Biologia komórki zwierzęcej wykład 1



Pobieranie 303.76 Kb.
Strona1/13
Data02.05.2016
Rozmiar303.76 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

BIOLOGIA KOMÓRKI ZWIERZĘCEJ

Wykład 1



DNA – cząsteczka o wyjątkowych właściwościach, gdyż koduje informacje o białkach, RNA, jest odpowiedzialna za budowę komórki i informacje genetyczną.

Budowa cząsteczkowa DNA


  • zasady azotowe : puryny i pirymidyny

  • cukry : ryboza i deoksyryboza

  • reszty fosforanowe

W 1953r. Crick i Watson rozszyfrowali strukturę DNA za co dostali nagrodę Nobla

Każda komórka zawiera 6*10 do 9 par zasad, a długość jednej zasady wynosi 3,4*10 do-9m.Mnożąc liczbę zasad przez ich długość otrzymujemy przybliżoną długość nici kwasu nukleinowego ( u człowieka około 2m w pojedynczej komórce, a w całym organizmie 150*10 do 12 m)



Ułożenie względem siebie warstw zasad w podwójnej helisie


  • skręt (T)= 34 stopnie w helisie typu beta ( kąt rozchylenia sąsiadujących warstw zasad względem osi podłużnej)Jest także typ helisy alfa (u wirusów i hybryd) oraz Z.

  • Obrót( R ) ~ o wartości +20 stopni do –10 stopni

  • Przesunięcie (S) = +0,2 do –0,1 nm, ograniczone przez łańcuch fosforanowo- cukrowy



Bruzdy


Na powierzchni podwójnego heliksu przebiegają, owijając się spiralnie wokół podłużnej osi, dwie równoległe bruzdy ( rowki) : rowek mniejszy (1,2nm) i większy (2,2nm). Różnica taka wynika występowania wiązań glikozydowych nie naprzeciw siebie. Bruzdy są asymetryczne, gdyż pierścienie pentozowe cukrów leżą bliżej jednego z dwóch dalszych brzegów każdej z komplementarnych par zasad ( forma beta DNA), a ich rozmiar może być zmienny w zależności od typu helisy. Są to obszary w cząsteczce DNA przez, które inne cząsteczki mogą łatwiejszy dostęp do wnętrza podwójnego heliksu, ważny element rozpoznaczy dla łączących się z DNA ligandów.

Organizacja DNA u Procariota


Pojedynczy chromosom prokariotyczny zawiera prawie całą informacje genetyczną. Zdecydowana większość bakterii ma chromosom kolisty i nie posiada błony oddzielającej go od cytoplazmy co daje możliwość bliskiego występowania procesu produkcji mRNA na matrycy DNA oraz maszynerii odpowiedzialnej za biosyntezę białek.

Kolisty chromosom bakteryjny jest podzielony na kilkadziesiąt pętli, które mają końce unieruchomione w białkowym szkielecie. Białka występujące w chromosomach bakteryjnych tzw. białka histonopodobne, poza organizowaniem DNA w chromosomie pełnią jeszcze dwie dodatkowe funkcje przypominając działaniem czynniki transkrypcyjne w komórkach eukariotycznych.



Wirus jako element genetyczny nie posiadający organizacji komórkowej. Może on istnieć pozakomórkowo, jednak wtedy nie zachodzą w nim żadne przemiany metaboliczne. Pozakomórkowa forma wirusa, wirion, jest cząsteczką zawierającą kwas nukleinowy i niekiedy posiadającą pewne komponenty makrocząsteczkowe.

Organizacja DNA u Eukariota


Rozmiar 10-100 tyś mpz im więcej genów tym więcej sekwencji powtarzających się, długość genu jest skorelowana z sekwencjami powtarzającymi się.


  1. Nukleosom

Pierwsza jednostka upakowania DNA, w skład której wchodzą:

  • białkowy rdzeń mający postać dyskowatego oktameru zbudowanego z 4 rodzajów histonów: H2A, H2B, H3 i H4. Oktamer jak nazwa wskazuje składa się 8 podjednostek – każdy z histonów występuje w liczbie 2 cząsteczek. W obrębie rdzenia między histonami obserwuje się dopasowanie przestrzenne przypominające uścisk dłoni w geście powitalnym tzw. shake hand. Oddziaływania te występują między dwoma histonami tworzącymi dimer. Przykładem może być heterodimer H2A-H2B ( hetero – to zbudowany z dwóch różnych rodzajów histonów)

  • nić DNA oplatająca dyskowaty oktamer i wchodząca z nim w inerakcje

  • białko spinające część wchodzącą i schodzącą dna – oplatającej rdzeń – od strony zewnętrznej. Jest ono również histonem, określanym symbolem H1. Dzięki histonowi H1 stabilizującemu strukturę nukleosomu możliwe jest występowanie całych ciągów nukleosomowych mających postać sznura koralików.

Nić DNA skraca się siedmiokrotnie , a jej średnica z 2 nm wzrasta do 11nm.


  1. Solenoid

Łańcuchy nukleosomów organizowane są w struktury wyższego rzędu, a mianowicie w solenoidy: włókna o średnicy 30nm. Przypominają one sprężynę, w której zwoje to koralikowe łańcuchy nukleosomów skręcone tak, że płaskie powierzchnie dysków histonowych (tj. rdzeń) ułożone są równolegle względem osi solenoidu. Na jeden zwój w takiej sprężynie przypada 5-6 nukleosomów, a stopień kondensacji w tej strukturze wynosi 40 ( chodzi tu o pozorne skrócenie długości cząsteczki DNA ). Na poziomie solenoidu nić DNA zajmuje 40 razy mniej miejsca w porównaniu do sytuacji , w której występowałaby w formie rozproszonej cząsteczki.


  1. Układ nukleoproteinowy

Efekt silniejszej kondensacji osiągany jest dzięki fałdowaniu solenoidów i dalej spiralizacji powstałych struktur wyższego rzędu, które stabilizowane są przez różnorodne białka niehistonowe. Statecznie mamy do czynienia z chromatyną tj. układem nukleoproteinowym ( DNA + białko ), który w różnych fazach cyklu komórkowego przybiera różną formę. W interfazie – czasie między podziałami : mitotycznymi i mejotycznymi – chromatyna jest mało skondensowana i w mikroskopie można ją obserwować jako kłebowisko drobnych nitek. Podczas podziału chromatyna ulega zdecydowanemu zbiciu formując się początkowo w długie i wiotkie chromosomy, które im bliżej momentu rozdzielenia pomiędzy dwie komórki potomne stają się mniejsze i masywniejsze. Najsilniejszą kondensacje chromatyny a zatem najefektywniejszą redukcję „długości” DNA obserwuje się w komórkach będących w metafazie.


  1. Chromosom

W somatycznych komórkach człowieka podczas matefazy cały materiał genetyczny zorganizowany jest w 46 chromosomów o łącznej długości 200 m. W skład chromosomu można następujące elementy:

  • centromer – przewężenie pierwotne, którego zewnętrzna część ma postać pierścienia białkowego nazywanego kinetochorem. Jest to miejsce przejściowego wiązania mikrotubul wrzeciona podziałowego. Centromer dzieli chromosom na cztery, różnej długości ramiona chromosomu.

  • Satelity - inaczej trabanty, końcowe fragmenty ramion chromosomów oddzielone przewężeniami wtórnymi

  • Telomery – końcowe fragmenty chromatyd, zbudowane z powtarzających się sekwencji niekodujących ( TTAAGG)n oraz białek TRF. Telomery stabilizują strukturę chromosomu i podczas każdej replikacji ulegają skróceniu, a następnie odbudowywane przez telomerazę. Skracanie telomerów prowadzi do wiązania się nukleaz z chromosomami i fragmentami DNA.jest to jedna z prawdopodobnych przyczyn starzenia się komórek.



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna