NIVOI ORGANIZACIJE I EKSPRESIJE...
Transcript of NIVOI ORGANIZACIJE I EKSPRESIJE...
NIVOI ORGANIZACIJE I
EKSPRESIJE GENOMA
PROKARIOTI EUKARIOTI
REGULACIJA GENSKE AKTIVNOSTI KOD EUKARIOTA
Eksperimenti koji potvrđuju totipotentnost jedra (potencijal da se razviju svi tipovi ćelija adultnog organizma)
TRANSPLANTACIJA JEDRA
KLONIRANJE KRAVE
Postupak transplantacije jedra
ANIMACIJA
https://www.youtube.com/watch?v=bbZiOiPVG6c
U jajnu ćeliju sisara naslonjenu na tupu pipetu (levo)
unosi se genetički materijal (jedro) diploidne ćelije
tankom pipetom (desno)
jedro
Dolly, prva klonirana ovca
Cookies and Cream, su dve klonirane krave Holstein rase
uzrasta dve godine. Dobile su zdrave potomke – muškog i
ženskog pola na privatnoj farmi Infigen u SAD. To je farma sa
najvećim brojem (165) kloniranih krava i ovaca.
Osnovni nivoi kontrole
ekspresije gena
kod eukariota
METILACIJA CITOZINA UMANJUJE EKSPRESIJU GENA
Metilacija citozina u
CG sekvencama molekula DNK
Inaktivacija gena
metilacijom citozina
Lokalne promene
strukture hromatina
Shematski prikaz pozitivne (a) i negativne (b)
regulacije genske aktivnosti na nivou transkripcije
KONTROLA TRANSKRIPCIJE
Kontrolni regioni tipičnog eukariotskog gena
Vezivanje dva proteina za različita mesta na molekulu DNK može
u velikoj meri da poveća verovatnoću njihove interakcije
Aktivacija transkripcije
kod eukariota
enhenser
Stimulatorski nizovi nukleotida u DNK (enhenseri,
engl. to enhance – pojačati) predstavljaju DNK sekvence
koje nakon vezivanja regulatornih proteina dovode do naglog
porasta aktivnosti gena. Ovi nizovi nukleotida mogu se nalaziti
na hiljade baznih parova (do 50 000) uzvodno ili nizvodno od
gena čiju aktivnost povećavaju.
Nizovi nukleotida koji umanjuju aktivnost gena označeni su
kao sajlenseri (engl. scilence – tišina).
Alternativna obrada
primarnog transkripta
humanog gena za kalcitonin rezultuje
stvaranjem tkivno-specifičnih produkata.
U tkivu paratireoidnih žlezda stvara se
polipeptidini hormon kalcitonin,
a u nervnim ćelijama CGRP protein
(od engl. calcitonin gene-related peptide)
Kontrola transporta iRNK predstavlja regulaciju prelaženja
transkripata iz jedra u citoplazmu. Od veomaheterogene grupe
primarnih transkripata gena za kodiranje proteina
(tzv. hnRNK, heterogena nuklearna RNK) najmanje 50% nikada
ne napusti jedro već se u njemu razgrađuje.
Kontrola translacije ostvaruje tako što ribozomi odabiraju iRNK
koja će se prevesti u protein. Mehanizmi čuvanja iRNK nisu sasvim
jasni, ali ima indicija da su iRNK najčešće u asocijaciji sa
proteinima koji ih štite od razlaganja i istovremeno sprečavaju da
translacija otpočne. Pored toga, zna se da poli-A rep promoviše
translaciju.
Kontrola razlaganja iRNK odnosi se na stepen degradacije iRNK
u citoplazmi. Poznato je da su tRNK i rRNK veoma stabilne,
što je sasvim logično kada se ima u vidu da mogu da učestvuju
u translaciji bilo kog proteina. Nasuprot tome, molekuli iRNK imaju
različit opseg stabilnosti – neke ostaju u citoplazmi mesecima,
a druge se razlože posle svega nekoliko minuta.
Posttranslacioni mehanizmi kontrole genske aktivnosti obuhvataju
modifikacije i kontrolu razlaganja proteina. Degradacija proteina
kod eukariota kontrolisana je široko rasprostranjenim proteinskim
faktorom (ubikvitin). Vezivanje za ubikvitin predstavlja signal za
enzimsko razlaganje proteina.
Embrion miša
u kome je
pokazana
ekspresija
gena za nogin
u mozgu i skeletu
HIBRIDIZACIJA NUKLEINSKIH KISELINA
Fluorescentna in situ hibridizacija (FISH)
Ćelija HeLa u deobi: mikrotubule su obojene ljubičasto, DNK belo,
a zelenom bojom prestavljen je proteinski produkt GFP gena