6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota
Transcript of 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota
![Page 1: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/1.jpg)
Regulacija genske Regulacija genske aktivnostiaktivnosti
-sinteze proteina--sinteze proteina-kod eukariotakod eukariota
I. Novaković
![Page 2: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/2.jpg)
Regulacija genske aktivnosti Regulacija genske aktivnosti (sinteze proteina) kod eukariota(sinteze proteina) kod eukariota
Sve telesne ćelije:
isti genetički materijal
razlika u sintezi specifičnih proteina tj. genskoj aktivnosti
housekeeping geni aktivni u svim ćelijama
![Page 3: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/3.jpg)
Sinteza proteina:transkripcija i translacija
DNK
RNK
obrada
translacija
G* AAAAAA
![Page 4: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/4.jpg)
Regulacija genske aktivnosti Regulacija genske aktivnosti (sinteze proteina) kod eukariota(sinteze proteina) kod eukariota
na nivou molekula DNK
na nivou transkripcije
na nivou post-transkripcione
obrade
na nivou translacije
na nivou post-translacijske obrade
![Page 5: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/5.jpg)
Regulacija genske aktivnosti Regulacija genske aktivnosti (sinteze proteina) kod eukariota(sinteze proteina) kod eukariota
na nivou molekula DNK
na nivou transkripcije
na nivou post-transkripcione obrade
na nivou translacije
na nivou post-translacijske obrade
![Page 6: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/6.jpg)
Regulacija genske aktivnosti na nivou molekula DNK
hemijske modifikacije DNK histona
amplifikacija (umnožavanje) eliminacija (gubitak) preraspodela pozicioni efekat heterohromatinizacija
![Page 7: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/7.jpg)
Regulacija genske aktivnosti na nivou molekula DNK
hemijske modifikacije DNK histona
amplifikacija (umnožavanje) eliminacija (gubitak) preraspodela pozicioni efekat heterohromatinizacija
![Page 8: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/8.jpg)
Hemijske modifikacije DNK i histona
histoni vrše nespecifičnu inaktivaciju DNK
nukleozom
DNK histon H1
histonsko jezgro
![Page 9: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/9.jpg)
Hemijske modifikacije DNK i histona
modifikacije DNK:
METILACIJACITOZINACITOZINA
5metl-C5metl-C
modifikacije histona:
ACETILACIJAFOSFORILACIJAMETILACIJA
inaktivacijagena
aktivacijagena
CH3
![Page 10: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/10.jpg)
Hemijske modifikacije DNK i histona
DNK demetilacija
Histoni acetilacija
DNK metilacija
Histoni deacetilacija
genetički aktivni regioni
genetički neaktivni regioni
DNK metil-transferaza
acetilaza
deacetilaza
demetilaza
![Page 11: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/11.jpg)
Karakteristike hromatina
aktivan neaktivan
konzistencija
rastresit kondenzovan
replikacija ranije kasnije
veze sa H1 slabe čvrstenukleaza senzitivna mesta
metilirani C
CpG ostrva
DA
DA
DA
NE
NE
NE
![Page 12: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/12.jpg)
CpG ostrva
segmenti DNK dužine 1-2 kb u kojima dominiraju CpG
retki van genetički aktivnih regiona
metilirani u neaktivnim genima
demetilirani u genima sa tkivno specifičnom aktivnošću
p p p p
C G C G C G C G C G
p p p p
![Page 13: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/13.jpg)
Stepen
metilacije
Primord. germ. ćel.
De novo metilacija u gametogenezi
Demetilacija u ranoj embriogenezi
R a z v o j n i p e r i o d
De novo metilacija u telesnim ćelijama
De novo metilacija u trofoblastu
Primord. germ. ćel.
Placenta, žum kesa
Telesne ćelije
ADULT
Spermatoz.
Jajna ćel.
fertilizacija
blastocista
Stepen
metilacije
Primord. germ. ćel.
![Page 14: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/14.jpg)
Genomski imprinting - otisak
Aktivnost alela u odredjenom tkivu/ razvojnom periodu
zavisi od RODITELJSKOG POREKLA
XXXX? ?
metilacija DNKu gametogenezi
![Page 15: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/15.jpg)
Genomski imprinting - otisak
XXXX? ?
AB*A
B*A*BA
B*AB*
AB*
A*B
A*B
A*B
A*B
AB
AB
metilacija DNKu gametogenezi
zigot
![Page 16: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/16.jpg)
Genomski imprinting - otisak
RETKA POJAVA U
GENOMU ČOVEKA !!! # 6 o # 7 m # 11 o #14 om #15 om
![Page 17: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/17.jpg)
Genomski imprinting - otisak
Angelmanov sindrom Prader-Willi-jev sindrom
del. 15q
očev alelmajčin alel
![Page 18: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/18.jpg)
Regulacija genske aktivnosti na nivou molekula DNK
hemijske modifikacije DNK histona
amplifikacija (umnožavanje) eliminacija (gubitak) preraspodela pozicioni efekat heterohromatinizacija
![Page 19: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/19.jpg)
Amplifikacija – umnožavanjesegmenata DNK
oocita vodozemaca
(Xenopus laevis)
amplifikacija rDNK
maligna ćelija amplifikacija
protoonkogena
DM
HSR
![Page 20: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/20.jpg)
Regulacija genske aktivnosti na nivou molekula DNK
hemijske modifikacije DNK histona
amplifikacija (umnožavanje) eliminacija (gubitak) preraspodela pozicioni efekat heterohromatinizacija
![Page 21: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/21.jpg)
Eliminacija – gubitaksegmenata DNK
kod nižih vrsta Valjkasti crvi (C. Ellegans) fragmentacija hromozoma u telesnim ćel.
germinativna ćel.=2n
telesne ćel. <2n
![Page 22: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/22.jpg)
Regulacija genske aktivnosti na nivou molekula DNK
hemijske modifikacije DNK histona
amplifikacija (umnožavanje) eliminacija (gubitak) preraspodela pozicioni efekat heterohromatinizacija
![Page 23: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/23.jpg)
Preraspodela u okvirugena / subgena
Geni za Ig i TCR
V1 V2 V3 V4... J1 J2 J3... C CC
DNK
RNK
protein
antitelo
![Page 24: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/24.jpg)
Regulacija genske aktivnosti na nivou molekula DNK
hemijske modifikacije DNK histona
amplifikacija (umnožavanje) eliminacija (gubitak) preraspodela pozicioni efekat heterohromatinizacija
![Page 25: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/25.jpg)
Pozicioni efekat
promena pozicije (mesta) gena promena aktivnosti
#8
myc
#14
Ig
t(8/14)
mycIg
aktivacija protonkogena
Burkitov limfom:
![Page 26: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/26.jpg)
Pozicioni efekat
FSH gen
Del. 4q
Smanjen broj kopija segmenta od 3,2 kb
FSH ( facio-skapulo-humeralna mišićna distrofija)
inaktivacijaFSH gena
#4
![Page 27: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/27.jpg)
Regulacija genske aktivnosti na nivou molekula DNK
hemijske modifikacije DNK histona
amplifikacija (umnožavanje) eliminacija (gubitak) preraspodela pozicioni efekat heterohromatinizacija
![Page 28: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/28.jpg)
Heterohromatinizacija
inaktivacija X - Barovo telo
XIST RNK +metilacija DNK
![Page 29: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/29.jpg)
Regulacija genske aktivnosti Regulacija genske aktivnosti (sinteze proteina) kod eukariota(sinteze proteina) kod eukariota
na nivou molekula DNK
na nivou transkripcije
na nivou post-transkripcione
obrade
na nivou translacije
na nivou post-translacijske obrade
![Page 30: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/30.jpg)
Kontrola transkripcije
Faza INICIJACIJE !!!
prokariote eukariote
![Page 31: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/31.jpg)
Inicijacija transkripcije
elementi DNK (cis – elementi):
promotor TATA blok GC blok
pojačivači (enhancers)
utišivači (silencers) REs (response
elements)
transkripcioni faktori
(trans-faktori): opšti specifični inducibilni
![Page 32: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/32.jpg)
Inicijacijatranskripcije
preinicijacionikompleks - PIK
početaktranskripcije
opšti TF +RNK pol II
promotor
![Page 33: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/33.jpg)
specifični TF
Inicijacijatranskripcije
pojačivač
pojačivač
şpecifični TF
specifični TF + PIK
početaktranskripcije
![Page 34: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/34.jpg)
Inicijacijatranskripcije
Rubenstein-Taybi-jev sindrom mutacija u genu za KOAKTIVATOR
![Page 35: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/35.jpg)
Transkripcioni faktori
Regulatorni proteini domen vezivanja za DNK specifičan domen
“cinkovi prsti”
leucinskirajsferšlus
TF sa homeodomenima
![Page 36: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/36.jpg)
Inicijacija transkripcije
inducibilnifaktori
REs
steroidnihormon
gen1 gen1
gen2 gen2
gen3 gen3
receptor
![Page 37: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/37.jpg)
Dejstvo hormona na transkripciju
estradiol RNK iz tretiranog roga
X X X X
Estradiol + aktinomicin D nema efekta !
![Page 38: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/38.jpg)
Prolaktin sinteza kazeina
3x transkripcija
20x poluživot iRNK
Dejstvo hormona na stabilizaciju RNK
![Page 39: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/39.jpg)
Kontrola transkripcije
korišćenje alternativnih promotora specifični za tkivo/razvojni period
gen za distrofin
![Page 40: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/40.jpg)
Regulacija genske aktivnosti Regulacija genske aktivnosti (sinteze proteina) kod eukariota(sinteze proteina) kod eukariota
na nivou molekula DNK
na nivou transkripcije
na nivou post-transkripcione
obrade
na nivou translacije
na nivou post-translacijske obrade
![Page 41: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/41.jpg)
Post-transkripciona obradaprimarnog prepisa iRNK
alternativno (različito) povezivanje egzona i iskrajanje introna vezivanje poli-A repa
gen za kalcitonin
i RNK
G* G*AAAAAA AAAAAA
1 2 3 4 5 5a
obrada
polipeptidštitna žl.nervno tk.
![Page 42: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/42.jpg)
Regulacija genske aktivnosti Regulacija genske aktivnosti (sinteze proteina) kod eukariota(sinteze proteina) kod eukariota
na nivou molekula DNK
na nivou transkripcije
na nivou post-transkripcione
obrade
na nivou translacije
na nivou post-translacijske obrade
![Page 43: 6.Regulacija Genske Aktivnosti Eukariota](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012303/5451eef3af795904308b497b/html5/thumbnails/43.jpg)
Regulacija genske aktivnosti Regulacija genske aktivnosti (sinteze proteina) kod eukariota(sinteze proteina) kod eukariota
na nivou molekula DNK
na nivou transkripcije
na nivou post-transkripcione
obrade
na nivou translacije
na nivou post-translacijske obrade