Upload
alexandra-laura
View
66
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Cursuri genetica
Citation preview
GENETICA MEDICINA DENTARA
CURS 4 28 octombrie 2013
AUTOR: PROF.DR. EMILIA SEVERIN
UMF Carol Davila Bucuresti
2) ADN polimeraza permite
polimerizarea nucleotidelor numai
in directia 5 3.
1) Enzima ADN polimeraza NU poate
initia sinteza;
Modelul are in vedere caracteristicile
ADN POLIMERAZEI:
Reiji si Tsunako OKAZAKI
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
SINTEZA ADN in vivo
Modelul OKAZAKI (1968) foloseste E.coli
3
MECANISMUL MOLECULAR AL REPLICARII ADN
1. Procesul de replicare incepe din punctele de origine a replicarii numite ORI;
2. De la ORI cele doua catene se separa formand o structura in forma de Y sau furculita de replicare;
4
Originea replicarii ORI
Furculita de replicare Furculita de replicare Catena
AVANSATA
Catena AVANSATA Catena INTARZIATA
Catena INTARZIATA
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
MECANISMUL MOLECULAR AL REPLICARII ADN
3. De la ORI replicarea progreseaza in ambele directii pana cand ADN este complet duplicat;
4. La nivelul ORI se fixeaza pe ADN proteinele de initiere a replicarii;
5. Replicarea este initiata prin formarea unui PRIMER;
6. ADN polimeraza adauga nucleotide la extremitatea 3 OH a primer-ului.
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 5
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
Catena ADN amorsa
Initierea sintezei formarea PRIMER-ului
PRIMAZA
Sinteza PRIMER-ului ARN
Extinderea catenei cu aj. ADN polimerazei
ADN polimeraza
ARN
ADN
GENETICA MD
MECANISMUL MOLECULAR AL REPLICARII ADN
INITIEREA REPLICARII ADN
6
( la Ek are intre 100 200 nucleotide fiind de 10X mai scurta
comparativ cu piesa Okazaki de la Pk).
- scurta secventa ADN sintetizata pe catena intarziata in timpul
replicarii ADN.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
FRAGMENT (piesa) OKAZAKI
7
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
FRAGMENTE OKAZAKI formate pe CATENA INTARZIATA
CATENA AVANSATA
FURCA DE REPLICARE
DIRECTIA REPLICARII ADN
CATENA ADN AMORSA
CATENA ADN AMORSA
GENETICA MD
MODELUL REPLICARII ADN
8
a catena amorsa 3-5; b catena nou sintetizata continuu (CATENA AVANSATA); c catena nou sintetizata discontinuu (CATENA INTARZIATA); d furca de replicare; e primer; f fragment (piesa) OKAZAKI
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
MECANISMUL MOLECULAR AL REPLICARII ADN
9
HELICAZA SSBP PRIMAZA
ADN polimeraza III ADN polimeraza I LIGAZA
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
ENZIMELE REPLICARII ADN
10
PROTEINA SSB: (single strands binding protein) mentin separate cele doua catene desfacute de helicaza, impiedica
reimperecherea bazelor.
HELICAZA: desface dublul-helix si elibereaza monocatenele.
5 3
5
3
!PRIMAZA: asigura sinteza unui primer (6-30 nucleotide ARN) la
care ADN-polimeraza adauga dezoxiribonucleotide.
3 5
5 3
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
MECANISMUL REPLICARII ADN
11
Directia replicarii
5 3 5
3
5
3
3 5
Enzima ADN POLIMERAZA III adauga noi nucleotide la extremitatea 3 OH a primer-ului.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
MECANISMUL REPLICARII ADN
12
3 5 5
5 3 5
3 3 5
3 DIRECTIA REPLICARII
Fragment Okazaki
CATENA AVANSATA se sintetizeaza CONTINUU si are un singur punct de initiere (PRIMER).
CATENA INTARZIATA se sintetizeaza DISCONTINUU si are mai multe puncte de initiere.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
REPLICARE SEMI-DISCONTINUA
GENETICA MD
MECANISMUL REPLICARII ADN
13
5
5 3 5
3
3
5 3
3
5 5 3
CATENA AVANSATA : sinteza se face continuu, rapid in directia 5 3.
CATENA INTARZIATA : sinteza se face discontinuu, lenta, in directia 5 -3 dar in secvente scurte (100 1000
nucleotide) numite fragmente OKAZAKI.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
MECANISMUL REPLICARII ADN
14
5
5 3 5
3
3
5 3
3
5 5 3
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
ADN POLIMERAZA III se deplaseaza pe catena matrita 3 5 sintetizand o catena noua
antiparalela, 5 3.
GENETICA MD
MECANISMUL REPLICARII ADN
15
5
5
3 3 5
3
5 3
5 3
3
5
PRIMER-ii sunt eliminati prin degradare enzimatica in prezenta ADN polimerazei.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
MECANISMUL REPLICARII ADN
16
ADN POLIMERAZA: inlocuieste secventele ARN ale primer-ului cu secvente tip ADN.
LIGAZA: uneste fragmentele OKAZAKI intr-o catena unica.
3 5
3
5 3
5 3
3
5
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
MECANISMUL REPLICARII ADN
17
T I M
P
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
ORI 1 ORI 2 ORI 3
R = REPLICON
ORI = ORIGINE
GENETICA MD 19
REPLICAREA ADN INCEPE IN MAI MULTE PUNCTE DE ORIGINE SI PROGRESEAZA BIDIRECTIONAL
Acuratetea replicarii este esentiala pentru
transmiterea informatiei ereditare in succesiunea
generatiilor celulare;
Exista mecanisme de control care mentin rata
scazuta a erorilor de imperechere aparute in
timpul replicarii;
Gradul crescut de fidelitate al replicarii ADN
este asigurat de activitatea specifica a
ADN polimerazei (functie exonucleazica).
Lipsa corectarii erorilor de replicare va duce la
producerea MUTATIILOR.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
22
FIDELITATEA REPLICARII ADN
Proprietatea unic a
moleculelor de ADN de a-i restabili
structura primar, iniial;
Proprietatea celulelor de a c o n t r o l a
i evita acumularea mutaiilor;
REPARAREA este realizata de un sistem complex de enzime ce sunt capabile:
1. s identifice greelile din ADN;
2. s nlture fragmentul de ADN cu eroare;
3. s sintetizeze un nou fragment;
4. s-l integreze n molecula de ADN bicatenar; integrarea se
realizeaz dup principiul complementaritii, dup replicare
sau independent de replicare.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
23
MECANISME DE REPARARE A LEZIUNILOR ADN
NER (Nucleotide Excision Repair) :
- recunoaterea dimerului ;
- excizia unui fragment de 24-32 nucleotide din
catena afectat si completarea golului.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
AUTOCORECTIA ERORILOR IN TIMPUL REPLICARII:
- activitate exonucleazic 3 - 5
CORECTIA ERORILOR DUPA REPLICARE:
MMR (Mismatch
Repair)
- independent de replicare; - multienzimatic;
- repar n special greelile din secvenele
microsatelitice (cu rat nalt de
mutaii).
BER (Base Excision Repair): - excizia bazei greite;
- excizia nucleotidului fr baz si completarea
golului.
GENETICA MD 24
MECANISME DE REPARARE A LEZIUNILOR ADN nuclear
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
BAZA INCORECT INSERATA
EROARE ADN
POLIMERAZA
ADN POLIMERAZA excizeaza baza incorect inserata
AUTOCORECTIA ERORILOR IN TIMPUL REPLICARII: - activitate exonucleazic 3 - 5
GENETICA MD 25
MECANISME DE REPARARE A ERORILOR de REPLICARE ADN nuclear
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
Enzime de reparare
Leziune intr-o catena ADN EXCIZIA segmentului ADN lezat
ADN polimeraza completeaza gap-ulN ADN polimeraza
LIGAZA ADN Capetele catenei ADN sunt legate intre
ele intr-o catena unica
GENETICA MD 27
MECANISME DE REPARARE A LEZIUNILOR ADN nuclear
ADN ligaza
3. SINTEZA reparatorie a segmentului excizat prin
activitatea ADN polimerazei
Enzima exonucleazica
MECANISMUL
DE REPARARE A
ADN PRIN
EXCIZIE-RESINTEZA
(repararea bazelor
modificate sau alterate dupa replicare)
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
ADN polimeraza
1. DIMERIZAREA TIMINELOR deformeaza molecula ADN
2. EXCIZIA enzimatica a segmentului ADN deformat
4. LIGAZA ADN uneste capetele segmentului ADN nou-sintetizat cu
catena veche.
GENETICA MD 28
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
a) DEPURINAREA
b) DEZAMINAREA
c) DIMERIZAREA
RADIATII UV
SURSE DE LEZIUNI ADN (produse de agresiuni endogene sau
exogene)
a)Depurinarea prin hidroliza reziduurilor nucleotidice ADENINA sau GUANINA se pot pierde din catena ADN si se produc situsuri abazice ( aprox. 5 000 leziuni / genom / zi);
b) Dezaminarea citozinei se formeaza uracilul, baza caracteristica ARN ( aprox.
100 leziuni / genom / zi);
c) Dimerizarea pirimidinelor radiatiile ultraviolete solare produc dimeri ai timinei
care deformeaza molecula ADN.
Alte SURSE: - erorile de replicare si recombinare, rupturi
mono- si bicatenare.
Coloana fosfoglucidica
GUANINA
CITOZINA
TIMINA
TIMINA
URACIL
Dimerizarea TIMINEI
Pierderea bazelor
GENETICA MD 29
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
ERORI DE REPLICARE
RADIATII X
RADIATII UV
AGENTI ALKILANTI
REACTII SPONTANE
MOLECULE REACTIVE
REPARAREA ADN (fragmente mici, sinteza
limitata)
OPRIREA CICLULUI CELULAR (APOPTOZA)
MUTATII
CANCER
ALTE BOLI GENETICE
SURSE DE LEZIUNI ADN
GENETICA MD 30
MOLECULA ADN
INAINTEA actiunii radiatiilor UV toate legaturile dintre baze sunt intacte
in vederea realizarii replicarii.
MOLECULA ADN
DUPA actiunea radiatiilor UV care rup legaturile dintre p.b. si formeaza
dimeri de timina si impiedica replicarea.
Ruperea legaturilor
Radicali liberi: Imbatranire-riduri
Arsuri solare
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
UV
INAINTEA UV - NORMAL
DUPA UV - LEZIUNI
GENETICA MD 34
Pacienta cu SW: la 15 de ani
Pacienta cu SW: la 48 de ani
Pacienta cu SW: la 13 de ani
Pacienta cu SW: la 21 si 48 de ani
Pacienta cu SW: la 56 de ani
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
SINDROM GENETIC CU IMBATRANIRE ACCELERATA
(pacientii dezvolta prematur ateroscleroza, cataracta, osteoporoza, intoleranta la glucoza, incaruntire precoce,
calvitie, atrofie cutanata, menopauza la femei)
CAUZA: mutatii ale genei WRN (localizare pe crz.8p11-12)
codifica o helicaza;
- defecte ale enzimelor implicate in replicarea si repararea erorilor
de replicare a moleculei ADN.
37
SINDROM WERNER (progeria adultului)
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
1. Este un proces biochimic si molecular;
2. Are loc in nucleu in faza S de sinteza a
interfazei ciclului celular ( dureaza circa
8 ore);
3. Replicarea este de tip semiconservativ
catena noua impreuna cu catena veche refac
molecula ADN;
6. Este semidiscontinua;
5. Este de 10X mai lenta decat la
procariote, doar 50 nucleotide/ secunda;
4. Este asincrona;
7. Este multirepliconica
(replicon= unitatea de replicare);
8. Este exacta si fidela;
9. Este programata: ORI se manifesta
constant de la un ciclu celular la altul avand aceiasi succesiune in
timp.
GENETICA MD 38
CARACTERISTICILE REPLICARII ADN LA EUCARIOTE
NUMARUL DE MITOCONDRII IN CELULA UMANA
TIPUL de CELULA Majoritatea celulelor somatice: 100-10.000 Limfocite: 1000 Ovocite: 100.000 Spermatozoid: cateva sute
Hematia si celulele diferentiate terminale ale
epidermei NU au mitocondrii.
39
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
Furca de
replicare
Ori H
Ori L
MITOCONDRIE
ADNmt
REPLICAREA ADNmt
GENETICA MD 40
REPLICAREA ADN MITOCONDRIAL (ADNmt)
PRIMER-ul ARN initiaza replicarea pe catena H
Catena L
Catena H
Activarea Ori H
Bucla de replicare
Bucla de replicare
Extinderea buclei de replicare
Activarea Ori L In momentul in care
catena nou-sintetizata ajunge in dreptul Ori L, aceasta se
activeaza.
REPLICAREA ADN MITOCONDRIAL
(ADNmt)
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
41
CROMOZOMCIRCULAR
REPLICARE
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright GENETICA MD
42
REPLICAREA ADN MITOCONDRIAL (ADNmt)
Este format din structurile celulare care contin ADN, nucleul si mitocondriile,
precum si cele care intervin in realizarea functiilor sale.
NUCLEU
MITOCONDRIE
ADNn ADNmt
GENETICA MD CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 43
APARATUL GENETIC in celula Ek
Organizarea ADN-ului in nucleu este impusa de:
- Spatiul nuclear redus
- Fazele ciclului celular
- Functiile ADN
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 44
ORGANIZAREA ADN IN CELULA EUCARIOTA
Cromozomi nucleari
NUCLEU
Cromozom mitocondrial
MITOCONDRIE
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 45
ORGANIZAREA ADN-ului IN CELULA EUCARIOTA
GENETICA MD
ADN-ul uman provine din doua surse: NUCLEU si MITOCONDRIE
Cromozomi nucleari
MITOCONDRIE
NUCLEU
Cromozom mitocondrial
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
46
ORGANIZAREA ADN-ului IN CELULA EUCARIOTA
37
CROMOZOMUL (chroma=culoare; soma=corpuscul)
Structura lamentoasa formata din croma?na condensata, vizibila in ?mpul diviziunii
celulare.
ADN
GENOM~3200 Mb
CROMATINA
DIVIZIUNE CELULARA
INTERFAZA CELULARA
NUCLEU
CELULA EUCARIOTA
ORGANIZAREA ADN IN CELULA EUCARIOTA
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD 47
Reprezinta cele 2
modalitati diferite de
organizare ale ADN-ului in INTERFAZA (cromatina) si
DIVIZIUNE (cromozomi).
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 48
CROMATINA NUCLEARA SI CROMOZOMII
- functional - in mecanismele de expresie si represie a genelor.
- structural - in organizarea supramoleculara a moleculei de ADN;
Interactiunile dintre ADN si proteine au un dublu rol:
La Ek moleculele de ADN dublu catenare, liniare, sunt asociate cu
proteine histonice, nonhistonice si mici cantitati de ARN, formand un complex
nucleoproteic numit
CROMATINA NUCLEARA.
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 49
CROMATINA NUCLEARA
Se clasifica in 5 clase (dupa nr. si tipurile de aminoacizi):
Sunt sintetizate de histogene
HISTONELE:
Este alcatuita din
ADN + proteine
(HISTONE, NONHISTONE)
+ mici cantitati de ARN
H1 (histona cea mai mare,
bogata in Lys)
H2A, H2B, H3, H4 (au o structura conservata in
evolutie, ceea ce demonstreza ca au un rol
structural important in organizarea
supramoleculara a ADN-ului).
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 51
CROMATINA NUCLEARA
HISTONELE au un dublu rol:
1. Structural ( formarea nucleozomului);
2. Functional - reglarea expresiei genice prin mecanisme complexe:
GENETICA MD
- acetilarea histonelor determina activarea unor gene;
- metilarea histonelor produce represia
genelor;
- fosforilarea H1 produce
condensarea fibrelor de cromatina.
Metilare
Kinaze Acetilare
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
52
CROMATINA NUCLEARA
PROTEINELE NON-HISTONICE:
GENETICA MD
Reprezinta un grup heterogen de proteine;
Au rol:
- structural ( formeaza matricea cromozomilor );
- functional (modularea activitatii genelor).
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
53
CROMATINA NUCLEARA
GENETICA MD
MICROSCOPIA ELECTRONICA a evidentiat un SISTEM IERARHIZAT DE FIBRE DE CROMATINA, de dimensiuni diferite.
PRIMUL NIVEL de organizare a ADN este
FILAMENTUL CU NUCLEOZOMI:
Nucleozomii nu sunt structuri statice, rigide, permitand replicarea si
transcrierea ADN.
Nucleozomii sunt legati intre ei printr-un ADN
liber ( linker ~60 pb) si H1 formand filamentul cu nucleozomi cu diametrul
de 11 nm.
NUCLEOZOM
- unitatea structurala primara a fibrelor de cromatina alcatuita dintr-un segment de ADN de
146 p.b. infasurat de 2X in jurul miezului histonic (format din 8 molecule de histone: 2xH2A,
2XH2B, 2xH3, 2xH4);
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
54
STRUCTURA CROMATINEI NUCLEARE
GENETICA MD
NUCLEOZOM - unitatea structurala primara a fibrelor de cromatina alcatuita dintr-un segment de
ADN de 146 p.b. infasurat de 2X in
jurul miezului histonic (format din 8 molecule de histone:
2xH2A, 2XH2B, 2xH3, 2xH4).
Aspect de sirag de
margele pe o ata
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
55
NUCLEOZOMUL
ADN-linker MIEZUL HISTONIC
sirag de margele pe o ata ADN-ul atasat octamerului histonic
are circa 200 p.b. NUCLEAZA degradeaza ADN-linker
DISOCIERE in solutie salina concentrata
Octamer histonic
DISOCIERE
NUCLEOZOMI izolati
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES GENETICA MD
56
NUCLEOZOMUL
GENETICA MD
Doi nucleozomi succesivi se leaga intre ei prin ADN
linker si H1.
Aspect de sirag de margele pe o ata
OCTAMER HISTONIC
ADN infasurat de 2X in jurul
miezului histonic.
N U C L E O Z O M
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
57
FILAMENTUL CU NUCLEOZOMI
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
OCTAMER HISTONIC
ADN
NUCLEOZOM
NUCLEOZOM
ADN
ADN linker
FIBRA DE CROMATINA de 30 nm
GENETICA MD 58
GENETICA MD
AL DOILEA NIVEL de organizare este reprezentat de
FIBRA DE CROMATINA de 30 nm:
Filamentul cu nucleozomi se spiralizeaza in solenoid (prin
rasucire spre stanga) si formeza FIBRA DE CROMATINA DE 30
nm:
- este unitatea fundamentala de organizare a cromatinei in
nucleul interfazic;
- are un rol important in functionarea genomului.
30 nm
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
59
STRUCTURA CROMATINEI NUCLEARE
GENETICA MD
AL TREILEA NIVEL de organizare este reprezentat de
FIBRA PLIATA in BUCLE LATERALE de lungimi diferite:
Fibra de cromatina de
30nm se pliaza in bucle
laterale numite domenii si formeaza
FIBRA PLIATA IN BUCLE LATERALE (300 nm).
30 nm
SCHELETUL NON-HISTONIC de ancorare al buclelor (structura de mentinere a cromozomilor)
BUCLA =DOMENIU FIBRA de 30 nm
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
61
STRUCTURA CROMATINEI NUCLEARE
SISTEMUL IERARHIZAT de FIBRE de CROMATINA
ADN CROMATINA - CROMOZOM
ADN
FILAMENTUL cu NUCLEOZOMI
FIBRA de CROMATINA
de 30 nm
FIBRA PLIATA in BUCLE
LATERALE
Zona condensata a
unui CROMOZOM
(CROMATIDA)
CROMOZOM METAFAZIC
GENETICA MD 62
NUCLEOZOMI FILAMENTUL cu NUCLEOZOMI de 10 nm
ADN dublu catenar
ADN linker
Prelungiri histonice
NUCLEOZOM
HISTONA H1
FIBRA de CROMATINA de 30 nm
NUCLEOZOM
PRIMUL (a) si AL DOILEA (b) NIVEL de organizare a cromatinei
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 63
http://nicerweb.net/bio1151b/Locked/media/ch19/19_02ChromatinPackingD.jpg
BUCLE
SCHELET NON-HISTONIC
FIBRA PLIATA in BUCLE LATERALE 300 nm
CROMOZOM METAFAZIC
GENETICA MD
SCHELET de ancorare al CROMOZOMILOR
AL TREILEA (c) si AL PATRULEA (d) NIVEL de organizare a cromatinei
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
64
65
STRUCTURA CROMATINEI IN CELULA EK
BENZILE CROMOZOMIALE reflecta structura interna heterogena a cromozomului.
4. regiunile ADN bogate in G si C au un numar mai mic de puncte de atasare, iar buclele sunt mai putin dense in aceste zone prezentand un aspect mai lax (BENZILE G-).
3. condensarea progresiva a cromozomului profazic determina unirea cromomerelor invecinate in gramezi ( structuri mari) colorate intens si compacte (BENZILE G +);
2. regiunile ADN bogate in A si T formeaza aglomerari de bucle numite cromomere;
1. buclele fibrei de 300 nm se fixeaza neregulat de scheletul non-histonic;
BENZILE CROMOZOMIALE se
formeaza astfel:
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 67
CROMOZOMUL si BENZILE CROMOZOMIALE
ADN
CROMATINA CROMOZOM
CROMATIDE
CENTROMER
BRAT p
BRAT q
NUCLEOZOM
GENETICA MD
INTERFAZA DIVIZIUNE
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
ORGANIZAREA ADN-ului IN CELULA EUCARIOTA
68
ADN + proteine (HISTONE si NON-HISTONE) = CROMATINA
Se prezinta sub 2 forme distincte morfo-functional:
EUCROMATINA si HETEROCROMATINA
HETEROCROMATINA (cromatina puternic condensata in interfaza)
EUCROMATINA (cromatina putun condensata in interfaza)
TELOMER TELOMER CENTROMER
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 69
CROMATINA INTERFAZEI
Dubla membrana nucleara
Por nuclear
Reticul Endoplasmic
rugos
NUCLEOL
EUCROMATINA
HETEROCROMATINA
Zona granulara
Zona fibrilara
Organizator nucleolar
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 70
NUCLEU INTERFAZIC: aspectul morfologic al CROMATINEI
GENETICA MD
1.
se condenseaza si decondenseaza pe
parcursul ciclului celular;
2.
este activa transcriptional fiind formata din ADN cu secvente unice in care predomina perechile de
baze G si C;
3.
se replica la inceputul fazei S de sinteza a interfazei;
4.
este putin condensata, colorata palid si formeaza
benzile G- ale cromozomilor;
5.
reprezinta segmentul activ al genomului.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
71
EUCROMATINA
GENETICA MD
1.
este condensata pe tot parcursul ciclului celular;
2.
este inactiva transcriptional fiind formata din ADN cu secvente repetate in care predomina bazele A si T;
3.
se replica tarziu, spre sfarsitul fazei S a interfazei;
4.
este foarte condensata si intens colorata formand
benzile G + ale cromozomilor;
5.
reprezinta segmentul inactiv al genomului.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
72
HETEROCROMATINA
Diferentierea celulara.
Recunoasterea cromozomilor omologi in timpul meiozei;
Stabilizeaza centromerul si telomerele;
In celule, heterocromatina poate avea functii diferite:
HETEROCROMATINA poate fi: CONSTITUTIVA si FACULTATIVA
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 73
HETEROCROMATINA
GENETICA MD
CONSTITUTIVA
constant condensata in toate fazele ciclului
celular, in toate celulele;
permanent inactiva transcriptional;
aceiasi localizare la nivelul cromozomilor
omologi;
formata din ADN inalt repetitiv (ADN satelit);
dispusa in centromere, brat q al cz. Y, bratele p
ale cz. acrocentrici, constrictiile sec. ale cz.
1,9 si 16;
evidentiata prin modelul de bandare C.
FACULTATIVA
variaza de la un tip celular la altul, difera in functie de stadiul
de dezvoltare;
este reversibila, poate deveni activa
transcriptional;
prezinta o localizare diferita la nivelul cz.
omologi;
prin mecanisme epigenetice intervine
in reglajul genic;
cromatina X.
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
74
HETEROCROMATINA
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
CONSTITUTIVA
FACULTATIVA
Stabila Reversibila
Contine secvente ADN de tip satelit
Contine secvente ADN de tip LINEs
Polimorfism + Polimorfism -
Benzi C + Benzi C -
75
HETEROCROMATINA
EUCROMATINA
- putin condensata; - coloratie difuza.
HETEROCROMATINA
- foarte condensata; - coloratie intensa.
GENETICA MD
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES 76
EUCROMATINA si HETEROCROMATINA
Pentru ilusrarea experimentelor si a mecanismelor moleculare prezentate s-au preluat imagini din domeniul public.
SURSE: http://images.google.com www.google.com http://www.juliantrubin.com/bigten/dnaexperiments.html http://nucleus.cshl.org/CSHLlib/DNAinNY/Case5/Case_5.htm http://www.allometric.com/tom/courses/bil255/bil255goods/09_dna.html https://wikispaces.psu.edu/display/230/DNA+and+Chromosomes https://deltawire.delta.ncsu.edu/around-campus/making-metabolism-easier-to-digest/
Pentru clarificarea unor probleme legate de tematica
predata la curs se pot trimite intrebari la adresa: [email protected]
CURS 4 - A nu se copia sau distribui fara copyright ES
http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/transcription.swf
REFERINTE ELECTRONICE
77
NE REVEDEM:
Luni 11
Noiembrie