biologia molekularna krótkie wykłady sekcja D

escherichia coli jaki ma genom

genom prokariotyczny

jak wygląda DNA E. coli

pojedyncza koliście zamknięta cząsteczka DNA

jaka długość ma DNA E. coli

4.6 miliona par zasad

W co jest upakowane DNA E. coli

w nukleoid

jakie stężenie ma nukleoid E. coli

(duże) 30-50 mg*ml-1

z ilu domen składa się nukleoid E. coli

50-100 domen

kształt nukleidu e. coli

domeny przytwierdzone do białka przytwierdzonego do błony komórkowej widok gwiazdy

Chromosom E. coli całościowo jest jaki?

Superhelikalny ∆Lk? Ln(n) =0.06

Co niepozwala rotować się DNA E. coli

Przyłaczenie DNA do białkowo-błonowego rusztowania

Najczęstsze białka wiążące DNA?

HU i H-NS

Białko HU jest?

-małe; zasadowe; z ładunkiem dodatnim; w postaci dimeru

jak białko HU wiąże DNA?

Wiąże owijając wokół własnej cząsteczki

Inna nazwa białka H-NS

wcześniejsza nazwa białko H1

Białko H-NS jest?

monomerem; ma obojętny ładunek;

Białko H-NS preferuje wiązanie się z DNA jakim?

Niespecyficznym przede wszystkim miejsca zagięć helisy DNA

Angielska nazwa H-NS oraz HU (zwyczajowa)

Białko podobne do histonów - Histone-like proteins

na co ma wpływ białka H-NS oraz HU

na kondensacje DNA

Do czego jest potrzebna kondensacja DNA

Jest niezbędna by upakować DNA w nukleotyd i utrzymaniu struktury superhelikalnej chromosomu

co znaczy ∆Lk/Lk(-3)

ze mamy jeden skręt superhelikalny na każde 17 skrętów helisy, w tym połowa skrętów jest wymuszona przez trwałe owiniecie wokół białek HU

inne ważne czynniki w organizowaniu domen DNA

białka, RNA, mRNA, polimeraza RNA

homolog białka HU?

białka IHF (integration host factor- integralny czynnik gospodarza)

Ile razy genom prokariota może być mniejszy od genomu eukariota

Tysiące

DNA eukariota jest upakowany między innymi?

w chromosomach

Ile chromosomów ma człowiek

46

jaką ma długość DNA w chromosomach

około kilku cm liniowej cząsteczki

jak wielkie jest jądro Eukariota

zbliżone do wielkości bakterii

Jak duże stężenie DNA może być

nawet 200 mg*ml(-1)

Co to chromatyna

to kompleks DNA i białek (kompleks nukleoproteinowy) tworzący stopień upakowania DNA

ile procent masy chromatyny to białko

50%

w jakiej fazie najbardziej jest skondensowany chromosom

w metafazie

w jakiej fazie chromosom jest mocno rozproszony

w interfazie

Co to histon

to białka wchodzące w skład chromatyny

na jakie klasy dzielimy histony?

H2A, H2B, H3 i H4 to histony rdzeniowe oraz H1

co to histony rdzeniowe

to histon klasy H2A, H2B, H3 i H4

jakie są histony rdzeniowe w porównaniu do H1

małe białka(mniejsze niż H1), mają masę od 10 do 20 kDa

histony są

mocno dodatnie ładunkiem (ułatwia to silne wiązania z ujemnym DNA), 20 do 30% to zasadowe aminokwasy lizyna oraz arganina

jaką masę mają histony H1

23 kDa

ilość histonów H1 jest mniej więcej połowa ilości innych histonów

ilość histonów H1 jest mniej więcej połowa ilości innych histonów

Nukeaza to?

Enzym hydrolizujący wiązanie fosfodiestrowe w kwasach nukleinowych

Egzonukleazy uwalniają?

pojedyńczę nukleotydy z końców nici kwasów nukleinowych

Endonukleazy rozcinają?

rozcinają wnętrza wiązań fosfodiestrowych

Co powoduje potraktowanie chromatyny nukleazą z mikrokoków?

Powoduje do izolacji fragmentu DNA o różnej wielkości będącą wielokrotnością około 200 pz.

200 pz jest z czym zasocjowane

jest zasocjowane histonowym rdzeniem (okręcone wokół rdzenia) z histonów H2a, H2B, H3 i H4 czyli histonów rdzeniowych

Po pierwszym wycięciu chromatyny nukleazą z mikrokoków i pozostawieniu w dalszym trawieniu nukleazą co się stanie

zostanie struktura zawierająca fragment 146 pz która jest silnie zasocjowana z histonowym oktamerem (histonami rdzeniowymi) wykazuje ona podobieństwo strukturalne niezależnie od miejsca z którego została wycięta

na histonowym rdzeniu oktamerowym mamy ile pz

mamy 146 pz owijające się 1.8 lewoskrętnego zwoju tworząc superhelikalność

Co to nukleosom

nukleosom to rdzeń histonowy (oktamerowy) z nawiniętym DNA w 1.8 skrętu czyli z 146 pz

H1 gdzie się przyczepia?

Przyczepia się do nukleosomu stabilizując miejsce wejścia oraz wyjścia DNA nawijając 20 pz co daje ładnie 166 pz

Czemu odpowiada 166 pz nawiniętych na rdzeń nukleosomu oraz na histon H1

odpowiada 2 pełnym skrętom

Czemu H1 jest większe?

bo ma dodatkowy ogon "C-końcowy" który odpowiada za stabilność DNA pomiędzy nukleosomami

Czy histon H1 może być zamieniony na inny?

W niektórych typach komórek może być zamieniony na swój skrajny wariant na histon H5 który nie ulega transkrypcji.

Co to sznur koralików?

to nukleosony wraz z DNA łacznikowym które jest cienką nicią DNA która uzupełnia do 200 pz powtarzających się podczas doświadczenia z nukleazą

ule wynosi standardowo DNA łącznikowe?

Zwykle około 55pz ale może mieć od kilku do nawet 100 pz

czy histon H1 zwiększa organizacje "koralików"?

Tak wraz z wzrostem stężenia soli aż do powstania włókien średnicy 30nm

Jak nazywa się lewostronna zawinięta helisa wyższego rzędu?

jest to solenoid

na jeden obrót w solenoidzie przypada ile nukleosomów?

6 nukleosomów

Długość DNA w pętli eukariota to?

100 pz w przybliżeniu tyle co u prokariota jednak w chromosomie eukariotycznym mamy znacznie więcej pętli

przez co są końce pętli unieruchomione?

są unieruchomione przez rusztowanie białkowe lub matriks jądrowy (czyli kompleksy białkowe)

Jak wyglądają wymiary wyższych struktur uporządkowania DNA?

tworzą się włókna o średnicy 30 nm oraz z nich pętle o szerokości 300nm

w jakiej fazie chromosom jest najbardziej skondensowany?

w mitozie

przed czym chroni chromosom duże skondensowanie?

Przed rozerwaniem DNA

Przez co są rozdzielane chromosomy?

Przez wrzeciono mitotyczne.

Co mamy na końcach chromosomów oraz DNA

Telomery

Centromer to

Ograniczony rejon gdzie łącza się dwie chromatydy siostrzane tworząc chromosom

co to kinetochor

kompleks białkowy przyłączający się do mikrotubul wrzeciona mitotycznego

Co rozdzielają mikrotubule

Rozdzielają chromatydy podczas anafazy

długość centromeru u drożdży?

88pz bogatych w AT

Centromer Eukariota ograniczony jest

satelitarnym DNA (sekwencjami powtarzającymi się)

Co zawiera telomer?

zawiera setki kopi sekfencji (5-TTAGGG-3 u człowieka)

Co syntetyzuje telomeraza

sekfencje (5-TTAGGG-3)

co to telomeraza?

jest to rodzaj rybonukleoproteiny

Co zabezpiecza telomer

końcówkę chromosomu

Jak uchronić telomer przed skracaniem?

należy syntetyzować niezależnie telomer

co zachodzi podczas interfazy

transkrypcja genów na chromosomach oraz replikacja DNA

jak długo trwa faza S (interfaza)

większość czasu

jaką strukturę przyjmują chromosomy podczas interfazy?

przyjmują strukturę bardziej rozproszoną nie da się ich rozróżnić

co to heterohromatyna

jest to część chromatyny w interfazie jaka dalej jest mocno skondensowana jednak nie aż tak silnie jak w metafazie

z czego składa się heterochromatyna

z satelitarnego DNA jest transkrypcyjnie nieaktywna przykładem jest chromosom X u samic ssaków.

gdzie widzimy heterochromatynę w jądrze pod mikroskopem

widzimy ją na obrzeżach jądra jako ciemne prążki

Co to Euchromatyna

pozostała część chromatyny inna niż heterochromatyna

Co się dzieje z Euchromatyną aktywną transkrypcyjnie

może być bardziej rozproszona już rozwinięta z pętli 30nm aż do sznura koralików czy nawet odwinięta z nukleosomów by łatwo przyłączać czynniki transkrypcyjne

Jaka cześć euchromatyny jest aktywna transkrypcyjnie?

10%

gdzie znajduje się gen?

w miejscach aktywnych transkrypcyjnie

jak mapuje się miejsca aktywne transkrypcyjnie?

szuka się miejsc z nadwrazliwościa na DNazę I czyli deoksyrybonukleazę I

Co robi DNaza I

rozcina DNA

sygnał do odpowiedniego poziomu upakowania chromosomu w miejscach genów ulegających ekspresji jest?

metylacja C-5 cytozyny występująca w sekfencji 5-CG-3

powszechnie nazwa metylacji C - 5 cytozyny?

metylacja CpG

gdzie znajdują się niezmetylowane wyspy CpG?

W obrębie genów aktywnych transkrypcyjnie

Jak długie są niezmetylowane wyspy CpG?

2000 pz

co się dzieje z zmetylowaną sekwencją CpG?

szybko mutuje do TpG z powodu spontanicznej deaminacji 5'-metylocytozyny do tyminy

przykład występowania histonu H5?

w krwinkach czerwonych ptaków

aktywnej transkrypcji chromatyny towazyszy

acetylacja reszty lizyny w N-końcowych domenach

co towarzyszy kondensacji chromosomów?

fosforylacja histonu H1

unikatowe sekwencje DNA

hybrydyzują wolniej, są często aktywne transkrypcyjnie

tandemowe zespoły genów

to takie jakie maja sekwencje transkrypcyjną wielokrotnie powtórzona. np geny transkrybujące RNA czy DNA

sekwencje SINES

krótkie elementy rozproszone od kilkuset pz

sekwencje LINES

od tysiąca do 5 tysięcy pz (długie elementy rozproszone

najpopularniejsze LINES u człowieka

sekfencja Alu

długość sekwencji Alu?

300pz

jak często występuje Alu?

300000 a 500000 razy się powtarza z 80% 90% procentową powtarzalnością

długość DNA satelitarnego?

od 2 do 20-30 pz

podział DNA sateliarnego?

minisatelity oraz mikrosatelity

minisatelity

tandemowe powtórzenia o zmiennej liczbie powtórzeń VNTR

mikrosatelity

proste powtórzenia tandemowe STR

gdzie znajdziemy minisatelity VNRT

najczęściej w pobliżu końca chromosomów

Gdzie znajdziemy mikrosatelity? (SRT)

wzdłuż całego chromosomu

do czego stosujemy minisatelity

do zbadania odcisku DNA np w celu sprawdzeniu pokrewieństwa

sekwencja polimorficzna

to sekwencja inna niż na chromosomie homologicznym lub jeśli występuje inna sekwencja niż standardowa u danego gatunku

SNP

polimorfizm pojedynczych nukleotydów

SSLP

polimorfizm długości pojedynczej sekwencji

RFLP

polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych

dogmat biologii molekularnej

Z DNA powstaje RNA które tworzy białka

polimeraza RNA co robi

transkrybuje gen poczynając od promotora a kończąc na terminatorowej sekwencji

RNA kodujący kilka białek to

RNA polistronicowy

translacja RNA na białko odbywa się w?

rybosomach

miejsce RNA gdzie koduje kilka białek nazywane jest?

Operonem

RNA jakie jest tłumaczone w Rybosomach to

mRNA (messege RNA)

kodon startu to

kodon inicjatorowy zwykle AUG

tRNA mają funkcje?

transportują aminokwasy do rybosomów w celu tworzenia białek (tRNA - transport RNA)

jak wygląda ekspresja genów u prokariota

polimeraza RNA transkrybuje gen następnie przez transkrypcje mRNA i przenoszony do rybosomu tam udział tRNA które donosi aminokwasy. Zwykle sekfencja kodonu inicjatora to AUG przy końcu 5' a terminator jest na końcu 3'

pre-mRNA

RNA jakie jest transkrybowane w jądrze komórkowym i syntetyzowane przez polimeraze II

pre - mRNA jest transkrybowane przez którą po

polimeraze II

zwykle u eukariota jest kodowane tylko jedno białko

miejsca transkrypcyjne są monostronicowe

kapowanie

czyli dodanie do pre-mRNA ogonu poli (A) na końcu 3' co zwiększa stabilność

introny

sekwencję przerywające kodowanie białka

splicing

usuwanie intronów z pre-mRNA i powstanie eksonów

snRNA

małe jąderkowe RNA

snRNA powstaje?

w wyniku splicingu