De la ADN la cromozomiDe la ADN la cromozomi

Prima etapă de condensare aPrima etapă de condensare a ADNADN

• Fibra nucleohistonica = Fibra nucleohistonica = fibra primara de 10 nmfibra primara de 10 nm• AlcătuitAlcătuita a din:din:

–– nucleozomi sinucleozomi si

– – porporttiunile internucleozomaleiunile internucleozomale

NucleozomulNucleozomul

• Unitate structurală Unitate structurală constantaconstanta

• Alcătuit din: Alcătuit din:

octamerul de histone =octamerul de histone =2X(H2A + H2B + H3 +H4)2X(H2A + H2B + H3 +H4)

• In jurul lui se infăsoară ADN de In jurul lui se infăsoară ADN de

1,75X1,75X =146 pb=146 pb

PorPorttiunile internucleozomaleiunile internucleozomale

Constiuite din ADN liber = ADN spacer sau linker (60 pb), Se asociază cu histona H1, Se formează o structură ce seamnă cu un sirag de mărgele.

A doua etapă de condensare a A doua etapă de condensare a ADNADN

• Formarea fibrelor groase de Formarea fibrelor groase de cromatină (de 30 nm)cromatină (de 30 nm) – – fibra fibra solenoidalasolenoidala..

• Spiralizare in solenoide cu 6 Spiralizare in solenoide cu 6 nucleozomi/spiră.nucleozomi/spiră.

• Unitatea fundamentală de Unitatea fundamentală de organizare a cromatineiorganizare a cromatinei in in interfază.interfază.

• Favorizează interacFavorizează interactitiunile unile genice.genice.

Al treilea nivel de organizare al Al treilea nivel de organizare al cromatineicromatinei• Plierea fibrei solenoidale in Plierea fibrei solenoidale in

bucle laterale bucle laterale (domenii) (domenii) • Lungimi diferite (20-100 kb).Lungimi diferite (20-100 kb).• Diametrul de 300 nm.Diametrul de 300 nm.• Buclele au situsuri de Buclele au situsuri de

legare la o armăturălegare la o armătură

centrală proteică, non centrală proteică, non histonicăhistonică

Al treilea nivel de organizare al Al treilea nivel de organizare al cromatineicromatinei

• Fiecare buclă = unitate functională, de Fiecare buclă = unitate functională, de transcriptranscripttie si ie si replicare = domeniureplicare = domeniu

• Un domeniu este alcătuit din gene inlănUn domeniu este alcătuit din gene inlănttuiteuite fizic,fizic,• Activarea coordonată a genelor inlăntuite se face Activarea coordonată a genelor inlăntuite se face prin prin

deplicaturarea buclei (de către deplicaturarea buclei (de către diversi diversi factorifactori))• Buclele se fixează neregulat la armătura proteicăBuclele se fixează neregulat la armătura proteică• Se formează in anumite regiuni aglomerări de Se formează in anumite regiuni aglomerări de

bucle – CROMOMEREbucle – CROMOMERE

CromozomiiCromozomii

• Compactarea suplimentară Compactarea suplimentară dădă nasterenastere cromatideicromatidei unui cromozom.unui cromozom.

• In metafază atinge cel mai In metafază atinge cel mai inalt grad de compactare.inalt grad de compactare.

• Grosime 700 nmGrosime 700 nm..

- Cel mai mic cromozom are 4,6 X107 pb, in interfază are 1,4 cm, in metafază are 2micrometri.

- Compactare de 10.000 X a moleculei de ADN.

- Necesar distributiei corecte a materialului genetic in diviziune.

BENZILE CROMOZOMIBENZILE CROMOZOMIAALAELAE

• Benzile: reflectă Benzile: reflectă structura internă structura internă heterogenăheterogenă

• Regiuni din Regiuni din genom cu genom cu proprietăti si proprietăti si functii diferite.functii diferite.

Centromerul “in intimitate”

Kinetocorii

Centromer-kinetocori

- ADN frecvent repetitiv- TTAGGG

- protectia, replicarea si stabilizarea cz

- ADN+proteine: protectie impotriva

degradarii si fuziunii

Telomerele

Ciclul celular

Controlul ciclului celular

Controlul ciclului celular

Reglarea ciclului celular

• Activeaza repararea ADN

• Control cc prin blocarea in G1 pina la repararea daunelor

• Control segregarea cz

• Initiaza apoptoza in caz de daune ireparabile

• Induce senescenta cel

Ce stim deja!

• Nucleotide– Adenina (A)– Timina (T)– Guanina (G)– Citozina (C)

• Legaturi de H• Dublu helix

• Catene complementare– 3'-ATTGCCGTATGTATTGCGCT-5’

– 5'-TAACGGCATACATAACGCGA-3’

• Material ereditar transmis in descendenta• ADN ARN Proteine

Caracteristici ADN

CCCrestere

Crestere si pregatire pt diviziuneMitoza

Unde? Cand? Cum? De ce?

Replicarea ADN

In diviziunea celulara

Faza SDuplicarea mat genetic

Asigurarea descendentei

Enzimele replicarii

1. ADN polimerazele (5): sinteza dezoxiribonucleotidelor, catalizeaza formarea legaturilor fosfodiesterice

2. ADN-helicazele: ruperea puntilor de H

3. ADN-topoizomerazelor I si II: sectionare si despiralizarea catenelor ADN

4. Proteinele destabilizatoare: mentinerea separarii catenare

5. ARN-primaza:sinteza ARN-amorsor

6. Ribonucleaza H1:indeparteaza amorsele

7. ADN-ligaza: sudarea fragmentelor Okazaki

5’

5’

3’

Proteine fixate pe ADN monocatenar

Initierea replicarii

ADN helicaza

ADN primaza

ADN bicatenar

ADN topoizomeraza

Furca de replicare

Alungirea catenei directoare 5’ 3’

Catena continua(directoare)

ADN polimeraza

ADN polimeraza act in sensul 5’ 3Adauga 50 nucleotide pe sec

Alungirea catenei intirziate 3’ 5’

Catena discontinua

Fragment Okazaki

ADN polimeraza actioneaza in sensul 5’ 3

ARN amorsor

ADN primaza

Final

ARNaza H scoate ARN amorsor

ADN ligaza leaga tot

Corectarea erorilor de catre ADN pol

3’ 3’

5’

5’

5’

5’

ADN polimeraza

ADN ligaseARNaza H

Duplicarea ADN

T A

C-G

G-CG-C

C-G

A-T

A-T

T-A

G-C

C-G

A-T

T-A

G-C

C-G

A-T

T-A

G-C

C-G A -

O molecula de ADN

Catena matrita

Molecula de ADN in curs de

sinteza

Molecula de ADN in curs de sinteza

C-

T-

G-

Enzime: ADN pol

Catena nou formata

A-T

T-A

G-C

C-G

A-T

T-A

G-C

C-G

A-T

T-A

G-C

C-G

A-T

T-A

G-C

C-G

2 molecule ADN fiice, identice

Nucleotide libere

-ADN frecvent repetitiv- protectia, replicarea si

stabilizarea cz- ADN+proteine: protectie

impotriva degradarii si fuziunii

Telomerele 5'...TTAGGG TTAGGG TTAGGG

3'...AATCCC 5'

• 1: ARN amorsor si primaza pt demarea replicarii. 

• 2: incepe replicarea• 3: inlaturarea ARN amorsor lasa un gol, • 4: capatul telomeric se curbeaza in “ac de par”

Telomeraza

• Ribonucleoproteina• Cromozomul 3• Viata embrionara• Stabilizarea

telomerelor• Activata prin

procese inflamatorii, cancer

Telomeraza: cind si cum?

1. Segment GGGATT

2. Fragment ARN cu secventa CCCUAA   

3. Telomeraza se fixeaza pe telomere    

4. Sinteza ADN telomeric ce alungeste catena 3