Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

CHROMOSOMŲ SANDARA IR MOLEKULINĖ STRUKTŪRA

6,956 views

Published on

CHROMOSOMŲ SANDARA IR MOLEKULINĖ STRUKTŪRA

Published in: Education
  • Follow the link, new dating source: ❤❤❤ http://bit.ly/2F90ZZC ❤❤❤
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Dating for everyone is here: ♥♥♥ http://bit.ly/2F90ZZC ♥♥♥
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

CHROMOSOMŲ SANDARA IR MOLEKULINĖ STRUKTŪRA

  1. 1. CHROMOSOMŲCHROMOSOMŲ SANDARA IRSANDARA IR MOLEKULINĖMOLEKULINĖ STRUKTŪRASTRUKTŪRA
  2. 2. ĮVADAS  Chromosomos yra struktūros, talpinančios genetinę medžiagą  Jos yra DNR ir baltymų kompleksas  Genomas apima visą genetinę medžiagą, kurią turi organizmas  Bakterijų genomą dažniausiai sudaro viena žiedinė chromosoma  Eukariotų genomą sudaro vienas pilnas branduolinių chromosomų rinkinys  Pastaba:  Eukariotai dar turi mitochondrijų genomą  Augalai taip pat turi ir chloroplastų genomą 3-2
  3. 3. ĮVADAS  Pagrindinė genetinės medžiagos funkcija yra saugoti informaciją, reikalingą organizmui sukurti ir jam funkcionuoti  DNR molekulė tai daro per savo nukleotidų seką  DNR sekos yra būtinos  1. RNR ir ląstelės baltymų sintezei  2. Taisyklingai chromosomų segregacijai  3. Chromosomų replikacijai  4. Chromosomų kompaktizacijai  Kompaktizuotos chromosomos geriau telpa į ląstelių branduolį 3-3
  4. 4.  Virusai yra smulkios infekcinės dalelės, turinčios nukleino rūgštis, apgaubtas baltymine kapside  Replikacijai virusai naudoja šeimininkų ląsteles  t.y., tas ląsteles, kurias jie infekuoja  Dauguma virusų turi ribotą šeimininkų ratą  Tipiškai jie infekuoja tik vienos šeimininkų rūšies specifines ląsteles 3.1 VIRUSŲ GENOMAI 3-4
  5. 5. Apibendrinta virusų struktūra 3-5  Bakteriofagai taip pat gali turėti įmovą, bazinę plokštelę ir uodegos siūlus Lipidinis bisluoksnis Paimamas kai virusas palieka šeimininko ląstelę
  6. 6.  Viruso genomą sudaro viruso genetinė medžiaga  Taip pat vadinama viruso chromosoma  Viruso genomas gali būti  Sudarytas iš DNR arba RNR  Viengrandininis arba dvigrandininis  Žiedinis arba linijinis  Virusų genomų dydis varijuoja nuo kelių tūkstančių iki daugiau nei šimto tūkstančio nukleotidų Virusų genomai 3-6
  7. 7. Kai kurių virusų genomų savybės Virusas Šeimininka s Nukleino r. tipas* Dydis** Genų skaičius Parvovirusai Žinduoliai ssDNR 5.0 5 Fagas fd E. coli ssDNR 6.4 10 Liambda E. coli dsDNR 48.5 36 T4 E. coli dsDNR 169 >190 Qβ E. coli ssRNR 4.2 4 TMV Augalai ssRNR 6.4 6 Gripo virusas Žinduoliai ssRNR 13.5 12 * ss – viengrandininė (single-stranded); ds – dvigrandininė (double-stranded) ** tūkstančiai nukleotidų ar nukleotidų porų 3-7
  8. 8.  Vykstant infekcijai subrendę viruso dalelės turi būti surinktos 3-8  Paprastos struktūros virusai gali susirinkti patys  Genetinė medžiaga ir kapsidės baltymai spontaniškai susijungia  Pavyzdys: Tabako mozaikos virusas Kapsidę sudaro 2,130 identiškų baltyminių subvienetų
  9. 9.  Sudėtingiems virusams, tokiems kaip bakteriofagas T2, būdingas procesas, vadinamas kryptingu susirinkimu (directed assembly)  Virusų susirinkimui reikia baltymų, kurie nėra subrendusio viruso sudedamoji dalis  Nekapsidiniai baltymai dažniausiai atlieka dvi pagrindines funkcijas  1. Vykdo virusinių dalelių surinkimą  “Karkaso” baltymai (scaffolding proteins) nėra subrendusių virusų dalis  2. Veikia kaip proteazės, skaldančios naujai susintentintus virusų kapsidinius baltymus  Taip gaunami smulkesni kapsidiniai baltymai, iš kurių susiformuoja kapsidė. Paprastai kapsidinių baltymų skaldymas yra signalas pradėti surinkti viruso daleles 3-9
  10. 10.  Bakterijų chromosomos randamos regione, vadinamame nukleoidu  Nukleoidas nėra apgaubtas membrana  Taigi, DNR tiesiogiai kontaktuoja su citoplazma 3.2 BAKTERIJŲ CHROMOSOMOS 3-10  Bakterijos gali turėti nuo vienos iki keturių tos pačios chromosomos kopijų  Chromosomų skaičius priklauso nuo bakterijų rūšies ir augimo sąlygų
  11. 11.  Bakterinė chromosoma dažniausiai yra žiedinė molekulė, kurios ilgis yra keletas milijonų nukleotidų  Escherichia coli  ~ 4.6 milijonai bazių porų  Haemophilus influenzae  ~ 1.8 milijono bazių porų  Tipiška bakterinė chromosoma turi keletą tūkstančių skirtingų genų  Struktūrinių genų sekos (koduojančios baltymus) sudaro didesniąją bakterinės chromosomos dalį  Netranskribuojama DNR esanti tarp gretimų genų yra vadinama tarpgeniniais (intergenic) regionais 3-11
  12. 12. 3-12 Keleto šimtų nukleotidų ilgio Reikšmingos DNR susipakavimui, replikacijai ir genų ekspresijai Pagrindinės savybės •Daugumos, tačiau ne visų rūšių bakterijos turi žiedinę chromosominę DNR •Tipiška chromosoma yra kelių milijonų bazių porų ilgio •Daugumos rūšių bakterijos turi vieną chromosomą, tačiau kartais gali būti ir keletas kopijų •Keletas tūkstančių skirtingų genų yra išsidėstę chromosomoje •Viena replikacijos pradžios (origin of replication) seka reikalinga DNR replikacijai inicijuoti •Trumpos pasikartojančios sekos gali būti išsidėstę chromosomoje tarp genų
  13. 13.  Tam, kad tilptų į bakterinę ląstelę, chromosominė DNR turi būti kompaktizuota maždaug 1000 kartų  Vienas tokios kompaktizacijos etapų – kilpų domenų formavimasis 3-13  Kilpų skaičius varijuoja priklausomai nuo bakterinės chromosomos ilgio ir bakterijų rūšies  E. coli turi 50-100 kilpų, kuriose yra nuo 40,000 iki 80,000 DNR bp Kilpinė struktūra kompaktizuoja chromosomą apie 10 kartų
  14. 14.  DNR superspiralizacija yra kitas svarbus bakterinės chromosomos kompaktizacijos būdas 3-14 Kilpų superspiralizacija sukuria dar kompaktiškesnę DNR
  15. 15. 3-15 Plokštelės apsaugančios DNR galus nuo laisvo sukimosi Mažiau vijų Daugiau vijų Šios trys DNR konformacijos yra topoizomerai Šios dvi DNR konformacijos neaptinkamos gyvose ląstelėse Tiek persukimas, tiek ir neprisukimas indukuoja superspiralizaciją
  16. 16.  Bakterijų chromosominė DNR yra neigiamai superspiralizuota  E. coli pasižymi viena neigiama superspirale 40-iai dvigubos spiralės vijų  Negiama superspiralizacija turi dvi pagrindines pasekmes  1. Padeda chromosomai kompaktizuotis  2. Sukuria tempimo jėgas, korios gali būti išlaisvintos, atskiriant DNR grandines DNR superspiralizacija įtakoja chromosomų funkcijas 3-16
  17. 17. 3-17 Palengvina DNR replikaciją ir transkripciją
  18. 18.  Superspiralizaciją bakterijų chromosomose atlieka du pagrindiniai fermentai  1. DNR girazė (taip pat vadinama DNR topoizomeraze II)  Sukuria neigiamas superspirales naudodama ATP energiją  Ji taip pat gali išvynioti teigiamas superspirales, jei jos susidaro  2. DNR topoizomerazė I  Atpalaiduoja (išvynioja) neigiamas superspirales  Konkuruojantis šių fermentų veikimas valdo visos bakterinės DNR superspiralizaciją 3-18
  19. 19. 3-19 B subvienetas naudoja ATP šiam procesui katalizuoti Padaro A subvienetas Šis procesas DNR struktūroje sukuria dvi neigiamas superspirales Prisiminkite, kad ankstesnioji DNR struktūra turėjo vieną teigiamą superspiralę Sveika DNR pereina per plyšį Sudaryta iš dviejų A ir dviejų B subvienetų
  20. 20.  Girazės sugebėjimas daryti neigiamas superspirales DNR struktūroje yra gyvybiškai būtinas bakterijoms  Šio fermento funkcijos blokavimu yra paremtos kai kurios antibakterinės terapijos  Girazę ir kitas bakterines topoizomerazes inhibuoja dvi pagrindinės vaistų grupės  1. Chinolonai  2. Kumarinai  Abi šios vaistų grupės neinhibuoja eukariotinių topoizomerazių  Chinolono pavyzdys yra vaistas Ciprofloxacin (“Cipro”)  Naudojamas šlapimo takų infekcijoms ir juodligei gydyti  Kumarinai randami daugelyje augalų  Jų veikimu remiasi kai kurių vaistažolių antibakterinis poveikis 3-20
  21. 21.  Eukariotiniai organizmai turi vieną arba daugiau chromosomų rinkinių  Kiekvieną chromosomų rinkinį sudaro keletas skirtingų linijiškų chromosomų  Bendras DNR kiekis eukariotų ląstelėse yra didesnis negu bakterinėse ląstelėse  Eukariotų chromosomos yra išsidėsčiusios branduolyje  Tam, kad čia tilptų, jos turi būti labai kompaktizuotos  Tai yra pasiekiama prisijungiant daugeliui baltymų  DNR ir baltymų kompleksas yra vadinamas chromatinu 3.3 EUKARIOTŲ CHROMOSOMOS 3-21
  22. 22.  Eukariotų genomo dydis stipriai varijuoja  Daugeliu atveju ši variacija nėra susijusi su rūšių sudėtingumu  Pavyzdžiui, salamandros Plethodon richmondi genomas yra beveik dvigubai didesnis negu Plethodon larselli  Genomo dydžio skirtumai neatsiranda dėl papildomų genų  Pagrindinis tokių skirtumų šaltinis - kartotinės DNR sekos  Šios sekos nekoduoja baltymų 3-22
  23. 23. 3-23 Genomas daugiau nei dvigubai didesnis už giminingos rūšies genomą Genomo dydis (bp haploidiniam genomui)
  24. 24.  Eukariotinė chromosomoma turi ilgą linijinę DNR molekulę  Chromosomų replikacijai ir segregacijai (išsiskyrimui) reikalingos trijų tipų sekos  Replikacijos pradžios (origins of replication)  Centromeros  Telomeros Eukariotinių chromosomų sandara 3-24
  25. 25. 3-25 •Eukariotinė chromosoma dažniausiai yra linijinė •Tipišką chromosomą sudaro nuo kelių dešimčių iki kelių šimtų milijonų bazių porų •Eukariotų chromosmos sudaro rinkinius. Dauguma rūšių yra diploidinės, t.y. turi dvigubą chromosomų rinkinį •Genai chromosomoje yra išsibarstę. Tipiška chromosoma turi nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių skirtingų genų •Kiekviena chromosoma turi daug replikacijos pradžios sekų, kurios yra išsidėstę maždaug kas 100 000 bazių porų •Kiekviena chromosoma turi centromerą, kuri formuoja kinetochoro baltymų atpažinimo vietą •Telomeroms būdingos specifinės sekos, esančios abiejuose linijinės chromosomos galuose •Kartotinės sekos dažniausiai randamos centromeriniuse ir telomeriniuose regionuose, tačiau taip pat gali būti išsibarstę po visą chromosomą
  26. 26.  Genai yra išsidėstę tarp chromosomos centromerinių ir telomerinių regionų  Viena chromosoma dažniausiai turi nuo kelių šimtų iki keletos tūkstančių genų  Žemesniųjų eukariotų (tokių, kaip mielės)  Genai yra santykinai maži  Juos daugiausia sudaro sekos, koduojančios polipeptidus  t.y., šiuose genuose yra labai mažai intronų  Aukštesniųjų eukariotų (tokių, kaip žinduoliai)  Genai yra ilgi  Jie turi daug intronų 3-26
  27. 27.  Išskiriami trys pagrindiniai DNR sekų tipai  Unikalios ar žemo dažnio kartotinės sekos  Vidutinio dažnio kartotinės sekos  Aukšto dažnio kartotinės sekos DNR sekos 3-27
  28. 28.  Unkalios arba mažo dažnio kartotinės sekos  Genome randamos vieną arba keletą kartų  Jas sudaro struktūriniai genai ir tarpgeninės sritys  Vidutinio dažnio kartotinės sekos  Randamos nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių kartų  Jas sudaro  rRNR ir histonų genai  Replikacijos pradžios  Judrieji genomo elementai (transpozonai) DNR sekos 3-28
  29. 29.  Aukšto dažnio kartotinės sekos  Randamos nuo dešimčių tūkstančių iki milijonų kartų  Kiekviena kopija yra santykinai trumpa (nuo kelių iki kelių šimtų nukleotidų ilgio)  Kai kurios sekos yra išsklaidytos (disperguotos) genome  Pavyzdys: Alu šeima žmogaus genome  Kitos sekos sudaro tandemiškas sankaupas  Pavyzdys: AATAT ir AATATAT sekos Drosophila melanogaster genome  Dažniausiai jos randamos centromeriniame regione DNR sekos 3-29
  30. 30.  Nustatyta, kad eukariotų chromosomų centromeriniai ir telomeriniai regionai yra labai kompaktiški arba heterochromatininiai  Ankstyvieji citologiniai tyrimai parodė, kad aukšto dažnio kartotinės sekos yra išsidėstę heterochromatininėse chromosomų srityse  Vėliau buvo sukurti biocheminiai metodai, leidžiantys išskirti aukšto dažnio kartotines DNR sekas Aukšto dažnio kartotinių DNR sekų išskyrimas 3-30
  31. 31.  Drosophila buvo pasirinkta kaip idealus tyrimo organizmas  Didelė jos genomo dalis (19%) yra heterochromatininė  Tandeminių kartotinų sekų nukleotidų sudėtis skiriasi nuo likusios chromosominės DNR  Minėtąsias tandemines sekas 100% sudaro AT  Likusios chromosominės DNR sąstatas yra maždaug ~ 60% AT ir 40% GC  AT ir GC poros gali būti atskirtos pagal savo santykinį tankį  AT porų santykinis tankis yra mažesnis, nei GC porų 3-31
  32. 32. Hipotezė  Aukšto dažnio kartotinių DNR sekų nukleotidų sudėtis skiriasi nuo likusios chromosominės DNR  Jei taip, tada kartotinė DNR gali būti atskirta nuo likusios DNR, naudojant centrifūgavimą CsCl tankio gradiente 3-32
  33. 33. 3-33
  34. 34. 3-34
  35. 35. Duomenys 3-35
  36. 36. Duomenų interpretacija 3-36 80% Drosophila DNR būdingas šis tankis. Dauguma šios DNR yra ne heterochromatininė Šie DNR pikai yra vadinami satelitine DNR Jų sudėtyje yra daugiau lengvesnių bazių, lyginant su likusia chromosomine DNR Ši DNR sekvenuota. Tai AATAT ir AATATAT tandeminiai pasikartojimai
  37. 37.  Renatūracijos tyrimai yra naudingi, tiriant genomo sandarą  Renatūracijos greičio tyrimą sudaro keletas pakopų:  1. Dvigrandininė DNR yra suardoma į smulkius gabalėlius  2. Šie gabalėliai yra “ištirpinami” iki viengrandininės DNR, veikiant šiluma  3. Temperatūra palaipsniui žeminama, leidžiant komplementarioms DNR grandinėms renatūruotis Renatūracijos tyrimai 3-37
  38. 38. 3-38 DNR grandinių renatūracija
  39. 39.  Komplementarių DNR grandinių skirtingas renatūracijos greitis leidžia išskirti tris kartotinių DNR sekų tipus  Tam tikros DNR sekos renatūracijos greitis priklauso nuo jai komplementarių sekų koncentracijos  Aukšto dažnio kartotinės sekos renatūruosis greičiausiai  Jos komplementarių kopijų yra daugiausia  Unikalios sekos renatūruosis lėčiausiai  Tokioms komplementarioms sekoms reikia papildomai laiko, kas susirastų viena kitą Renatūracijos tyrimai 3-39
  40. 40.  Renatūracijos kinetika gali būti aprašyta gana paprasta matematine fromule 3-40  kur  C = viengrandininės DNR koncentracija laiko t momentu  C0 = Viengrandininės DNR koncentracija reakcijos pradžioje  k2 = reakcijos antros eilės kinetikos konstanta  Šioje lygtyje C/ C0 yra frakcija DNR, kuri yra vis dar viengrandininė, praėjus tam tikram laikui
  41. 41.  Renatūracijos eksperimentai gali suteikti kiekybinės informacijos apie DNR sekų sandarą  Renatūracijos greitis grafiškai gali būti pavaizduotas kaip C/C0 priklausomybė nuo C0t  Tokia priklausomybė yra vadinama C0t kreive  Tariama: “kot” kreivė 3-41
  42. 42. 3-42 60-70% žmogaus DNR sudaro unikalios sekos Žmogaus chromosomų DNR C0t kreivė
  43. 43.  Jei pilnai išvynioti DNR, esančią viename žmogaus chromosomų rinkinyje, jos ilgis būtų daugiau nei 1 metras  Tuo tarpu ląstelės branduolio diametras yra nuo 2 iki 4 µm diametro  Todėl DNR turi būti labai stipriai kompaktizuota  Linijinės DNR kompaktizacija eukariotų chromosomose vyksta sąveikaujant DNR ir įvairiems baltymams  Skirtingais ląstelės gyvavimo periodais prie DNR gali prisitvirtinti skirtingi baltymai  Šie kitimai įtakoja chromatino kompaktizacijos laipsnį Eukariotų chromatino kompaktizavimas 3-43
  44. 44.  Eukariotų chromatino pasikartojantys struktūriniai vienetai yra nukleosomos  Ji sudaryta iš dvigrandininės DNR, apsivyniojusios and histoninių baltymų oktamero  Oktamerą sudaro po dvi keturių skirtingų histonų molekulės  146 bp DNR formuoja 1.65 neigiamos superspiralės vijos apie oktamerą Nukleosomos 3-44
  45. 45. 3-45  Bendra susijungusių nukleosomų struktūra primena karoliukų vėrinį  Ši struktūra sutrumpina DNR maždaug septynis kartus Ilgis kinta nuo 20 iki 100 bp, priklausomai nuo rūšies ir ląstelių tipo Nukleosomos diametras
  46. 46. 3-46
  47. 47. 3-47
  48. 48.  Histonai yra baziniai baltymai  Jų sudėtyje yra daug teigiamai įkrautų aminorūgščių  Tokių, kaip lizinas ir argininas  Jos jungiasi su fosfatais, esančiais DNR karkase  Yra penki histonų tipai  H2A, H2B, H3 ir H4 yra šerdies histonai  Oktamerą sudaro po dvi kiekvieno šių histonų molekulės  H1 yra jungties histonas  Jungiasi prie jungties DNR  Taip pat jungiasi prie nukleosomos  Tačiau ne taip stipriai, kaip šerdies histonai 3-48
  49. 49. 3-49 Svarbūs chromosomų struktūrai ir kompaktizacijai
  50. 50.  Nukleosomos struktūros modelį 1974 m. pasiūlė Rogeris Kornbergas  Kornbergo modelis rėmėsi įvairiais chromatino tyrimais  Biocheminiais eksperimentais  Rentgeno difrakcijos tyrimais  Elektroninės mikroskopijos vaizdais Nukleosomos struktūros tyrimai 3-50
  51. 51.  Markus Noll nusprendė patikrinti Kornbergo modelį  Jis tai darė taip:  Karpė DNR su fermentu DNAze I  Tiksliai matavo susidarančių fragmentų molekulinę masę  Eksperimento pagrindinė idėja buvo ta, kad jungties DNR yra geriau pasiekiama karpymui, negu DNR, apsivijusi aplink nukleosomos šerdį  Jei iš tiesų yra taip, tada DNAzė I turi kirpti DNR būtent jungties vietoje Nukleosomos struktūros tyrimai 3-51
  52. 52. Hipotezė  Taigi, eksperimentas tyrė, ar teisingas “karoliukų vėrinio” chromatino modelis  Jei modelis teisingas, DNAzė I turi kirpti DNR jungties regione  Tada susidarantys DNR fragmentai turėtų būti maždaug 200 bp ilgio 3-52
  53. 53. 3-53
  54. 54. Rezultatai 3-54
  55. 55. Rezultatų interpretacija 3-55 Visa chromosominė DNR sukarpyta į ~ 200 bp ilgio fragmentus Šie ilgesni fragmentai yra kartotiniai 200 bp Esant žemoms koncentracijoms, DNazė I nesukarpo visų jungčių DNR Šį fragmentą sudaro dvi nukleosomos O šį - trys
  56. 56.  Nukleosomos asocijuoja viena su kita, sudarydama kompaktiškesnę struktūrą, vadinamą 30 nm siūlu  Histonas H1 yra svarbus, vykstant šiai kompaktizacijai  Esant vidutinėms druskų koncentracijoms, H1 yra pašalinamas  Gaunamas klasikinis “karoliukų vėrinio” vaizdas  Esant žemai druskų koncentracijai, H1 lieka prisitvirtinęs  “Karoliukai” asocijuoja, sudarydami kompaktiškesnę struktūrą Nukleosomos susijungia, sudarydamos 30 nm siūlą 3-56
  57. 57. Vidutinė druskų koncentracija Žema druskų koncentracija 3-57
  58. 58.  30 nm siūlas sutrumpina bendrą DNR ilgį dar septynis kartus 3-58 Jo struktūrą sunku nustatyti,  nes DNR konformacija gali būti stipriai pakeista ekstrakcijos iš ląstelės metu  Yra pasiūlyti du struktūros modeliai  Solenoido modelis  Erdvinis zigzago modelis
  59. 59. 3-59 Reguliari, spiralinė konfigūracija, turinti šešias nukleosomas vienoje vijoje Nereguliari konfigūracija, kurioje nukleosomos turi mažai tiesioginių kontaktų Solenoido modelis Erdvinis zigzago modelis
  60. 60.  Ką tik aptarti chromatino kompaktizacijos lygmenys kompaktizuoja DNR apie 50 kartų  Trečiasis kompaktizacijos lygmuo atsiranda sąveikaujant 30 nm siūlui ir branduolio matriksui (pagrindui)  Branduolio matriksą sudaro du komponentai  Branduolio lamina  Vidiniai matrikso baltymai  10 nm siūlas ir asocijuoti baltymai Tolimesnė chromatino kompaktizacija 3-60
  61. 61. 3-61
  62. 62. 3-62  Trečiasis DNR kompaktizacijos mechanizmas yra radialinių kilpų (radial loops) domenų formavimasis Matrix-attachment regions (MARs) Scaffold-attachment regions (SARs) arba MARs yra prikabinti prie branduolio matrikso, taip sudarydami radialines kilpas Nuo 25,000 iki 200,000 bp
  63. 63.  Radialinių kilpų prisitvirtinimas prie branduolio matrikso yra svarbus dėl dviejų priežasčių  1. Svarbus genų veiklos reguliavimui  2. Padeda išdėstyti chromosomas branduolyje  Kiekviena chromosoma branduolyje yra išsidėsčiusi diskrečioje ir nepersidengiančioje chromosomų teritorijoje Tolimesnė chromatino kompaktizacija 3-63
  64. 64. 3-64
  65. 65.  Interfazės stadijoje esančių chromosomų kompaktizacijos lygmuo nėra vienodas visose chromosomos srityse  Euchromatinas  Mažiau kondensuoti chromosomų regionai  Transkripciškai aktyvūs  Regionai, kuriuose 30 nm siūlas formuoja radialinių kilpų domenus  Heterochromatinas  Standžiai kompaktizuoti chromosomų regionai  Transkripciškai neaktyvūs (dažniausiai)  Radialinių kilpų domenai dar labiau kompaktizuoti Heterochromatinas ir euchromatinas 3-65
  66. 66.  Yra du heterochromatino tipai  Konstitutyvusis heterochromatinas  Regionai, kurie visada yra heterochromatininiai  Pastoviai transkripciškai neaktyvūs  Fakultatyvusis heterochromatinas  Regionai, kurie gali keisti savo statusą tarp euchromatino ir heterochromatino 3-66
  67. 67. 3-67
  68. 68. 3-68 Euchromatino kompaktizacijos lygmuo Heterochromatino kompaktizacijos lygmuo Interfazės stadijoje dauguma chromosomų regionų yra euchromatininiai
  69. 69.  Kai ląstelės pasiekia M stadiją, chromatino kompaktizacijos laipsnis labai ryškiai keičiasi  Chromatidės tampa pilnai heterochromatininės  Jų bendras plotis sudaro apie 1400 nm  Šiose labai kondensuotose chromosomose beveik nevyksta genų transkripcija Metafazinės chromosomos 3-69
  70. 70.  Metafazinėse chromosomose radialinės kilpos yra labai kompaktizuotos ir yra sukibę su karkasu  Karkasas susiformuoja iš branduolio matrikso  Radialinių kilpų kompaktizacijai būtini histonai Metafazinės chromosomos 3-70
  71. 71. 3-71
  72. 72.  Du daugiabaltyminiai kompleksai padeda suformuoti ir palaikyti metafazinių chromosomų struktūrą  Kondensinas  Ypač svarbus chromosomų kondensacijai  Kohezinas  Svarbus seserinių chromatidžių teisingam išsidėstymui  Abiejų sudėtyje yra baltymų, vadinamų SMC baltymais  Akronimas = Structural maintenance of chromosomes  SMC baltymai naudoja ATP energiją ir katalizuoja chromosomų struktūros pokyčius 3-72
  73. 73. 3-73 Kondensino reikšmė metafazinės chromosomos kondensacijai Kilpų skaičius nesikeičia Tačiau kiekvienos kilpos diametras mažesnis Kondensinas keliauja į branduolį Kondensinas jungiasi prie chromosomų ir kompaktizuoja radialines kilpas Interfazės metu kondensinas yra citoplazmoje
  74. 74. 3-74 Kohezino reikšmė taisyklingam chromatidžių išsiskyrimui Kohezinas išlaisvinamas palei visą chromosomų pečių ilgį Kohezinas lieka centromeroje Kohezinas centromeroje degraduoja

×