Genetyka roślin
advertisement
Organizacja genomu człowieka Genom człowieka 3000 Mb Geny i sekwencje związane z genami 900 Mb DNA kodujący 90 Mb pseudogeny Fragmenty genów DNA niekodujący 810 Mb DNA pozagenowy 2100 Mb Pojedyncze i o małej liczbie kopii 1680 Mb DNA powtórzony tandemowo DNA satelitarny DNA mikrosatelitarny Powtarzający się DNA 420 Mb Powtórzenia rozproszone w genomie Elementy LTR Sekwencja SINE Transpozony DNA Sekwencje LINE introny DNA minisatelitarny Aparatem genetycznym u Eucaryota jest jądro komórkowe • Średnica – 5-10 µm • Długość DNA w postaci „ciągłej” – 2 m Architektura wewnętrzna jądra komórkowego: • Błona jądrowa • Materiał genetyczny w postaci chromatyny • Jąderka • Macierz jądrowa (matrix) Macierz jądrowa • Szkielet podtrzymujący składniki jądra komórkowego • Zbudowana z filamentów o średnicy 3-5 nm, w skład których wchodzą: • Białka strukturalne (laminy A, B i C, matryny i inne) • Struktury ziarniste: – – – – SC35 (splicing compartment) Ciałka Cajala Ciałka PML Tanskrypcyjne struktury jądrowe OPT Architektura wnętrza jądra komórkowego (fotografia obrazu z mikroskopu transmisyjnego) Figure 10.1a Genomes 3 (© Garland Science 2007) Figure 10.5 Genomes 3 (© Garland Science 2007) Figure 10.5 part 1 of 3 Genomes 3 (© Garland Science 2007) Najważniejszym elementem macierzy jądrowej łączącym się z chromatyną są laminy tworzące pośrednie filamenty laminowe. Rejony bezpośredniego połączenia DNA z macierzą jądrową noszą nazwę MARs – odcinki DNA o długości ok. 250 pz bogate w pary A=T, znajdujące się na pętlach chromatyny. Figure 10.5 part 2 of 3 Genomes 3 (© Garland Science 2007) Skład chemiczny chromatyny: 1. Kwasy nukleinowe – DNA – 37 % – RNA – 1,5 % 2. Białka – Histonowe (histony) – 37 % – Niehistonowe – 24,5 % Białka histonowe Poziomy organizacji chromatyny Poziomy organizacji chromatyny: 1. Cienkie włókno chromatynowe (włókno nukleosomowe) – 10 nm (nukleosomy połączone łącznikami); Współczynnik upakowania ok. 6 (określa stosunek długości wyprostowanej cząsteczki DNA do długości struktury powstałej w wyniku upakowania tej cząsteczki) Nukleosom – podstawowa jednostka budowy chromatyny • Rdzeń nukleosomu oktomerowy: po dwie cząsteczki H2A, H2B, H3 i H4. • Na rdzeń nawinięta jest 1,75 krotnie nić BDNA o długości 145 pz tworząc lewoskrętną helisę, tzw. chromatosom. • Pomiędzy nukleosomami znajdują się odcinki DNA o długości 10-100pz – tzw. Łącznikowy DNA (linker DNA). • H1 spina nić DNA wchodzącą i wychodzącą z nukleosomu na granicy nukleosom - linker Na jeden nukleosom przypada 145 bp DNA (48 nm) Wymiary nukleosomu 2. Grube włókno chromatynowe (włókno solenoidowe) – 30 nm. Przekształceniu temu towarzyszy spiralizacja włókna 10 nm w regularny solenoid z 6 nukleosomami przypadającymi na jeden skręt; Współczynnik upakowania ok. 40 Grube włókno chromatynowe 3. Chromatyna interfazowa o średnicy 240300 nm - elementem powtarzalnym jest 6 pętli (domen) chromatynowych upakowanych wokół białek macierzy W stadium interfazy, w jądrze komórki somatycznej każdy chromosom zajmuje wyodrębniony fizycznie obszar zwany terytorium chromosomowym (CT) Między terytoriami chromosomowymi znajduje się przestrzeń międzyterytorialna umożliwiająca kontakt między sąsiednimi terytoriami chromosomów. Figure 10.2 Genomes 3 (© Garland Science 2007) Chromatyna interfazowa o średnicy 240300 nm Współczynnik upakowania ok. 1700
