DNA Replication & Transcription
In principle: DNA: n replikaatio on puolikonservatiivinen
h-sidokset ”purettu”, säikeitä purettu,
komplementaariset nukleotidit lisätty olemassa oleviin säikeisiin
replikaation jälkeen jokaisella kaksoiskierteellä on yksi ”vanha” & yksi ”uusi” juoste
DNA ei ole proteiinien ”geneettinen koodi”
DNA: n informaatio on ensin transkriboitava RNA: ksi
lähetti – RNA: n transkriptio on emäs-komplementaarinen DNA: n templaattijuosteen kanssa
& siksi rinnakkaislinja DNA: n aistijuosteen kanssa
DNA & RNA-synteesiä esiintyy vain 5 ’
3′-suunnassa
DNA-synteesi prokaryooteissa:
nukleotideja lisätään samanaikaisesti molempiin säikeisiin, mutta
DNA kasvaa vain 5′ 3 ’suuntaan
(online MGA2 animation)
erottaa:
replikaatio: kaksijuosteisen DNA-molekyylin (dsDNA) kahdentaminen
olemassa olevan molekyylin tarkka ”kopio” (vrt. xerox copy)
synteesi: uuden yksijuosteisen DNA-molekyylin (ssdNA) biokemiallinen luominen
olemassa olevan juosteen emästä täydentävä ”kopio” (vrt. silly putty copy)
esiintyy vain 5′ 3′ – suunnassa
Läksy #5
DNA-synteesi prokaryooteissa
replikaatiohaarukan muodostaminen replikaation alkuhetkellä
tuottaa kaksi yksijuosteista DNA-mallinetta (ssDNA)
monireplikaatiohaarukat (replikonit)
RNA-primerin synteesi
Dntps: n lisääminen DNA-polymeraasilla (DNAPol III) vain 3′ päässä
jatkuva synteesi johtojuosteella
epäjatkuva synteesi viiveellä juosteella
Okazakin fragmentit
oikoluku 3′5′ eksonukleaasiaktiivisuus
johtavat & viiveellä tapahtuva juostesynteesi samanaikaisesti
yksi dimeerinen DNAPol III replikoi molemmat juosteet
RNA-pohjustuksen poisto dnapol I: llä
fragmenttien päiden ligaatio (yhteys) aukoissa DNA-ligaasin avulla
DNA-synteesi eukaryooteissa
eukaryoottiset genomit ovat paljon suurempia 
eukaryoottiset DNA-synteesi on paljon suurempi
eukaryoottiset DNA-synteesi on enemmän tehokas:
enemmän dnapol-molekyylejä, hitaampi synteesi, enemmän replikoneja useissa kromosomeissa
transkriptio: lähetti-RNA: n (mRNA) synteesi (online MGA2-animaatio)
mikä on ”geeni”
RNA – polymeraasi (RNAPol I)
(1) transkriptioyksikön tunnistus: ~ ”geeni”
promoottorit-lyhyet DNA-sekvenssit, jotka säätelevät transkriptiota
tyypillisesti ”upstream” = ”leftward” 5 ”sense-juosteen päästä
(2) initiaatio & venymä
mRNA syntetisoitu 5″ 3 ” DNA-templaattijuosteesta
mRNA-sekvenssi siksi homologinen DNA-AISTIJUOSTEELLE
kolineaarinen: mRNA: n ja DNA: n sense strand ”line up”
(prokaryooteissa, mutta ei eukaryooteissa: KS. alla)
DNA: n replikaation kaltainen prosessi , paitsi
primeria ei tarvita
transkriptiota voi tapahtua kummastakin Strandista
suurin osa DNA: sta ei ole transkriptiota RNA: ksi
(3) Päättyminen
transkription säätely
In prokaryootit, transkriptio & translaatio voi tapahtua samanaikaisesti
eukaryooteissa transkriptio tapahtuu tumakkeessa
translaatio tapahtuu sytoplasmassa (KS. seuraava kohta): RNA : n on läpäistävä ydinkalvo
transkriptio & translaatio on fyysisesti erotettu
primaarinen RNA-transkriptio on laajasti käsitelty
heterogeeninen ydin-RNA (hnRNA) mRNA
eukaryoottisen RNA: n transkription jälkeinen käsittely on monimutkainen
promoottorit & tehostajat määrittelevät initiaation & kontrollin määrä
”cap”(7-metyyliguanosiini, 7 mg) lisätty 5 ”päähän
”häntä” Poly-A: N (5′-~~~ ~ aaaaaa-3′) lisätään 3 ”päähän
hnrna: n ”jatko”: eukaryoottiset geenit ovat ”split”
intronin DNA-sekvenssiekvivalentit, jotka on poistettu hnrna: sta : ”intervening”
Exon DNA sequence equivalents represented in mRNA:” expressed ” in protein
1 ~ 12 ’s of exons / ’geeni ’
>90% transkriptiosta voidaan ”spliced out”
Splicing mechanism uses donor and Acceptor sites
eukaryoottiset geenit & mRNA are not colinear!
DNA / RNA-hybridisaatio tuottaa heteroduplexeja
DNA-intronien ”silmukka ulos”
DNA-eksonien pari mRNA: n kanssa
eukaryoottiset eksonit voivat erota toisistaan laajalti
saman transkription vaihtoehtoinen liittäminen tuottaa eri tuotteita
eri eksonialueet yhdistyvät eri mrnojen
Vaihtoehtoiset eksoniyhdistelmät eroavat toiminnallisesti
kotitehtävät #6: ongelmanratkaisu DNA: lla & RNA
jatkuva kotitehtävien ongelma:
mikä on ’geeni’? Miten havainnot (1) introneista ja eksoneista amd (2) vaihtoehtoisista liitoksista eukaryoottisissa genomeissa muuttavat käsitettä?