6. Geenit ohjaavat solujen toimintaa
Geenit ohjaavat solujen toimintaa
- T. 2
- Tee miellekartta käsitteistä DNA, kromosomi, kromatiini, histoni, geeni, emäskolmikko, aminohappo, proteiini. Eli selvitä näiden väliset suhteet itsellesi!
- Lue alla oleva artikkeli ja vastaa kysymyksiin.
Epigenetiikka: https://yle.fi/aihe/artikkeli/2019/12/04/isovanhempiemme-huonot-kokemukset-voivat-nakya-geenitasolla-epigeneettisina
- Mitä epigenetiikka tarkoittaa?
- Oliko Lamarck siis oikeassa? Periytyvätkö hankitut ominaisuudet?
- Mitä esimerkkejä artikkelissa on isovanhempien elinympäristön vaikutuksesta lapsenlapsien perimään?
Lisää lukemista aiheesta: https://www.helsinki.fi/fi/uutiset/terveys/olet-mita-mummosi-soi
1, 4, 6, 7
1.
DNA:n koodaavan juosteen emäsjärjestys on ATG CCG GGA ATA TAT TAA
a. Mikä on DNA:n mallijuosteen emäsjärjestys?
TAC GGC CCT TAT ATA ATT
b. Mikä on syntyvän lähetti-RNA:n emäsjärjestys?
AUG CCG GGA AUA UAU UAA
c. Mitkä ovat siirtäjä-RNA-molekyylien vastinemäskolmikot?
UAC, GGC, CCU, UAU, AUA, AUU
d. Mikä on syntyvän proteiinin aminohappojärjestys tämän DNA-jakson osalta?
metioniini – proliini – glysiini – isoleusiini – tyrosiini – lopetus
4.
a. metioniini – glutamiini – proliini - alaniini
b. CGA
c. AUC
d. Isoleusiini-aminohappoa
e. UCU, UCC,UCA tai UCG
f. UAC koodaa tyrosiinia, ja sytosiinin muuttuminen guaniiniksi muuttaa emäskolmikon
lopetuskolmikoksi UAG. Proteiinisynteesi loppuisi kesken, eikä toimivaa proteiinia syntyisi.
6.
a. Toukan kudosten sisältämä tietty proteiini hajotetaan aminohapoiksi. Toukan geeneissä on
ohjeet kotelon ja perhosen rakentamiseksi. Uudet proteiinit rakennetaan geenien
ohjaamina proteiinisynteesissä. Tumassa syntyy ensin esiaste-RNA, josta silmukoinnin
jälkeen syntyy lähetti-RNA. Lähetti-RNA:n emäsjärjestykseen on kopioitunut tietyn
proteiinin rakennusohje siten, että yksi emäskolmikko vastaa tiettyä proteiiniin tulevaa
aminohappoa. Lähetti-RNA siirtyy tumasta ulos ja kiinnittyy ribosomille. Siirtäjä-RNAmolekyylit järjestävät aminohapot oikeaan järjestykseen aminohappoketjuksi. Siirtäjä-RNAmolekyylit kiinnittyvät –kaksi molekyyliä kerrallaan- lähetti-RNA:han omilla
vastinemäskolmikoillaan ja jättävät kuljettamansa aminohapot aminohappoketjun
kokoamispaikalle. Kun aminohappoketju on valmis, se muokataan ensin sekundaari- ja
sitten tertiaarirakenteiseksi, ja on syntynyt valmis proteiini.
b. Kotelovaiheen alussa kaikki kotelon kudokset hajoavat ja siksi myös RNA:n määrä on pieni.
Sitten kotelossa alkaa uusien, kotelovaiheessa tarvittavien proteiinien valmistus. Siihen
tarvitaan RNA-molekyylejä, joten RNA:n määrä nousee, kun kotelon ikä on 20 % sen koko
iästä. Toinen piikki RNA:n määrässä on kotelovaiheen lopussa, 80 % koko kotelovaiheen
iästä, kun kotelo alkaa valmistautua perhosvaiheeseen ja tarvitaan taas uusia proteiineja.
c. Entsyymi B katalysoi pyruvaatin muuttumista maitohapoksi eli osallistuu
maitohappokäymiseen. Kyseisen entsyymin aktiivisuus on suurimmillaan, kun kotelon ikä
on 0-6 vrk. Silloin kotelossa ei ole vielä ilmaputkia, eikä kotelo saa happea
soluhengitykseensä. Kun ilmaputket ovat kehittyneet, kotelo saa tarvitsemansa energian
soluhengitysreaktiosta. Sen yhtä vaihetta, sitruunahappokiertoa, katalysoi entsyymi A. Sen
aktiivisuus lisääntyy selvästi, kun kotelo on saavuttanut kuuden vuorokauden iän. Siitä
eteenpäin kotelon solujen energiantuotanto perustuu soluhengitykseen.
7. Geeni, lähetti-RNA ja intronit
a. Introni on geenin koodaavalla alueella oleva jakso, joka ei sisällä perinnöllistä
informaatiota.
b. Geeniin lasketaan mukaan sekä säätelyalue että koodaava alue. Lähetti-RNA:ssa on
mukana pelkästään koodaavan alueen eksonit, eikä välttämättä niistäkään kaikkia.
c. Vaihtoehtoinen silmukointi tarkoittaa sitä, että intronien lisäksi esiaste-RNA:sta voidaan
poistaa myös osa eksoneista. Siten samasta geenistä saadaan tuotettua erilaisia lähettiRNA-molekyylejä ja erilaisia proteiineja.
d. 2400:3 = 800 emäskolmikkoa -> 799 aminohappoa sekä lopetusemäskolmikko.
YO-tehtäviä
- K2016, t.1
- S2016, t. 1
- K2014, t. 4
- S2008, t. 10
Mallivastaus viimeiseen:
Määrittely:
Geeni on osa kromosomin DNA-ketjua, joka koodaa kolmen emäksen jaksoina (kodonit) (RNA:ta ja
edelleen) yhtä peptidiketjua (josta voidaan lopulta tehdä useitakin proteiineja).
Geeni on kromosomissa sijaitseva perintötekijä. (Siitä voi samassa lokuksessa olla eri alleeleja).
(2 p.)
Rakenne:
Prokaryooteilla geenin koodaava jakso on yhtenäinen, mutta eukaryooteilla se on usein jaksottunut
koodaaviin alueisiin eli eksoneihin ja ei-koodaaviin eli introneihin, jotka silmukoidaan pois niin, että niitä
ei ole enää lopullisessa lähetti RNA:ssa.
Geeni rakentuu osa-alueista: säätelyalue (promoottori) ja varsinainen koodaava alue, josta DNApolymeraasi aloittaa toimintansa.
Prokaryooteilla sama säätelyalue voi säädellä useiden peräkkäisten geenien toimintaa (operoni).
Geenien säätelyyn voi osallistua tehostajajaksoja, jotka voivat sijaita hyvinkin kaukana itse geenistä.
(4 p.)