkät liittää yhteen (ligaasi) Etenevän replikonin edessä tarvitaa kierrettä vapauttava topoisomeraasi I MCB 465

Koko kalusto paikalla!

Jotta koko vyyhti voitaisiin joskus saada selvitettyä, tarvitaan toinenkin leikkuri, topoisomeraasi II Tästä meillä oli puhetta jo solubilsassa!

Histonit liitetään juosteeseen melko pian. Tässä prosessissa voidaan säilyttää "epigeneettistä informaatiota", eli uusi juoste "muistaa", miten sitä on aikaisemmissa vaiheissa säädelty.

Samaa juttua: näin histonimodifikaatio voi periytyä

Telomeraasi huolittelee kromosomien päät

http://www.dnalc.org/ Tuossa osoitteessa voi kerrata kaiken (ja oppia lisääkin)

DNA-polymeraasit ovat keskeiset työn suorittajat E. coli I, II, III Nisäkäs α (I) δ (III) ε (II) β γ tuma tuma tuma tuma mitokondrio lagg. leading repair repair Mikään DNA-polymeraasi ei osaa aloittaa yksijuosteisesta templaatista. Aina tarvitaan aluksi RNA-primeri (primaasientsyymi tekee sen) tai (labrassa) valmis primeri, joka osuu sitoutumaan aloituskohtaan (PCR) CELL 272

Erikoisempia DNA-polymeraaseja Taq -polymeraasi Thermus aquaticus Pwo-polymeraasi Pyrococcus woesei Tth-polymeraasi Thermus thermophilus, myös RNA>DNA Näitä käytetään PCR:ssä (Polymerase Chain Reaction), koska ne kestävät denaturoinnin kuumuuden Käänteistranskriptaasi = RNA-templaatilla toimiva DNApolymeraasi Muuttaa esimerkiksi mrna:n DNA:ksi, jota on helpompi tutkia ja hyvä säilyttää; RNA-virukset käyttävät sellaista päästäkseen nauttimaan solun eduista DNA-muodossa Telomeraasi laittelee kromosomin päät kuntoon