Субмикроскопска организация на наследствения материал при еукариоти

Субмикроскопска организация на наследствения
материал при еукариоти

1.Структурно-функционално състояние на
интерфазния хроматин
1.видове хроматин
2.степени на спирализация и кондензация на
хроматина
3.хистонови и нехистонови белтъци
2.Епигенетична регулация на генната експресия.
Роля на хистоновите белтъци и техните
модификации
3.Практическа част:
1.наблюдение на политенни хромозоми
2.изработване на временни микроскопски
препарати от букална лигавица и
наблюдение на полов хроматин

В еукариотна клетка, която не се дели, т.е. в интерфазно ядро се
различават два вида хроматин - хетеро- и еу- хроматин.
Хетерохроматинът се оцветява по-тъмно поради силната
кондензация на хроматина, генетично инертен.
Еухроматинът е по-слабо багрещ се и се характеризира с по-
рехава структура на хроматина, генетично активен.

ОСНОВНИ
СТРУКТУРНИ И ФУНКЦИОНАЛНИ СЪСТОЯНИЯ НА
ХРОМОЗОМИТЕ
интерфаза
метафаза
Хромозомите в интерфаза и
метафаза се различават по
степента на кондензация и
функционална активност на ДНК.
Интерфазните хромозоми са
слабо кондензирани и в тях
протича транскрипцията на ДНК
– първият етап от реализацията
на генетичната информация.
Посредством метафазните
хромозоми (силно кондензирани
и функционално неактивни), ДНК
на родителите се предава на
поколението и техните гени се
унаследяват.

Хромозомното тяло се образува чрез
прогресивно нарастващи нива на спирализация
и кондензация на ДНП нишката
Метафазна
хромозома
ДНК
ДНП
нишка

Соленоид


Кондензация


Суперспирализация
и кондензация
Интерфазна
хромозома
В зависимост от
фазата на клетъчния
цикъл хромозомите
могат да бъдат
интерфазни
хромозоми или
метафазни
хромозоми.

Двете състояние на
хромозомите се
различават по своята
структура и
функционална
активност

Белтъци участващи в
организирането на хромозомите
Хистоновите белтъци – Н1, Н2а, Н2в, Н3 и Н4
участват в структурната организация на
хромозомата. Те са силно консервативни
положително заредени белтъци с висок
афинитет към отрицателно заредената ДНК
молекула. Това им позволява да се свързват с
ДНК молекулата и да я пакетират чрез
поредица от нарастващи нива на
спирализация.
Нехистоновите белтъци са ензими които
участват в транскрипцията, репликацията или
репарацията на ДНК, както и ензими които
модифицират химически хистоновите белтъци
и променят техния афинитет към ДНК

Модификации на хистоните
Посттранслационните модификации на N-крайщата на хистоните
включват ацетилиране, метилиране, фосфорилиране и др.
„Хистоновия код“ регулира генната експресия

Ацетилиране на хистоните
от ензими хистон-ацетил-
трансферази (HAT) се
асоциира с генна активност.
HAT - histone acetyltransferases
HDAC- histone deacetylases
Деацетилиране на
хистоните от ензими
хистон деацетилази и
(HDAC) се асоциира с
генна репресия.

Ацетилирането на
хистоните улеснява
достъпността на
промоторните
региони и улеснява
транскрипцията

Епигенетичен контрол
Генна експресия
РНК-интерференция
Хистонови
модификации;
Хроматин-
ремоделиращ
комплес
ДНК метилиране

Политенни хромозоми
Хромозоми тип лампова четка
Практическа част

Полов хроматин (телце на Бар)
В соматички клетки на индивиди от женски пол, половият
хроматин или телцето на Бар, лесно може да се различи
микроскоп след оцветяване с цел визуализиране.
1.Внимателно с шпатула се взема материал от букалната
лигавица.
2.Разтрива се между две предметни стъкла. Изсъхва.
3.Фиксира се 15 мин. в разтвор на Карнуа.
4.Препаратите се оставят да изсъхнат.
5.Хидролизират се 7 мин. в 5N Солна киселина
6.Измиват се с дестилирана вода
7.Оцветяват се 4 мин в Толуидин блау. Измива се.
8.Изсушават се и се наблюдават под микроскоп.