NUCLEUL II

CROMATINA

CROMATINA/clasificare EUCROMATINA Palid colorata, cu cromozomi decondensati, fibra cromatidiana despiralizata/nespiraliza ta. activa genetic, AND in replicare , transciere HETEROCROMATINA Intens colorata, segmente de cromozomi ramin condesati AND inactiv- nu transcriptie CONSTITUTIVA, FACULTATIVA

EUCROMATINA Funcie: TRANSCRIPIE (ARNm,ARNt,ARNr5s) Enzime implicate:ARN polimeraze II, III Produs: ARNm,t,r 5s Exoni = fragmente nucleotide ADN trancrise pe ARN Introni = secvene ce separ exonii Maturare ARNm- excizia introni-exoni unii cap la cap maturare transcript primar( ARNpre m, ARNheterogen m) (metilare,acetilare,fosforilare, complexare cu proteine) POR Informozomi = ARNm + Proteine ME: granule inter / pericromatidiene

Clasificarea eucromatina /heterocromatina, apartine germanului Heitz inca din 1927. Poate fi transpusa si prin faptul ca eucromatina este accesibila ARN polimerazei II, iar heterocromatina nu permite acest acces. Raportul eucromatina /heterocromatina , care functional se traduce pin raportul transcriptibil/netranscriptibil, perimite elucidarea dilemei citogenetice genotip//fenotip!!

Genotipul - totalitatea materialului genetic reprezentat de cromatina interfazica( eucromatina si heterocromatina) Fenotipul , ca expresie a genotipului este complexul de trasaturi exprimate din genotip, respectiv ceea ce se transcrie din eucromatina. Numai transcriptibilitatea materialului genetic activ ( eucromatina)este supusa reglarii ; nu si structura .

HETEROCROMATINA CONSTITUTIVA Permanent condensat Inactiv genetic (niciodat transcrisa) Mai ales la nivelul cromozomilor 1,9,16,Y Format din ADN (1/3 inalt-, 2/3 mediu- repetitiv) pericentromeric (ADN satelit),constricii secundare Cantitate variabil funcie de specie Replicat tardiv in S Explic paradoxul valorii C

Valoarea C = cantitatea de ADN(picograme)din nucleul haploid al unei specii (C) Cel.diploide au 2C Ar trebui sa creasc cu complexitatea organisme Dar animale inferioare au C > mamifere *salamandra-168pg *om - 6pg Au mai mult ADN neinformaional !

Cantitatea ADN Numr cromozomi EVOLUIA SPECIILOR ? SALAMANDRA: 168 pg ADN si detine recordul lungimii moleculei de ADN de :2,5m!. CROMOZOMI Albina 32, Feriga 1262, Gina 78, Cine 78, Cal 64 Om 46 !!!!!

HETROCROMATINA FACULTATIVA AUTOSOMALA Segmente hipercondensate cromozomi autosomi mrimea si distribuia heterocromatinei se modific funcie de ce segmente urmeaz s fie transcrise Are sens genetic gene au fost / urmeaz transcrise Gene inactive / represate Cantitatea / distribuia activitatea / specializarea cel. Se poate converti in eucromatin Celule degeneratepicnoz (eucromatinaheterocromatina) Difereniere celular- genele represate difer de la un tip de celul la altul

HETEROCROMATINA FACULTATIVA GONOZOMALA Inactiv pe toata durata ciclului celular Cromatina SEXUAL CORPUSCUL BARR (Cromatina X) (inactivarea aleatorie a un Cr. X z 14 embrion) Mary Lion (lionizare) sferic/oval ataat de MNI, de nucleol, drum stick marker citologic genetic de sex feminin la mamifere femeia mozaic geneticcelule cu X(tata),X(mama) CORPUSCUL F (Cromatina Y) braul Cr.Y inactiv genetic, bogat in A-T Fluorescena cu Quinacrin marker genetic de sex masculin (om, gorila)

HETEROCROMATINA

DOGMA CENTRALA A BIOLOGIEI MOLECULARE ADN- singurul depozitar al informatiei genetice ADN- se autoreplica ADN- constituie matrita pentru sinteza ARNm ARNm constituie matrita pentru sinteza lantului polipeptidic specific

DOGMA FLUXUL INFORMATIEI GENETICE

Au descifrat structura AND-lui dublu spiralat, dublu catenar, aducind lumina in descifrarea singurului detinator al informatiei genetice O celua somatica diploida contine cca. 6,5 ngr de AND. Cantitatea de AND din nucleu este proportionala cu necesarul de informatie genetica si este specifica fiecarei specii. Cantitatea de 6,5pg de AND, din celulele somatice diploide este constanta si se dubleaza prin autoreplicare inainte de perioada S , respectiv in faza G1

Gradele de condensare ale cromatinei , caracteristice pentru cromozomi in metafaza Str elicoidala a mol de AND Asocierea AND-lui cu histone si formarea nucleozomilor Cresterea gradului de condensare Cromozom in metafaza

BANDARE CROMOZOMIALA SI IMPORTANTA EI

Bandarea cromozomilor prin tehnici diverse, are o importanta deosebita in practica medicala: Diagnosticul bolilor congenitale la nounascuti Sfatul genetic si prognoza genetica Aprecierea statusului fetal pentru familiile cu risc genetic mare Diagnosticul diferential al anomaliilor sexuale, a un unor boli de singe, al tumorilor benigne si maligne Expertiza medico-legala

NUCLEOLUL

NUCLEOLUL Corpuscul intranuclear, interfazic, vital Rol: biogeneza ribozomi Control ciclu celular / diviziune celular In absena lui nu se sintetizeaz proteine/nu diviziune Dimensiuni: 0,5 2 m (> celule sintez proteine) Forma: rotund oval Nu inveli (Nucleolonema) Localizare: central / excentric (poate varia funcional) Numr: 1 10 (medie 2 unul /set haploid) in toate celulele! Vizibil / nu frecvent in afara planului de seciune Compoziie chimic (dupa digestie enzimatic): ADN 3% (ADNaza) ARN 7% (ARNaza) Proteine 90% (proteaze)

BAZOFIL/ nucleu eucromatic ( heterocromatic greu)

ARN/ col Brachet ( verde metil pironina)

AND asociat / coloratie Feulgen-AND rosu-violet

ME : Structura nucleolPars FIBROSA reea filamente ARN Pars GRANULOSA (dominant) granule preribozomi Pars CROMOSOMA periferie/ interior ADN Pars AMORPHA omogen proteine

Corelaie STRUCTUR FUNCIE

studierea incorporrii Uridinei marcat radioactiv Pars Chromosoma Fibrosa Granulosa ribozomi citoplasmatici

Concluzie: Biogeneza ribozomilor

BIOGENEZA RIBOZOMILOR Nucleolul conine bucle de ADN 5 perechi Cromozomi (13, 14, 15, 21, 22) x 2 = NOR 2 NOR (Nucleolar Organizing Center) ADNr transcripie (ARNpolimeraza I) ARNr 45s Maturare: ARNr 45s 41s32s28s + 5,8s + 5s + 45 proteine Particula 60s (1or) ( ARNr5s -Cr 1 extranucleolar, ARNpolimeraza III ) ARNr 45s 41s21s18s + 38 proteine

Particula 40s (30 min)

In momentul declanrii diviziunii celulare,(profaza) Nucleolul se micoreazdispare in mitoz sinteza ARN stopat ARNpolim/ADNpolimeraza asociate NOR (telofaza) reconstrucie prin interaciunea 10 corpi prenucleolari (proteine specifice) cu NOR fuzioneaz 2 nucleoli

3 REGIUNI NUCLEOLARE Centrul Fibrilar (mai clar)conine proteine implicate in transcriere -ARN polimeraza I, ADN polimeraza I factori de transcriere. nucleolina-navet Nucleu-Citoplasm transcriere ADNrARNr45s fosforilat- elibereaz histonele H1transcriere defosforilat- leag H1 inhib transcrierea

Component Fibrilar Dens (dens in jur centru fibrilar) conine proteine implicate in clivajul preARNr si asamblarea posttranscripie a preribozomi

Componenta Granular (inconjoar precedenta) conine preribozomi

MATRICEA CELULARA

Ordoneaza enzimele de replicare,transcriere ARNpolimerazele - fixate de reeaua fibrilar(rmn imobile molec. ADN se deplaseaz)

Schelet de fixare a cromozomilor in locuri bine definite ADN centromerele-contact cu nucleolul telomerele inser pe lamina nucleara,MNI bucle-extremitatea se asociaz cu reeaua Organizeaz nucleolul Rol in mitoz reconstrucia nuclear (proteine Nu MA -aparat mitotic nuclear)

Materialul insolubil care persist in urma: extragere proteine + lipide (detergeni) digestie enzimatic (ADNaza, ARNaza) extragere proteine (soluii saline) Reea de fibre de 3-5nm in care sunt inglobate granule >25nm Compoziie chimic: proteine 85-95% ADN,ARN ~15%, lipide ~ 1% 30 tipuri proteine : lamine , actina, etc.

DIVIZIUNE CELULARA

REPREZINTA FORMAREA DINTR-O CELULA A DOUA CELULE FICE , PRIN DIVIZIUNE DIRECTA ( CA MITOZA) SI PRIN DIVIZIUNE INDIRECTA ( MITOZA SI MEIOZA) MITOZA Profaza, metafaza , anafaza,si telofaza

FAZE ALE MITOZEI

CICLUL CELULAR

MULTUMESCDr. Alina Draghia