Este documento describe los principales componentes y funciones del núcleo celular. El núcleo almacena y organiza los genes en los cromosomas, transporta factores regulatorios y productos génicos a través de los poros nucleares, y produce ARN mensajero para codificar proteínas. El núcleo contiene cromatina, nucleoplasma, membrana nuclear, envoltura nuclear y complejos del poro nuclear que permiten el transporte entre el núcleo y el citoplasma.
Este documento describe los principales componentes y funciones del núcleo celular. El núcleo almacena y organiza los genes en los cromosomas, transporta factores regulatorios y productos génicos a través de los poros nucleares, y produce ARN mensajero para codificar proteínas. El núcleo contiene cromatina, nucleoplasma, membrana nuclear, envoltura nuclear y complejos del poro nuclear que permiten el transporte entre el núcleo y el citoplasma.
The nucleus is a membrane-bound organelle that houses the genetic material in eukaryotic cells. It was discovered in 1831 and named by Robert Brown. The nucleus stores DNA and RNA, enables protein synthesis, and houses the nucleolus where ribosomes are produced. It occupies about 10% of the cell volume and is surrounded by a double membrane with nuclear pores that regulate transport. The nuclear lamina provides structure and chromatin contains the genome. Within the nucleus, the nucleolus is the site of ribosome biogenesis through rRNA transcription and processing.
Una lezione dettagliata sulla struttura, funzione e meccanismo di replicazione della più importante molecola biologica
(La presentazione contiene immagini reperite sul web, utilizzate per fini puramente didattici; qualora fossero stati infranti copyright, si prega di segnalarlo all'autore, grazie)
El documento describe la estructura y función del núcleo celular. El núcleo está delimitado por una envoltura nuclear compuesta de dos membranas y reforzada por la lámina nuclear. Dentro del núcleo se encuentra el ADN celular organizado en cromosomas, así como ARN y proteínas sintetizadas allí. Los poros nucleares permiten el paso de moléculas entre el núcleo y el citosol.
The nucleus is a double-membrane bound structure that contains a cell's genetic material. It is located in the center of eukaryotic cells and houses DNA in the form of chromatin and chromosomes. The nucleus regulates gene expression and cellular metabolism. It contains nucleoplasm, nuclear pores, chromatin, and a nucleolus. The nucleolus produces ribosomes and is involved in protein synthesis.
The document provides information about the nucleus and its components. It discusses that the nucleus is a prominent organelle found in eukaryotic cells that controls cellular activity. It describes the various structures of the nucleus including the nuclear envelope, nucleolus, chromatin, and nuclear pores. The nuclear envelope forms the boundary of the nucleus and contains nuclear pores that regulate transport between the nucleus and cytoplasm. Chromatin and the nucleolus are also described along with their roles in packaging DNA and synthesizing RNA, respectively.
How cells read the genome from DNA to protein NotesYi Fan Chen
The document summarizes the process of transcription and translation in cells. It describes:
1) Transcription of DNA to RNA which is catalyzed by RNA polymerase and involves the formation of RNA through the addition of ribonucleotides.
2) Processing of eukaryotic pre-mRNA which involves capping, splicing, and polyadenylation to form mature mRNA.
3) Translation of mRNA to protein which occurs on ribosomes and involves tRNAs carrying amino acids that are linked together through peptide bond formation catalyzed by the ribosome. Accuracy is ensured by induced fit binding and kinetic proofreading.
Slide Apparato del Golgi, a cura di Catalano Michele e Galli Valerio (Corso di istologia, L.M. in medicina e chirurgia - a.a. 2011-2012)
http://medmedicine.it
Lysosomes and peroxisomes are membrane-bound organelles that play important roles in cellular processes. Lysosomes contain digestive enzymes and function in intracellular digestion, breaking down materials through phagocytosis, autophagy, and programmed cell death. Peroxisomes contain enzymes involved in breaking down hydrogen peroxide and performing beta-oxidation of fatty acids. Both are formed by budding from the Golgi apparatus. Defects in the enzymes of lysosomes or peroxisomes can lead to metabolic storage disorders.
DNA replication is semi-conservative and begins at origins of replication. In eukaryotes, replication initiates from multiple origins and proceeds bidirectionally. The double helix separates into single strands through the action of helicase. DNA polymerase adds nucleotides to the 3' end of the growing strand based on complementary base pairing. Leading and lagging strands are synthesized differently due to their direction of synthesis relative to the replication fork. Fidelity is ensured by proofreading exonuclease activity and mismatch repair systems.
The nucleus is a membrane-bound organelle that houses the genetic material in eukaryotic cells. It was discovered in 1831 and named by Robert Brown. The nucleus stores DNA and RNA, enables protein synthesis, and houses the nucleolus where ribosomes are produced. It occupies about 10% of the cell volume and is surrounded by a double membrane with nuclear pores that regulate transport. The nuclear lamina provides structure and chromatin contains the genome. Within the nucleus, the nucleolus is the site of ribosome biogenesis through rRNA transcription and processing.
Una lezione dettagliata sulla struttura, funzione e meccanismo di replicazione della più importante molecola biologica
(La presentazione contiene immagini reperite sul web, utilizzate per fini puramente didattici; qualora fossero stati infranti copyright, si prega di segnalarlo all'autore, grazie)
El documento describe la estructura y función del núcleo celular. El núcleo está delimitado por una envoltura nuclear compuesta de dos membranas y reforzada por la lámina nuclear. Dentro del núcleo se encuentra el ADN celular organizado en cromosomas, así como ARN y proteínas sintetizadas allí. Los poros nucleares permiten el paso de moléculas entre el núcleo y el citosol.
The nucleus is a double-membrane bound structure that contains a cell's genetic material. It is located in the center of eukaryotic cells and houses DNA in the form of chromatin and chromosomes. The nucleus regulates gene expression and cellular metabolism. It contains nucleoplasm, nuclear pores, chromatin, and a nucleolus. The nucleolus produces ribosomes and is involved in protein synthesis.
The document provides information about the nucleus and its components. It discusses that the nucleus is a prominent organelle found in eukaryotic cells that controls cellular activity. It describes the various structures of the nucleus including the nuclear envelope, nucleolus, chromatin, and nuclear pores. The nuclear envelope forms the boundary of the nucleus and contains nuclear pores that regulate transport between the nucleus and cytoplasm. Chromatin and the nucleolus are also described along with their roles in packaging DNA and synthesizing RNA, respectively.
How cells read the genome from DNA to protein NotesYi Fan Chen
The document summarizes the process of transcription and translation in cells. It describes:
1) Transcription of DNA to RNA which is catalyzed by RNA polymerase and involves the formation of RNA through the addition of ribonucleotides.
2) Processing of eukaryotic pre-mRNA which involves capping, splicing, and polyadenylation to form mature mRNA.
3) Translation of mRNA to protein which occurs on ribosomes and involves tRNAs carrying amino acids that are linked together through peptide bond formation catalyzed by the ribosome. Accuracy is ensured by induced fit binding and kinetic proofreading.
Slide Apparato del Golgi, a cura di Catalano Michele e Galli Valerio (Corso di istologia, L.M. in medicina e chirurgia - a.a. 2011-2012)
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Lysosomes and peroxisomes are membrane-bound organelles that play important roles in cellular processes. Lysosomes contain digestive enzymes and function in intracellular digestion, breaking down materials through phagocytosis, autophagy, and programmed cell death. Peroxisomes contain enzymes involved in breaking down hydrogen peroxide and performing beta-oxidation of fatty acids. Both are formed by budding from the Golgi apparatus. Defects in the enzymes of lysosomes or peroxisomes can lead to metabolic storage disorders.
DNA replication is semi-conservative and begins at origins of replication. In eukaryotes, replication initiates from multiple origins and proceeds bidirectionally. The double helix separates into single strands through the action of helicase. DNA polymerase adds nucleotides to the 3' end of the growing strand based on complementary base pairing. Leading and lagging strands are synthesized differently due to their direction of synthesis relative to the replication fork. Fidelity is ensured by proofreading exonuclease activity and mismatch repair systems.
Raccolta di immagini del laboratorio a classi aperte sulla cellula animale e vegetale. Istituto comprensivo "Anna Fraentzel Celli", insegnante Nadia Bernabei.
Il patrimonio genetico (genoma) è l’insieme di tutte le informazioni necessarie per costruire e mantenere ogni individuo, attraverso complessi meccanismi di moltiplicazione delle cellule e differenziazione nei diversi tessuti.
Il messaggio genetico comincia ad esprimersi, cioè a guidare la produzione di proteine, tessuti ed organi, con la fecondazione dal momento della formazione dello zigote.
Le informazioni genetiche sono depositate nella sequenza del DNA, contenuto nel nucleo di tutte le cellule che compongono il corpo umano, sotto forma di 46 cromosomi. I cromosomi sono ereditati in egual misura dal padre e dalla madre attraverso i loro gameti, cioè la cellula uovo e lo spermatozoo.
Ogni cromosoma è costituito da un lungo filamento di DNA, organizzato in una complessa struttura tridimensionale.
La cellula, unità basilare della vita organica, è un microcosmo completo .. tutto comincia da lì .. mantenere le nostre cellule (ne abbiamo circa 67 trilioni) in buona salute significa mantenerci sani.
3. Il nucleo è una porzione del citoplasma delimitato da un sistema doppio di membrane che prende il nome di involucro nucleare L’ involucro nucleare è costellato di strutture chiamate Pori Nucleari , di dimensioni relative grandi che mettono in comunicazione il comparto nucleare con quello citoplasmatico I Pori Nucleari , servono al passaggio di grandi molecole come gli RNA messaggero dal nucleo al citoplasma
4. Il nucleo è delimitato da un involucro nucleare o carioteca che racchiude il nucleoplasma
5. L’involucro nucleare è costituito da due membrane: MEMBRANA INTERNA e MEMBRANA ESTERNA , separate da uno SPAZIO PERINUCLEARE . Ogni membrana ha la caratteristica struttura bilayer della membrana cellulare. La membrana nucleare interna è poggiata su una rete di fibre di sostegno, filamenti proteici, chiamata LAMINA NUCLEARE .
6. LAMINA NUCLEARE E’ una sottile e densa rete di proteine fibrillari, altamente insolubili, adesa al versante nucleoplasmatico della membrana interna dell’involucro nucleare. Fornisce “sostegno” alle membrane, funge da sito di attacco per i telomeri e svolge un ruolo importante durante la mitosi e meiosi, poiché la fosforilazione delle proteine che la costituiscono determinerebbe la frammentazione dell’involucro nucleare. La lamina è composta da tre tipi di polipeptidi: Lamìne nucleari A, B, C. Le A e C sono omologhe ai filamenti intermedi.
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9. Una delle caratteristiche più peculiari della membrana nucleare è costituita dalla presenza di aperture specializzate, chiamate PORI NUCLEARI
13. Ogni poro è costituito da un canale cilindrico che si estende attraverso le due membrane, permettendo la comunicazione tra citosol e nucleoplasma. Le due membrane sono fuse tra di loro a livello di ogni singolo poro formando un canale tappezzato da una complicata struttura proteica , il COMPLESSO DEL PORO Il complesso del poro nucleare ha un diametro di 80-100 nm.
14. Il complesso del poro (NPC) contiene più di 100 diversi tipi di subunità proteiche (nucleoporine). Le subunità assumono una organizzazione ottagonale, formando due anelli che protrudono da entrambi i lati dell’involucro nucleare. Altre proteine formano otto raggi che collegano le subunità ad una struttura centrale detta trasportatore , responsabile probabilmente del movimento delle macromolecole attraverso la membrana nucleare. Ci sono poi proteine che ancorano il NPC alle membrane ed altre che formano una specie di gabbia nel lato del nucleosoma
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18. L’ATTRAVERSAMENTO DEL COMPLESSO DEL PORO DA PARETE DI MOLECOLE CON MASSA SUPERIORE A 50kDa E’ MEDIATO DALLA SEQUENZA DI LOCALIZZAZIONE NUCLEARE (NLS): brevi sequenze di aminoacidi carichi positivamente come lisina ed arginina
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20. Ran GTPase dirigono il trasporto ALCUNE MOLECOLE ENTRATE NEL NUCLEO NON VI RIMANGONO (PROTEINE CHE REGOLANO LA TRASCRIZIONE) MA PER ESSERE INATTIVATE DEVONO ESSERE ESPORTATE SEQUENZE DI ESPORTZIONE NUCLEARE NES SONO RICONOSCIUTE DA RECETTORI DI ESPORTAZIONE
22. MATRICE NUCLEARE Una fitta rete granulare insolubile costituisce una sorta di nucleoscheletro che partecipa a mantenere la forma del nucleo offre una impalcatura per la organizzazione della cromatina e un ancoraggio per molecole coinvolte nella duplicazione e trascrizione
23. Il nucleolo Struttura specializzata che contiene un gruppo di geni per gli RNA ribosomiali, i corrispondenti trascritti e molte proteine. Presentano una regione fibrillare ed una granulare. Nella fibrillare sono presenti i centri fibrillari: regioni di DNA contenenti i geni per rRNa (rDNA o organizzatore nucleolare), cui si associano la RNA polimerai I ed i fattori di trascrizione. La granulare è costituita dalle particelle ribosomiali ai vari stadi di assemblaggio
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26. Una cellula umana contiene una quantità di DNA pari a 6,4 miliardi di basi , suddivise in 46 cromosomi Ciascun cromosoma non replicato contiene una singola molecola continua di DNA : più grande è il cromosoma, più lungo è Il DNA che esso contiene Una coppi di basi occupa circa 0,34 nm di lunghezza, quindi, sei miliardi di coppie di basi hanno una lunghezza di due metri Come è possibile contenere 2 metri in un nucleo di 10um (1x10 -5 m) mantenendo allo stesso tempo il DNA ad uno stato che sia accessibile agli enzimi ed alle proteine regolatorie?
27. Mobilità elettroforetica delle varie classi di Istoni. -Le proteine non-istoniche sono proteine eterogenee con caratteristiche meno costanti delle proteine istoniche
28. - Le proteine istoniche sono ricche in Lisina ed Arginina, sono proteine basiche dotate di una carica netta positiva. - Sono proteine altamente conservate.
29. CIASCUNA SINGOLA PARTICELLA CENTRALE DEL NUCLEOSOMA CONSISTE DI UN COMPLESSO DI OTTO PROTEINE ISTONICHE – DUE MOLECOLE DEGLI ISTONI H2A, H2B, H3 E H4 – E DI DNA A DOPPIO FILAMENTO CHE E’ LUNGO 146 COPPIE DI NUCLEOTIDI. L’ OTTAMERO DI ISTONI FORMA UN NUCLEO PROTEICO INTORNO AL QUALE E’ AVVOLTO IL DNA A DOPPIO FILAMENTO Gli ISTONI ono responsabili del primo livello di base dell’organizzazione dei cromosomi ( NUCLEOSOMA )
30. CIASCUNA PARTICELLA CENTRALE DEL NUCLEOSOMA E’ SEPARATA DALLA SUCCESSIVA DA UNA REGIONE DI DNA LINKER . LA FORMAZIONE DEI NUCLEOSOMI CONVERTE UNA MOLECOLA DI DNA IN UN FILO DI CROMATINA LUNGO CIRCA UN TERZO DELLA LUNGHEZZA INIZIALE E CIO’ COSTITUISCE IL PRIMO LIVELLO DI COMPATTAMENTO DEL DNA
32. Allora ……. perché GLI ISTONI SONO PROTEINE ALTAMENTE CONSERVATE, PICCOLE E BASICHE?
33. LA CROMATINA DI UNA CELLULA VIVENTE RARAMENTE ADOTTA LA FORMA ESTESA DI “COLLANA DI PERLE” I NUCLEOSOMI SONO COMPATTATI L’UNO SULL’ALTRO GENERANDO SCHIERE REGOLARI IN CUI IL DNA E’ ANCORA PIU’ CONDENSATO. COSI’ LA MAGGIOR PARTE DELLA CROMATINA SI PRESENTA SOTTO FORMA DI UNA FIBRA CON UN DIAMETRO DI CIRCA 30nm , CONSIDEREVOLMENTE PIU’ LARGA DELLA CROMATINA SOTTO FORMA DI “PERLINE SU UN FILO”.
34. PRESENZA DELL’ISTONE H1, PIU’ GRANDE DEGLI ALTRI ISTONI E MENO CONSERVATO; PRESENZA DELLE CODE DEGLI ISTONI DEL NUCLEO CHE SI ESTENDONO DAL NUCLEOSOMA
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37. COME FIBRA DI 30nm UN TIPICO CROMOSOMA UMANO SAREBBE ANCORA LUNGO 0.1CM. CI DEVE ESSERE UN LIVELLO ANCORA SUPERIORE DI RIPIEGAMENTO CHE ORGANIZZA LA FIBRA DI 30 nm IN UNA SERIE DI ANSE E AVVOLGIMENTI
44. IL RESIDUO DI LISINA IN POSIZIONE 9 DELL’ISTONE H3 NELL’ETEROCROMATINA E’ SOLITAMENTE METILATO MENTRE QUELLO DEI DOMINI EUCROMATINICI NON LO E’. LA RIMOZIONE DEI GRUPPI ACETILICI DAGLI ISTONI H3 ED H4 E’ UNO DEI PASSAGGI INIZIALI DELLA CONVERSIONE DA EUO AD ETEROCROMATINA LA DEACETILAZIONE DEGLI ISTONI (CROMOSOMA X) SI ACCOMPAGNA ALLA METILAZIONE DELLA LISINA 9 DI H3 AD OPERA DI UNA ISTONE-METILTRANSFERASI (SUV9H1) L’ACETILAZIONE PERMETTE ALLA CODA DELL’ISTONE H3 DI INTERAGIRE CON PARTICOLARI PROTEINE CHE CONTENGONO UN CROMODOMINIO FRA LE QUALI LA PROTEINA ETEROCROMATICA H1 (HP1)
45. HP1 E’ IMPLICATA NELLA FORMAZIONE E NEL MANTENIMENTO DELL’ETEROCROMATINA: LA SUA INTERAZIONE CON ALTRE PROTEINE PORTA ALLA FORMAZIONE DI UNA RETE INTERCONNESSA DI NUCLEOSOMI METILATI CON LA CONSEGUENTE FORMAZIONE DI UNA CROMATINA ALTAMENTE COMPATTATA PICCOLI RNA NON CODIFICANTI SVOLGONO UN RUOLO IMPORTANTE NELLA METILAZIONE E QUINDI NELLA FORMAZINE DELLA ETEROCROMATINA
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48. Ogni cromosoma contiene una lunga molecola di DNA (assieme a specifiche proteine) la quale contiene le informazioni che sono necessarie al funzionamento della cellula (e che verranno trasmesse alle cellule figlie) Cromosomi umani durante la mitosi In ogni specie i cromosomi si presentano con un numero e una struttura caratteristici. Ad esempio il corredo cromosomico umano è di 46 cromosomi (23 coppie di cromosomi omologhi). Lo scimpanzé ne ha 48, il topo 40, il cane 78, il gatto 38. Il pesce rosso ne ha 80 e la zanzara 6 Tutte le cellule di un dato organismo hanno lo stesso numero di cromosomi (ad eccezione dei gameti che ne hanno esattamente la metà)
50. Cromosomi mitotici di una cellula epidermica umana femminile. Questa cellula è stata trattata con colchicina, che blocca la mitosi in metafase, e colorata con una tecnica di colorazione che evidenzia una serie caratteristica di bande su ciascun cromosoma. (a) Cromosomi in piastra metafasica; (b) cariotipo, costruito tagliando la foto dei singoli cromosomi e disponendoli in base alle dimensioni ed al bandeggio.