NIVOI ORGANIZACIJE I EKSPRESIJE GENOMAkatedre.vet.bg.ac.rs/~biolog/images/stories/ZOOLOGIJA...jedro...
Transcript of NIVOI ORGANIZACIJE I EKSPRESIJE GENOMAkatedre.vet.bg.ac.rs/~biolog/images/stories/ZOOLOGIJA...jedro...
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
ANIMACIJAhttps://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 uCG 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% nikadane napusti jedro već se u njemu razgrađuje.
Kontrola translacije ostvaruje tako što ribozomi odabiraju iRNKkoja će se prevesti u protein. Mehanizmi čuvanja iRNK nisu sasvimjasni, 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 iRNKu 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 imajurazličit opseg stabilnosti – neke ostaju u citoplazmi mesecima, a druge se razlože posle svega nekoliko minuta.
Posttranslacioni mehanizmi kontrole genske aktivnosti obuhvatajumodifikacije 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 mišau kome je pokazanaekspresija gena za noginu 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