Geeni ekspressiooni regulatsiooni etapid.

1. Geeni ekspressiooni regulatsiooni etapid. • 1. Kontroll transkriptsiooni tasemel –kontrollitakse kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavat geeni (transkriptsioonifaktorid, steroidhormoonid ja nende retseptorid, DNA promootor- ja enhanserpiirkonnad, heterokromatiniseerumine, DNA metüleerimine, geenide selektiivne amplifikatsioon). • 2. Kontroll RNA protsessingu tasemel –kontrollitakse, kuidas toimub primaarse transkripti splaising (RNA transkriptist eemaldatakse intronid ja seejärel ühendatakse eksonid) või mõni muu modifikatsioon. • 3. Kontroll RNA transpordi tasemel –kontrollitakse, milliseid mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees. • 4. Kontroll translatsiooni tasemel –kontrollitakse, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide abil toodetakse valke ribosoomides (kontroll mRNA eluea kaudu, RNA järjestuse “redigeerimine” jne.). • 5. Kontroll mRNA degradatsiooni tasemel –selleks lagundatakse selektiivselt mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas. • 6. Posttranslatsiooniline kontroll –selleks selektiivselt aktiveeritakse või inaktiveeritakse toodetud valke või transporditakse neid erinevatesse raku osadesse.

2. Eukarüootide geeni ekspressiooni kontroll.

3. Protsessid, mis põhjustavad raku muutumist tumorigeenseks e. kasvajat tekitavaks. • 1. Immortalisatsioon -raku omadus lõpmatult poolduda. • 2. Transformatsioon -raku allumatus kasvu piiravatele faktoritele. • 3. Metastaas -vähiraku arengustaadium, kus ta tungib läbi normaalse koe ning annab alguse uutele kolooniatele organismi teistes osades. • Primaarsed rakud -organismi normaalsest koest eraldatud rakud, mis ei oma in vitro piiramatut paljunemisvõimet . • Püsiliini rakud -rakud, mis on spontaanselt immortaliseerunud ning võimelised in vitro piiramatult paljunema. • Transformeerunud e. kasvajarakud -tekitavad katseloomadesse süstitult kasvajaid. • Onkogeenid –geenid, mis muudavad normaalse raku kasvajarakuks. Raku kasvu või jagunemise kontrollis osaleva normaalse geeni (protoonkogeeni) mutantne vorm. • Protoonkogeen –tavaliselt raku proliferatsiooni reguleeriv normaalne geen, mis muteerudes võib muutuda kasvajat tekitavaks onkogeeniks. • Kasvajate supressorgeenid –geenid, mille inaktiveerumine põhjustab kasvajaid.

4. Transformeerivate viiruste poolt esilekutsutud onkogenees. • Viiruse poolt nakatatud permissiivsetes rakkudes läbib viirus lüütilise tsükli, mis lõpeb tema järkjärgulise vabanemisega ja raku surmaga. • Mittepermissiivsetes rakkudes ei suuda viirus kogu elutsüklit lõpuni viia, rakk transformeerub ja algab selle piiramatu pooldumine. • DNA viirused –viiruse DNA integreerub peremeesraku genoomi ja ekspresseerub konstitutiivselt. Produtseeritav onkovalk seondub kasvajate supressorvalkudega. • RNA viirused (retroviirused) –nakatavad uusi peremeesorganisme ja –rakke, kuid integreeruvad ka peremeesraku genoomi ja kanduvad järglastele sugurakkude kaudu edasi. • a) mittedefektiivsed retroviirused –aktiveerivad raku enda proto-onkogeene (c-onc), mitte ei kasuta kasvajatekkeks oma onkogeene (v-onc); • b) akuutselt transformeerivad viirused –on omandanud osa peremeesraku geneetilist informatsiooni, mis käitub kui onkogeen Proto-onkogeenide poolt kodeeritavad valgud: kasvufaktorid ja nende retseptorid, G-valgud, türosiinkinaasid, seriin/treoniinkinaasid, signaalvalgud, transkriptsioonifaktorid….

5. DNA-d sisaldavate viiruste rakke transformeeriv mehhanism.

6. Rakulise päritoluga DNA järjestuse paigutumine retroviiruse geeni.

7. Onkogeenide aktiveerumine. • 1. V-onc poolt kodeeritud valku ekspresseeritaks tunduvalt rohkem kui c-onc poolt kodeeritud valku. • 2. Onkogeenid, mis aktiveeruvad punktmutatsioonide tõttu nende nukleotiidses järjestuses. Valgu ekspressiooni tase seejuures ei muutu, muutub valgu funktsioon. • 3. Genoomi ümberkorraldused (DNA insertsioonid, translokatsioonid, amplifikatsioonid), mis aktiveerivad proto-onkogeene.

8. Signaali ülekande rada, mis viib ras valgu aktiveerumisele.

9. Kromosoomide translokalisatsioonil vahetatakse DNA järjestusi erinevate kromosoomide vahel.

10. Retinoblastoomi põhjustab mõlema RB geeni koopia kahjustumine kromosoomivööndis 13q14.

11. Kasvajate supressorgeenid pRb ja p53. • Kasvajate supressorgeen –geen, mille aktiivsus on vajalik raku normaalseks elutegevuseks ja mille funktsiooni kadumine põhjustab kasvajate teket (näit. pRb ja p53valke kodeerivad geenid). • pRb –tuumas asuv fosfovalk, mis mõjutab rakutsüklit • p53 –transkriptsiooni faktor, mis inhibeerib rakutsüklit ja indutseerib apoptoosi rakkudes, milles DNA on kahjustatud

12. ARF-i ja p53 osa rakkude jagunemise regulatsioonis.