budowa jadra komorkowego, Notatki z Biologia

Pobierz budowa jadra komorkowego i więcej Notatki w PDF z Biologia tylko na Docsity! Budowa jądra komórkowego cieżki przekazywania informacji w komórceŚ  cieżka Ras ( rodowisko-komórka-jądro) - patrz wykład IV. Każde jej zakłócenia może spowodować nowotwór, gdyż wpływa ona na regulacje podziałów i różnicowania komórki. Prawidłowe komórki mają wyłączoną cieżkę Ras (chyba, że w rodowisku znajduje się czynnik wzrostu).  cieżka Ran (cytoplazma-jądro) - zasada działania podobna do cieżki Ras  uwarunkowania historyczne - zależne od historii komórki, np. jej różnicowania (np. w kolejnych stadiach rozwojowych erytrocytów zawęża się program rozwoju linii komórkowej). Budowa DNA: Genom - zestaw całej informacji genetycznej. Zespół cząsteczek DNA (1 cząsteczka = 1 chromosom). Każda komórka diploidalna (większo ć organizmów zaawansowanych ewolucyjnie) ma 2 kopie każdego chromosomu: od ojca i od matki (chromosomy homologiczne). Cząsteczka składa się z 2 komplementarnych łańcuchów polipeptydowych. Są one spolimeryzowane - mają koniec 3' i 5', co umożliwia kierunkowo ć odczytu informacji. Polimeraza DNA odczytuje nić w kierunku od 5' do 3'. Podwójna helisa jest stabilna dzięki wiązaniom wodorowym między komplementarnymi zasadami (A-T i C-G). Nukleotydy połączone są przez cukry (dezoksyrybozę w DNA lub rybozę w RNA) i fosforany - cukry i fosrorany tworzą rdzeń cząsteczki, a zasady "sterczą" do rodka i tworza wiązania między nićmi. Wyspecjalizowane sekwencje DNA:  miejsce inicjacji replikacji OR (origin of replication) - miejsca rozpoznawane przez t-antygen (wrażliwe na kinazy związane z regulacją cyklu wzrostu), przyłącza szereg białek (fosfataz białkowych) zapobiegających niekontrolowanej replikacji. W genomie bakterii jest tylko 1 OR, u eukariotów - wiele (człowiek - 10000).  centromer - zawiera sekwencje mające powinowactwo do białek akceptorowych łączących się z białkmi kinetochoru (umożliwia przyłączanie mikrotubul podczas podziału komórki).  telomer - końce chromosomów zawierają powtarzające się sekwencje - umożliwiają prawidłowe funcjonowanie komórki po kilku cyklach replikacyjnych (w których końcówki są "niedorabiane") i chronią przed strawieniem. Na końcu nici nie ma miejsca na OR, kawałek nie zostaje zreplikowany. Enzym telomeraza ma czę ć informacyjną o charakterze RNA, podłącza się do niedoreplikowanego końca i przepisuje informacje z RNA na DNA (wiele kopii tej samej sekwencji). Na tak przedłużonej nici może powstać starter i niedoreplikowany zostaje tylko kawałek sekwecji powtarzalnej. telomeraza ma ograniczona aktywno ć - np. u ssaków działa tylko podaczas rozwoju zarodkowego, potem replikacje skracaja telomery (przyczyna starzenia się komórek) - wyjątek stanowią nowotwory, w których telomeraza ulega wtórnej aktywacji). Jedyny przypadek, gdzie RNA stanowi matrycę dla DNA (telomeraza jest odwrotną transkryptazą)!  miejsca przyczepu do lamin jadrowych  organizatory jąderkowe (rDNA) - miejsca kodujące rRNA. Widoczne, bo wokół nich gromadzi sie wyprodukowane rRNA. Podjednostki rybosomów "składane" sa w jądrze (do rRNA dołączane są białka) i dopiero wtedy transportowane do cytoplazmy przez pory jądrowe. W jąderku znajduje sie fosfataza cdc14 potrzebna do funkcjonowania wrzeciona podziałowego (podczas mitozy przechodzi do kinetochorów, a zawarto ć jąderka rozprasza się w cytoplazmie - łącznik pomiędzy rozpuszczaniem otoczki jądrowej a tworzeniem wrzeciona).  rozrzucone sekwencje kodujące tRNA Tylko prawidłowa, stabilna helisa może reagować z białkami i podlegać replikacji. Uszkodzona nić moze podlegać wycinaniu i replikowaniu na podstawie nici komplementarnej. Możliwa też jest wymiana pojedynczego nukleotydu, ale to może powodować mutacje w przypadku błędu). Sprawdzanie i korekta prawidłowo ci DNA jest konieczne dla funkcjonowania organizmu! "Zawarto ć" DNAŚ  sekwencje zasad kodujących (ORF = open reading frame) - ok. 10% informacji genetycznej. Na ich bazie powstaje RNA. Poprzedzone promotorami. W obrębie promotora znajduje się TATA box - miejsce rozpoznawane przez czynniki transkrypcyjne, oraz sekwencje wiążące polimerazę RNA.  2 systemy sekwencji kontrolnych - enhansery i silansjery - do nich przyłączają się białka regulatorowe. Mogą znajdować się w znacznej odległo ci od genu, żeby mogły działać, DNA musi utworzyć pętlę umożliwiającą kontakt aktywatorów z czynnikami transkrypcyjnymi i polimerazą.  sekwencje niekodujace: o repetytywne - potrzebne, żeby promotor i czę ci regulatorowe mogły się spotkać <LI>wstawkowe (transpozony)- podatne na wycinane przez DNAzę, mogą być potem wstawiane w inne miejsca genomu - możliwo ć manipulacji genetycznych! o " mieciowe" (junk DNA) - nie zostały wyrzucone w trakcie ewolucji, gdyż nie były uszkodzone, a tylko przestały być potrzebne (albo nie odkryli my, że do czego służą...). Budowa chromosomu interfazowego: U eukariotów DNA w interfazie ma charakter chromatynyŚ kompleksu DNA i białek. Sekwencje kodujące są rozsupłane na tyle, że może zachodzić transkrypja. Upakowanie DNA: o nić nawinięta jest na rdzenie z histonów - małych białek z dodatnio naładowanymi aminokwasami wiążącymi się ze szkieletem cukrowcowo-fosforanowym (oktamer tworzą po 2 histony H2A, H2B, H3 i H4). Na każdym nukleosomie znajduje się 146 par zasad (nić nawinięta 1,75 razy), w DNA łącznikowym około 50 par zasad. Nukleosomy sa fazowane, tzn. poszczególne sekwencje genu musza być nawinięte w okre lonym miejscu nukleosomu (regulowane jest to przez system białek przesuwających ISWI). o soleniod (coiled coil) - włókna o rednicy ok. 30 nm, DNA zwinięte jest w spiralę, w której wnętrzu znajdują się histony H1 linkery). o solenoid uporządkowany jest w pętle (supercoil) - składniki włókien chromatydowych. U podstawy znajduje sie rdzeń białkowy (scaffold), do którego DNA przyłączone jest sekwencjami SAR. W skład włókien chromatynowych wchodza też enzymy, np. topoizomeraza II rozplatająca zbyt zwiniętą nić DNA o EuchromatynaŚ rednica ok. 300 nm, słabiej zespiralizowana. Sekwencje często odczytywane. Heterochromatyna: sekwencje nie odczytywane (np. centromerowe i telomerowe). Nawijanie i skręcanie DNA ma charakter pasywny (chromosom przyczepiony do lamin jądrowych i rdzenia białkowego -> miejsca SAR), lub dynamiczny - niektóre białka wiążące mają powinowactwo do białek motorycznych mogących zwijać / rozwijac DNA. Białka strukturalne chromatynyŚ topoizomeraza II, białka SMC (struktual maintenance of chromosome)... Modyfikatorem splecenia chromatyny jest HAT (histon acetylate transferaze?) - ma on zdolno c do acetylacji histonu H3 - ułatwia to dostępno ć dla transkrypcji. HAT przesuwa sie z nukleosomu na nukleosom, acetyluje całe regiony, aż trafi na czynnik transkrypcyjny, który go stabilizuje. Dostęp dla białek towarzyszących transkrypcji umożliwia białko SWI i ISWI.