DNA replikatsioon ehk

1. DNA replikatsioon ehk uue komplementaarse DNA ahela süntees

2. DNA süntees on semikonservatiivne

4. Replikatsioon toimub üheaegselt mitmetes kromosoomi piirkondades - replikonid Igas replikonis algab replikatsioon replikatsioonioridžin’ist, kus DNA ahelad teineteisest lahutatakse (ensüüm: helikaas) Ühes replikonis vōib olla palju oridžin’e

5. DNA ahela sünteesiks on vaja: 1. maatriksit ehk template’i ehk eeskuju ehk vana ahelat – uus DNA ahel sünteesitakse olemasoleva ahelagakomplementaarsena • deoksünukleosiidtrifosfaate, millest DNA sünteesitakse ja millest saadakse sünteesiks vajalik energia • vaja on praimer’it - DNA polümeraas on vōimeline sünteesi alustama ainult siis, kui umbes 10-nukleotiidne fragment uuest ahelast on juba olemas 4. sünteesiensüümi - DNA polümeraasi

6. DNA polümeraasi sünteesi suund on 5’→3’

7. Juhtiv ja mahajääv ahel DNA sünteesil

8. RNA-praimeri süntees

10. DNA juhtiva ahela süntees • DNA-primaas sünteesib ~10 nukleotiidse komplementaarse RNA fragmendi (praimeri), kasutades selleks nukleosiidtrifosfaate • DNA polümeraas jätkab praimeri lōpust edasi, sünteesides desoksünukleosiidtrifosfaatidest komplementaarset DNA ahelat • DNA polümeraas lōpetab sünteesi • Eksonukleaas lōikab RNA-praimeri välja

11. DNA mahajääva ahela süntees • DNA-primaas sünteesib ~10 nukleotiidse komplementaarse RNA fragmendi, kasutades selleks nukleosiidtrifosfaate • DNA polümeraas jätkab praimeri lōpust edasi, sünteesides desoksünukleosiidtrifosfaatidest komplementaarset DNA ahelat – Okazaki fragment • DNA polümeraas lōpetab sünteesi, kui ta on jōudnud järgmise RNA-praimerini • Eksonukleaas lōikab RNA-praimeri välja • DNA polümeraas sünteesib RNA-praimeri asemele DNA fragmendi • DNA ligaas seob fragmendid

12. DNA ligaas

13. E.coli: kromosoomis 4,4 x 106 nukleotiidi DNA replikatsioon kestab 42 minutit 1 oridžin , 2 kahvlit Sünteesi kiirus: 1000 bp/kahvli kohta sekundis (ühel ahelal 500 bp/sek) Okazaki fragmendid - 1000-2000 nukleotiidi Prokarüoodid:

14. Eukarüoodid: • Homo sapiens: 3,3 x 109 nukleotiidi • DNA replikatsioon kestab 8 tundi • 10000- 100000 replikoni (igas 20-80 oridžini) • Sünteesi kiirus 100 bp/kahvli kohta sekundis (ühel ahelal 50 bp/sek) Okazaki fragmendid - 100-200 nukleotiidi

19. Telomeeri replikatsioon

20. Vea parandamine (mismatch proofreading)

21. DNA reparatsioon

23. Reparatsiooni mehhanism: • Vale nukleotiid lōigatakse välja (endonukleaas) • DNA polümeraas lisab ōige nukleotiidi • DNA ligaas seob fosfodiestersideme

27. Pürimidiinalused, reparatsioon

28. Pürimidiinalused, reparatsioon • Tsütosiini desamiinimisel tekib uratsüül. Vea parandab uratsüül-DNA-glükosülaas, lōigates uratsüüli ahelast välja. Seejärel eemaldab AP-endonukleaas suhkru ja fosfaadi, polümeraas lisab ōige nukleotiidi, ligaas taastab fosfodiester-sideme • Kui DNA ahelas sisalduks U ( nagu see on RNA puhul), siis ei eristaks uratsüül-DNA-glükosülaas “ōiget” ja C desamiimimisel tekkinud U-d – üks arvatavaid pōhjuseid, miks geneetilist inf-i kannab DNA ja mitte RNA.

29. 5-Met-C desamiinimisel tekib T

30. Pürimidiinalused, reparatsioon • Selgroogsete DNA-s on teatud GC-järjestused metüleeritud – see on seotud mōnede geenide inaktiveerimisega • Kui desamiinitakse (reparatsiooni vajav viga!) metüleeritd C, tekib tavaline T • Olemas spetsiifiline glükosülaas, mis eemaldab TG paarist T • See ensüüm on ebaeffektiivne, umbes 1/3 kōigist mutatsioonidest pärineb siit

31. Geneetiline rekombinatsioon • 1. Üldine rekombinatsioon • 2. Kohtspetsiifiline rekombinatsioon

32. Üldine rekombinatsioon • Toimub kahe homoloogilise DNA kaksikahela vahel • Kōige sagedamini ühe kromosoomi kahe kromatiidi vahel • Eriti oluline meioosis – kahe kromosoomi paardumisel: toimub homoloogiliste kromosoomide sektsioonide vahetus ristsiire e. crossingover

38. Kohtspetsiifiline rekombinatsioon • Protsess, mille käigud teatud ensüümid aitavad mingit DNA järjestust genoomi sisse viia vōi sealt eemaldada • Transpositsiooniline kohtspetsiifiline rekombi-natsioon vōib sisestada mobiilse geneetilidse elemendi suvalisse DNA järjestusse • Paardumist rekombineeruvate DNA ahelate vahel ei toimu ja homoloogiat ei ole

39. Mobiilsed geneetilised elemendid e.transposoonid • DNA-only transposons

40. DNA-only transposons • Sisaldavad DNA järjestust, mis kodeerib ensüümi transposaas, see ensüüm on vajalik DNA liigutamiseks vajalike katkestuste ja seostamiste tegemisel. • Iga mobiilse DNA elemendi otstes on järjestus (punane joonisel), mille tunneb ära just selle elemendi poolt kodeeritav transposaas – need järjestused on samuti liikumiseks vajalikud.

41. DNA-only transposooni sisenemine genoomi (cut and paste variant)

42. Kohtspetsiifiline rekombinatsioon – replikatiivne variant

44. Bakteriofaag lambda DNA sisenemine bakteri kromosoomi

45. Mobiilsete elementide klassid