BK4.pdf

STRUKTURA JĄDRA INTERFAZOWEGO

● jądro komórkowe (lub jego brak) wyznacznikiem eu-/prokariotyczności

● elementy strukturalne jądra interfazowego: otoczka jądrowa , matrix , chromatyna ,

jąderko

OTOCZKA JĄDROWA:

● zbudowana z dwóch koncentrycznych, ale inaczej zbudowanych błon, oddzielonych

strefą / przestrzenią perinuklearną

● zewnętrzna błona połączona z ER; w błonie: cytochrom 450, cytochrom b5, glukozo-6-

fosfataza; na jej powierzchni rybosomy; u roślin (brak centrosomów) – miejsce nukleacji

mikrotubul ( MTOC )

● w wewnętrznej błonie białka wiążące się z laminami

● nie jest ciągłą barierą – posiada ośmiokątne pory ( jądrowe kompleksy porowe ) tworzone

przez glikoproteidy – nukleoporyny (ok. 100 rodzajów); liczba porów może być różna i

zależy od wielu czynników; białka GP210 i POM121 nie wchodzą w skład JKP, lecz są

odpowiedzialne za inicjację jego montażu i zakotwiczenie go w otoczce

● JKP zbudowane z trzech pierścieni : cytoplazmatycznego (na zewnątrz, zbudowany z

ośmiu podjednostek białkowych, z białkami filamentowymi), centralnego (najważniejszy,

w centralnej części, w nim kanał centralny, od którego odchodzi osiem kanałów

peryferycznych) i jądrowego (tworzący „koszyczek” od spodu)

● transport przez kanał centralny – transport aktywny, przy pomocy transporyn; duże

cząsteczki rozpoznawane dzęki sekwencjom sygnałowym ( NES przy transporcie z jądra do

cytozolu; NLS , przy transporcie z cytozolu do jądra; wielokrotnego użytku); np. (z jądra do

cytozolu) mRNA, tRNA, podjednostki rybosomów, (z cytozolu do jądra) histony, białka

rybosomalne, czynniki transkrypcyjne, czynniki splicingu

● transport przez kanały peryferyczne – na zasadzie biernej dyfuzji, bez nakładu energii i

przenośnika; jony i małe cząsteczki

MATRIX JĄDROWA:

● składają się na nią: blaszka jądrowa (kompleks lamina-JKP – warstwa filamentów

pośrednich związana z otoczką jądrową), matrix jąderkowa , nukleoszkielet ( siateczka

wewnątrzjądrowa )

● funkcje : nadanie i utrzymanie kształtu jądra komórkowego (mutacje białek laminy

powodują zniekształcenia jąder), ułożenie chromatyny (nukleoszkielet organizuje

wewnątrzjądrowe domeny chromatyny), podtrzymywanie struktury jąderka

● w interfazie chromosomy zajmują określone, oddzielne terytoria w jądrze, porozdzielane

domenami międzychromosomowymi , które wnikają do wnętrza terytoriów (na granicy

znajdują się części transkrybowane chromatyny); układ euchromatyny jest zmienny, w

zależności od tego, która część jest transkrybowana; bliżej otoczki jądrowej znajduje się

heterochromatyna, a bardziej wewnętrznie chromatyna transkrybowana;

● lamina – zewnętrzna część matrix złożona z filamentów pośrednich, laminów; grubość 30-

100 nm, położona pod wewnętrzną błoną otoczki jądrowej, połączona z nią przez białka

błony: LAP, emeryna, p55, p58, LBR; jej białka wchodzą też w interakcje z chromatyną

(sekwencje SAR/MAR DNA)

● laminy (m.) – białka laminy o budowie: ogon-NLS-CaaX (CaaX – tetrapeptyd

odpowiedzialny za połączenie laminu z błoną otoczki); istnieje kilka typów ze względu na

posttranskrypcyjną obróbkę: laminy A (A, AΔ10, C, C20) – przeważają w siateczce

wewnątrzjądrowej, laminy B (B1, B2, B3) – przeważają w blaszce jądrowej; ich mutacje

wywołują laminopatie (progeria, dystrofia mięśniowa)

● SAR/MAR – niekodujące sekwencje DNA; strukturalne są stale związane z matrix;

funkcjonalne są odłączane w czasie transkrypcji, zawierają miejsca wiązania czynników

transkrypcyjnych; funkcje: łączą chromatynę i matrix, definiują domeny niezależnej

regulacji transkrypcji, uniemożliwiają transgenowe działanie czynników regulujących

transkrypcję, remodeling chromatyny

CHROMATYNA:

● chromatyna – interfazowa postać chromosomów

● w obrazie mikroskopowym zabarwiona intensywnie (heterochromatyna) lub słabo

(euchromatyna)

● euchromatyna : luźna, aktywna transkrypcyjnie, zawiera odcinki kodujące, unikatowe, jej

stan jest zmienny (odcinki nietranskrybowane bardziej skondensowane); replikowana w

fazie S

● heterochromatyna : zwarta, występuje zazwyczaj przy telomerach i centromerach, zawiera

odcinki powtarzalne; replikowana pod koniec fazy S

● DNA zawiera sekwencje unikalne (kodujące) i powtarzalne ( DNA satelitarne ( wysoce

powtarzalne ): 10 5 kopii, niekodujące – podstawa chromatyny; DNA umiarkowanie

powtarzalne : 10 3 -10 5 kopii, zawiera geny rRNA, tRNA, histonów, białek zapasowych u

roślin)

● histony : syntetyzowane w fazie S; wysoce konserwatywne (homologiczne między

pierwotnymi organizmami; brak specyficzności, np. gatunkowej); bogate w lizynę: H1 ,

H2A , H2B ; bogate w argininę: H3 , H4 ; zbudowane z aminoterminalnych ogonów i

globularnych domen odpowiedzialnych za wiązanie DNA i wzajemne interakcje

● modyfikacje DNA : kompleksy remodelujące chromatynę, modyfikacje histonów

● modyfikacje posttranslacyjne histonów: fosforylacja – proces przejściowy, dotyczy H3, jest

związana z kondensacją chromatyny; acetylacja – proces przejściowy, dotyczy seryny i

lizyny w H3 i H4, jest związana z neutralizacją dodatnich ładunków histonów (osłabia

oddziaływania między histonami i jądrem), acetylowane są histony w chromatynie aktywnej

transkrypcyjnie; metylacja – proces stabilny, skorelowana z wyciszaniem transkrypcji,

wysoki poziom metylacji dotyczy LIZ4 w H3 w euchromatynie i LIZ9 w H3 w

heterochormatynie (jest ona molekularnym markerem)

● heterochromatynizacja fakultatywna – kondensacja pewnej frakcji powodująca

wyłączenie jej z aktywności transkrypcyjnej; np. jeden chromosom płciowy przekształcony

w ciałko Barra (dotyczy tylko jednej płci); na wczesnym etapie rozwoju zarodkowego w

komórkach samic ssaków kondensuje przypadkowo i nieodwracalnie jeden z chromosomów

X ( odcinki pseudoautosomalne nie ulegają kondensacji we wczesnych fazach

embriogenezy), przez co następuje rozwój mozaikowy (kotki szylkretowe); występuje też u

Orthoptera

JĄDERKO:

● zachodzi w nim synteza pre-rRNA (pierwotny transkrypt: 38S rRNA (zwierzęta), 45S

rRNA (rośliny)); przy udziale polimerazy I powstają: 25(28)S, 18S i 5.8S rRNA; przy

udziale polimerazy III (poza jąderkiem): 5S rRNA

● jąderko organizuje się z przewężenia wtórnego chromosomu, które zawiera NOR

(organizator jąderka); liczba przewężeń i jąderek nie musi się pokrywać (jąderka mogą się

zlewać ze sobą)

● budowa: FC – centrum fibrylarne (zawiera rDNA nietranskrybowane); DFC – gęsty

składnik fibrylarny (zawiera rDNA+pre-rRNA+białka pre-rRNA); GC – składnik

granularny (zawiera podjednostki prerybosmów); u roślin przeważa GC, a DFC i FC są

widoczne jako nukleolonema

TYPY JĄDER KOMÓRKOWYCH:

● retikularne : zawiera dużo DNA; widoczna chromatyna (chromonema)

● okapowe (typ retikularnego): występuje u traw, chromosomy ułożone w konfiguracji

Rabla (skondensowane przy centromerach); widoczna chromonema i chromocentra

● retikularne z chromocentrami : zawiera średnią ilość DNA; widoczna chromonema i

chromocentra

● chromocentryczne : zawiera mało DNA; widoczne chromocentra, euchromatyna

praktycznie niewidoczna; jądro euchromocentryczne : ilość chromocentrów jest równa

ilości chromosmów

● dymorfizm jądrowy : w komórce w interfazie obecne dwa typy jąder: makronukleus i (na

jego powierzchni) mikronukleus; mikronukleus : zawiera cały genom, chromatynę

nieaktywną transkrypcyjnie, dzieli się mitotycznie, bierze udział w koniugacji;

makronukleus : zawiera 85% genomu, chromatynę aktywną transkrypcyjnie, dzieli się

amitotycznie

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: