KESKUSTELU

Onko DNA:lla muita tehtäviä, kuin koodata proteiineja?

Miten eri proteiinien rajat tarkalleen ottaen määräytyvät?
Itse päättelisin, että proteiini alkaa aloituskoodista TAC ja jos TAC tulee uudestaan ennen lopetuskoodia, siihen paikelle tulee metioniini. Proteiini loppuu lopetuskoodiin ja jos sen jälkeen tulee jotain muuta kuin TAC, se on "roska-DNA:ta". Uusi proteiini alkaa vasta, kun tulee taas TAC.

Se myös säätelee muiden geenien toimintaa. Käsittääkseni Hox-geenit eivät koodaa proteiineja, vaan niistä transkriptoidut RNA-pätkät käynnistävät tai lopettavat muiden geenien toiminnan.


Muut saavat vastata tuohon, mutta sen asian lisäisin, että eukaryooteilla geeni koostuu useasta koodaavasta palasta (eksoni) ja niiden välissä olevasta tilkkeestä (introni). Lähetti-RNA:n muodostumisen jälkeen siitä silmikoidaan introni-osuudet pois. Tiettyjen geenien kohdalla voidaan silmikoida myös jokin/joitain eksoneja pois. Näin yksi geeni voi koodata useaa proteiinia.

DNA sisltää myös koodia, jonka perusteella ei synny proteiineja vaan toiminnallisia RNA-molekyylejä.

Tässä linkissä lisää asiaa eri RNA-lajeista:

http://www.solunetti.fi/fi/solubiologia/rna_lajit/2/

Toisin kuin Arla kirjoitti, HOX-geenit kylläkin tuottavat proteiineja.

http://en.wikipedia.org/wiki/Homeobox

DNA:n tehtävä on varastoida proteiinien rakennus ohjeet. RNA:molekyyli muodostuu sense nauhalle emäsparisäännön mukaisesti ja siirtää "koodin" ulos tumasta ribosomille, jossa polypeptidiketju muodostuu, aktiiviseksi proteiiniksi tuleminen vaatii usein vielä jatko toimenpiteitä. (esim, ei välttämättä koostu vain yhdestä alayksiköstä tai sitä pitää avustaa saamaan oikea kolmiulotteinen muoto. tai liittää siihen sokeri tai muita molekyyläjä.
Myös nämä rna-molekyylit yksinään voivat toimia toiminnallisina yksiköinä ilman että niiden ohjeiden mukaan tehdään proteiineja.
HOX-geenit eivät sinänsä poikkea muista geeneistä, niillä on vain erityisen tärkeä rooli yksilönkehityksessä. DNA sisältää myös lukuisia säätelyalueita joilla se päättää mitä proteiinia solutuottaa ja mitä ei, myös erillaisia toistuvia jaksoja ja kaikkea muuta, joilla ei perusteiden ymmärtämisen kannalta ole merkitystä.
Kaikki proteiinit eivät toki aktiivisessa muodossa ala myöskään metioniinilla vaan se voidaan poistaa proteiinista myöhemmin, mikäli se on tarpeeton. Lopetuskodonin jälkeen rna molekyyli irtautuu ribosomista ja hajoaa takaisin alayksiköiksiin. rna nauha pilkotaan myöskin paptideikseen kun lisää proteiinia ei tarvita, joten tässä kohtaan ei ole "roska dna:ta", jolla tarkoitetaan dna:n ei koodaavaa aluetta.

Näin sanoo myös Wikipedia:

Metioniini (C5H11NO2S) on yksi luonnon 20 yleisimmästä aminohaposta. Se on tioeetteri ja toinen kahdesta rikkipitoisesta aminohaposta kysteiinin ohella, joka on tioli. Se on välttämätön aminohappo.

Metioniin kodoni AUG on myös geenien aloituskoodi, joten translaation aikana jokaisen eukaryoottiproteiinin ensimmäinen aminohappo on metioniini. Se poistetaan yleensä proteiinin muokkauksen myöhemmissä vaiheissa.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Metioniini

Onko näin, että tumassa tapahtuva replikaatio saa vapaat nukleotidinsä tumassa tapahtuvissa biosynteeseissä? Jos ei, niin mistä ne rakennuspalikat replikaatioon ja transkriptioon saadaan? Kun lähetti-RNA on tehtävänsä tehnyt solulimassa, niin hajoaako nukleiihihappo ja emäkset menevät takaisin tumaan? Biologian sanakirjan mukaan polymeraasit valmistavat nukleotideja ja se mulla vähän epäilyttää...

Teollisestihan niitä voidaan tehdä esim. PCR:ää varten, mutta miten siis elävissä orgnismeissa tämä tapahtuu?

Evoluution kannalta olen ymmärtänyt, että kemialliset reaktiot synnyttivät nukleotideja ja niistä sitten valmistui ensimmäisenä RNA.

Olen yrittänyt kaivella oikeita tietoja vaikka mistä, mutta en ole löytänyt vastauksia. Olisin todella kiitollinen, jos joku teistä lukeneista voisi kertoa uteliaalle?

Tumassa on vapaana erilaisia nukleosiditrifosfaatteja(ATP,GTP,UTP,CTP), jotka siis koostuvat emäksestä,riboosista ja kolmesta fosfaattiryhmästä(alfa,beta ja gamma).
Kun uusi nukleosidi saapuu synteesipaikalle, niin RNApolymeraasi aikaansaa beta ja gamma fosfaattien lohkeamisen(muodostuu pyrofosfaattia joka pilkotaan edelleen, saadaan energiaa transkription eteenpäin viemiseen) sen sisältämien magnesium ionien avulla sekä sen että kasvavan ketjun viimeisen nukleotidin vapaa OH-ryhmä hyökkää siihen, Jäljelle jäänyttä alfa ryhmää käytetään uuden fosfodiesterisidoksen muodostamiseen. Joten tavallaan RNA polymeraasit valmistavat nukleotideja. Sama pätee myös replikaatioon mutta siinä sokeri on deoksiriboosi riboosin sijasta ja entsyyminä DNA-polymeraasi.
Kun mRNA on hoitanut tehtävänsä se pilkotaan alayksiköikseen, lähetti RNA:n elinikä riippuu sen stabiilisuudesta ja se taas riippuu sen sekvenssistä, esim ARE alueet( AU-rikkaat alueet) destabiloivat ja lyhentävät lähetin elinikää kun taas IRE alueet (iron response element) jotka stabiloivat lähettiä, vallitseva rautakonsentraatio vaikuttaa tähän ominaisuuteen.
Eukaryooteilla on kaksi erilaista hajoitustietä, 5´->3`ja 3´->5`. Ensimmäisessä vaihtoehdossa lähetti pitää ensin deadenyloida jotta cap rakenne voidaan poistaa endonukleaasilla jonka jälkeen eksonukleaasi hoitaa loput alkaen 5´päästä. toisessa vaihtoehdossa deadenyloitu lehitti pilkotaan 3´->5`suunnassa eksosomin(<9 eksonukleaasista koostuva kompleksi) sekä endonukleaasi(e)n avulla. Nämä pilkotut alayksiköt AMP..jne täytyy siis "ladata" ennen kuin ne voidaan käyttää uudestaan.

Kiitoksia vastauksesta, mutta edelleen minua jäi vaivaamaan se, että jos tumassa siis on valmiina näitä nukleotideja (emäs, sokeri ja fosfaatti osa), niin mistä ne puriini- ja pyrimiiiniemäkset syntyy? Mistä tuli ensimmäinen emäs?

Polymeraasit valmistavat kyllä nukleotidiketjuja, liittävät näitä nukleotideja yhteen, mutta mistäs ne emäkset tullee?

Nukleosidihän tarkoittaa emäsosaa ja sokeriosaa, puuttuu fosfaattiosa.

Löytyisikö näille emäksille jotain syntyteoriaa?

Edelliselle:

Ihan niinkuin solussa valmistetaan koko ajan nukleotidejä, valmistetaan siellä koko ajan myös emäksiä. Muistaakseni valmistuksessa tarvitaan aminohappoja (tai ainakin sekä aminohapoissa että emäksissä on typpeä...). Puriinit valmistetaan samalla tapaa ja pyrimidiinit vähän omalla tavallaan. Täydelliset reaktiotiet löytynevät netistä jos jaksaa etsiä.

Emäksiä tarvitaan solussa muuhunkin kuin DNA:han ja RNA:han. Esimerkiksi solun energiataloudelle tärkeä ATP on melkein sitä samaa kuin adeniiniemäs.

Jos tarkoitat, että miten syntyi maailmanhistorian ensimmäinen emäs, niin sitä en osaa sanoa.

Katselin tässä lähiaikoina myrskyistä juttua ja kauan aikaa on jo tiedetty, että pyörremyrskyt pyörivät eteläisellä pallonpuoliskolla vastapäivään ja pohjoisella myötäpäivään. Ja pyörremyrskyt eivät voi ylittää päiväntasaajaa. MUTTA tulikin mieleen että miten tämä samainen päiväntasaaja-ilmiö vaikuttaa ihmiseen jotka ovat syntyneet ja kasvaneet koko elämänsä eri puolilla palloa? Eli tarkoitan lähinnä DNA-muutoksia. Vaikuttaako ihmisen olinpaikka DNA:n kierteen suuntaan? Olen saanut sellaisen käsityksen että ihmisen dna on eräänlainen kiertyvä tikapuu jolla on alku ja loppu.. uskoisin että tällä ei ole ihmiselle mitää vaikutusta, mutta mielenkiintoista olisi tietää vaikuttaako se ihmiseen millään tavoin.

Mitäs muita tehtäviä sillä pitäisi/voisi olla?

Miten se GEENI ITSE muita geenejä säätelee? Eikä siis sen tuottama proteiini?



Tarkoittanet, että geeni voi tuottaa muitakin yhdisteitä kuin proteiineja, ja nämä sitten voivat säännellä muiden geenien luentaa?

Useimmat yhdisteet ovat happamia tai emäksisiä. Jotkin jopa molempia yhtä aikaa.

Kertailen tässä tuota biologiaa kevään kirioituksia varten. Kaiken maailman nippeliä ja selitystä löytyy kyllä solubiologiasta ja geenitekniikasta, mutta yksi itseä peruskäsitteen määritelmä tuntuu puuttuvan. Tai sitten tunteeni ovat väärässä.

Nimittäin tuo DNA- tai mikä tahansa xNA-molekyyli. Voidaanko todeta teoreettisellä tasolla, että yksi AT- tai CG-emäspari muodostavat alkeellisimman DNA-molekyylin? Tai vaihtoehtoisesti yhden AT- ja yhden CG-emäsparin muodostama kokonaisuus, josta löytyvät kaikki DNA-molekyylin komponentit?

Hyvin seikkaperäisesti kyllä selitetään, kuinka se mekanismi toimii (polymeraasi, lähetti-RNA [joka pitää aina sanoa ääneen Mestarin äänellä]) jne, mutta yhtäkkiä hypätään vaan suoraan geenin käsitteeseen, sitten kromosomiin ja kromosomistoihin jne.

Telkkarissa, kun ne etsivät tai agentit teettävät laboratoriossa aina sen DNA-vertailun, niin millä asteella se DNA-vertailu todellisuudessa tehdään? Ei varmaankaan ainakaan DNA-molekyylitasolla, koska tuo oppimäärä on antanut ymmärtää, että yksilön solujenkin välillä on perimässä lukumäärällisesti hirveitä eroja, puhumattakaan siitä ihmisen geeniperimässä on yhteensä jotain vajaa 4 miljardia emäsparia. Tarkoitetaanko muuten tällä geeniperimällä koko kromosomiston "tietomäärää?"

Mietin vain, että jos kerta ihmisen ja simpanssin ero on todella pieni, ja ihmisten välinen ero vielä paljon paljon pienempi, niin mistä ihmeestä ne tietävät ihmisten DNA:ta vertaillessa etsiä niitä eroavaisuuksia, ja kuinka paljon sitä DNA:ta täytyy olla käytettävissä, että voidaan saada aikaan luotettavei tuloksei? Vai luotetaanko tässä asiassa käytännössä johonkin laskennalliseen todennäköisyyteen?

En ole ihan varma mitä tarkoitat tällä, mutta DNA molekyyli koostuu toisiinsa esteröityneistä nukleotideistä(jotka taas koostuvat sokerista, emäksestä ja fosforihaposta), eli kahden deoksiribonukleotidin muodostama ketju todellakin on DNA:ta.



DNA profilointi perustuu siihen, että DNAssa on alueita jotka löytyvät tietystä kohtaa kromosomia lähes kaikilta. Näillä alueilla on sen verran eroavaisuuksia yksilöiden välillä, että kun tarpeeksi niiden eri alueiden tietoja yhdistelee saadaan jollakin 99.99% varmuudella oikea tyyppi kiinni. näiden alueiden sekvensointiin on sitten useita eri strategioita, mutta todellakin se voidaan selvittää yksi nukleotidi kerrallaan tai sitten verrata vaikka dna-juosteiden pituuksia. Aika tarkkaa puuhaa, mutta onneksi noita analyysejä pystytään aika hyvin kohdentamaan haluttuihin kohtiin perimää. Toivottavasti selvensi.



Nuo eroavaisuudet voi olla yhden nukleotidin luokkaa ja nekin saadaan aika helposti selville. Ihmisen ja apinan erot eivät jää tähän vaan ihmisellä se lähetti-RNA silmukoidaan usein vähän eri tavalla mikä selittää sen miksi ihmisellä on se joku 100k eri proteiinia, mutta vain 25k geeniä. Se kuinka paljon dna:ta tarvitaan tutkimuksissa riippuu aika paljon mitä metodia ja laitteita käytetään. Koko perimää tutkittaessa (olettaisin myös että oikeastaan missä tahansa dna-tutkimuksessa) DNA joudutaan aina pilkkomaan osiin ja metodista riippuen se voidaan kloonata tämän bakteerikirjastoon ennen kuin varsinainen sekvensointityö alkaa. Sieltä sitten tutkitaan yksi pala kerrallaan koko sekvenssi "kuin kokoaisi palapeliä".