To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Wykład 3
Zmiany aktywności genomu mogą być spowodowane modyfikacjami chemicznymi nie tylko cząsteczek białek, ale również samego DNA. Zmiany kowalencyjne w DNA głównie prowadzą do wyciszenia aktywności transkrypcyjnej. Przykładem takiej zmiany jest metylacja.
Metylacja - zachodzi głównie u Eucaryota, metylowana jest cytozyna poprzez wprowadzenie grupy metylowej w pozycję 5'. Enzymy odpowiedzialne za to to metylotransferazy. U kręgowców 10% cytozyn jest metylowanych. Modyfikacja nie dotyczy wszystkich reszt cytozyny, ale reszt występujących w pewnych sekwencjach.
U kręgowców jest to C-G
U roślin - CnG, gdzie n to dowolna reszta aminokwasowa. Wyróżniamy 2 rodzaje metylacji:
Zachowawcza - zachodzi replikacja semikonserwatywna, sprowadza się do tego, że w nowo powstałych cząsteczkach jest odtwarzany wzór metylacji cząsteczki pierwotnej. Po replikacji DNA przyłączane są grupy metylowe do nowo zsyntezowanej nici DNA w miejscach komplementarnych do miejsc metylowanych w nici rodzicielskiej. Dzięki niej wzór metylacji jest zachowywany w cząsteczkach potomnych. Stanowi to o tym, które geny mają być ekspres jonowane lub nie. Zachowanie wzorca powoduje to, że komórki potomne mają ten sam rodzaj wzorca.
de novo - dotyczy nowych miejsc, które podlegają modyfikacji przez metyzację.
Metylotransferazy DNA są podobne do siebie. Metylacja zachodzi głównie o Eucaryota, ale pewien rodzaj metylacji zachodzi u Procaryota - materiał genetyczny jest etylowany, aby uchronić go przed degradacją, np.: przez enzymy restrykcyjne.
Gen odpowiedzialny za metyzację zachowawczą - Dnmt1
Dnmt3a i Dnmt3b - geny konieczne do przeprowadzenia metylacji de novo. Metylacja de novo jest krytycznym procesem, istotnym dla komórki i całego organizmu.
Funkcje metylacji
Obie metylacje skutkują represją aktywności genów (zahamowanie transkrypcji). Analizy wzorów metylacji pokazały, że geny, które są aktywne, są położone tam, gdzie fragmenty nie są etylowane.
U ludzi 40-50% genów jest położonych blisko wysp CpG, gdzie p oznacza resztę fosforanową. Wyspy te są to fragmenty DNA, o dł. 200 par zasad, które zawierają względnie dużo reszt C-G. C+G = 50%
Aktywność transkrypcyjna tych genów jest skorelowana z poziomem metylacji wysp CpG. Jeżeli te wyspy są metylowane, to gen położony w pobliżu nich jest nieaktywny transkrypcyjnie. Przykłady :
- geny metabolizmu podstawowego
- geny, których ekspresja jest specyficzna tkankowo.
Zespół ICF - niestabilność centromerów związana z niedoborem immunologicznym. Wywołuje liczne zmiany fenotypowe + silny niedobór immunologiczny + niestabilność centromerów. Jest on skorelowany z niskim poziomem metylacji, który jest skutkiem metylacji w genie odpowiedzialnym za metylotransferazę - gen Dnmt3b
(…)
… się heterochromatyna od tego centrum i rozprzestrzenia się na cały chromosom. Proces ten trwa kilka dni. Zależy on od genu w centrum inaktywacji (Xist)podlega on na początku transkrypcji - powstaje niekodujący RNA - pokrywa chromosom. Towarzyszy temu formowanie heterochromatyny. Zachodzą również inne procesy np.: metylacja lizyny 9 na histonie 3, często obserwuje się deacetylację histonu 4.
Histon H2A - jest zastępowany przez macroH2A. obserwuje się hipermetylację niektórych histonów.
W komórce diploidalnej samicy jeden z chromosomów X jest inaktywowany, drugi jest aktywny. Jeżeli jest tylko jeden chromosom X - nie podlega on inaktywacji. Jeżeli 3 - to 2 ulegają inaktywacji. Fenotypowo inaktywacja chromosomu może się również przejawiać, np.: u kobiet w pewnych komórkach może być obserwowany fenotyp chorobowy…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)