λίγη Μοριακή Βιολογία...
λίγη Μοριακή Βιολογία...
Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας
Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας
• Δομή του DNA• Αντιγραφή του DNA• Επιδιόρθωση του DNA• Οργάνωση του DNA στο ευκαρυωτικό χρωμόσωμα
Δομή του DNA
Δομή του DNA(2)
O μηχανισμός αντιγραφής του
DNA είναι ημισυντηρητικός
Η σύνθεση του DNA
Φωσφοανυδριτικός δεσμός υψηλής ενέργειας
Η σύνθεση του DNA πραγματοποιείται στις διχάλες αντιγραφής
ευκαρυωτική αντιγραφή
Oι διχάλες αντιγραφής του DNA είναι ασύμμετρες
Οι πρωτεΐνες που δρουν σε μια διχάλα αντιγραφής
Η DNA πολυμεράση διορθώνει τα λάθη της
Επιδιόρθωση του DNA
• Βραχυπρόθεσμα και από τη σκοπιά του ξεχωριστού οργανισμού οι γενετικές αλλαγές είναι επιζήμιες
• Η γενετική σταθερότητα διασφαλίζεται από:
- τον ακριβή μηχανισμό αντιγραφής του DNA (συχνότηταλαθών 10-7)
- το μηχανισμό επιδιόρθωσης των σπάνιων λαθών του μηχανισμού αντιγραφής και των τυχαίων βλαβών του DNA (συχνότητα λαθών 10-9)
Βλάβες του DNA
Οι χημικές τροποποιήσεις των νουκλεοτιδίων προκαλούν μεταλλάξεις
Ο βασικός μηχανισμός επιδιόρθωσης του DNA
Το ευκαρυωτικό DNA συσκευάζεται σε χρωμοσώματα
Στοιχεία του DNAαπαραίτητα για την παραγωγή ενός λειτουργικού χρωμοσώματος
Τα επίπεδα συσκευασίας της χρωματίνης
Η σύσταση των νουκλεοσωμάτων
Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας
• Μεταγραφή του DNA• Γονιδιακή ρύθμιση στο επίπεδο της μεταγραφής
Η δομή του RNA
Το RNA μεταγράφεται από την RNA πολυμεράση
Είδη μορίων RNA που παράγονται στο κύτταρο
Προκαρυωτικήμεταγραφή
Η κατεύθυνση της μεταγραφής
Τo ευκαρυωτικό mRNA υφίσταται επεξεργασία στον πυρήνα
Τo ευκαρυωτικό mRNA υφίσταται επεξεργασία στον πυρήνα (2)
Ο μηχανισμός συρραφής του
mRNA
Η διαδοχή των γεγονότων από το γονίδιο στο ώριμο mRNA και την πρωτεΐνη
Τα κύτταρα ρυθμίζουν την έκφραση των γονιδίων τους
Στάδια στα οποία μπορεί να ρυθμιστεί η γονιδιακή έκφραση
Η μεταγραφή ελέγχεται από πρωτεΐνες που προσδένονται σε ρυθμιστικές αλληλουχίες του DNA
• homeodomain (Α, Β) • zinc finger (Γ) • leucine zipper (Δ)
Γονιδιακή καταστολή και ενεργοποίηση
Γονιδιακή καταστολή και ενεργοποίηση (2)
Οι τρεις ευκαρυωτικές RNA πολυμεράσες
΄Εναρξη της ευκαρυωτικής μεταγραφής από την RNA
πολυμεράση ΙΙ
Η ενεργοποίηση της ευκαρυωτικής μεταγραφής απότους ενεργοποιητές γίνεται με τη συνδρομή πληθώραςσυνενεργοποιητών και πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων
Ενεργοποιητές (ροζ) δεσμεύονται στους υποκινη-τές και στρατολογούν συνενεργοποιητές (μπλε) που επιδρούν στη χρωματινική δομή (πράσινο) ή/και διαμεσολαβούν για τη στρατολόγηση στοι-χείων του γενικού μεταγραφικού μηχανισμού(κίτρινο) κατά την έναρξη και την επιμήκυνση τηςμεταγραφής.
Σε γενικές γραμμές, οι συνενεργοποιητές περιλαμ-βάνουν παράγοντες και πολυπαραγοντικά σύμπλο-κα που είτε επικοινωνούν με το γενικό μεταγραφι-κό μηχανισμό, όπως οι TAFs του συμπλόκουTFIID, ο TFIIA και το σύμπλοκο SRB/Mediator, είτε τροποποιούν /αναμορφώνουν τη χρωματίνημετριάζοντας ή και καταργώντας τη γενικά κατα-σταλτική επίδρασή της στις πρωτεϊνικές αλληλεπι-δράσεις, όπως τα σύμπλοκα SAGA και SWI/SNF.
Είναι πιθανό, επίσης, συνενεργοποιητικά σύμπλο-κα να εμπλέκονται τόσο στη χρωματινική τροπο-ποίηση όσο και σε αλληλεπιδράσεις με συστατικάτου γενικού μεταγραφικού μηχανισμού (π.χ. SAGA, TFIID).
Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας
Μια αλληλουχία mRNA αποκωδικοποιείται ανά τρία νουκλεοτίδια
Ο γενετικός κώδικας
Τα τρία πιθανά πλαίσια ανάγνωσης κατά την πρωτεϊνοσύνθεση
Τα μόρια του tRNA συνταιριάζουν τα αμινοξέα στα κωδικόνια του mRNA
Ο γενετικός κώδικας μεταφράζεται με τη μεσολάβηση δύο μορίων προσαρμογής που δρούν το ένα μετά το άλλο
• η συνθετάση του αμινοακυλο-tRNA• το μόριο του tRNA
Τα συστατικά του ευκαρυωτικού ριβοσώματος
ελεύθερα και προσδεδεμένα σε μεμβράνες ριβοσώματα
Θέσεις σύνδεσης για το RNA πάνω στο ριβόσωμα
exit peptidyl-tRNA aminoacyl-tRNA
Ειδικές αλληλουχίες βάσεων καθορίζουν τα σημεία έναρξης της μετάφρασης
Έναρξη και τελική φάση της πρωτεϊνοσύνθεσης
Το ίδιο μόριο mRNA μπορεί να μεταφράζεται ταυτόχρονα από σειρά ριβοσωμάτων (πολύσωμα)
Ο έλεγχος της αποδόμησης μιας πρωτεΐνης καθορίζει την ποσότητά της μέσα στο κύτταρο
Πρωτεοσωμάτια αφθονούν στο κυτταρόπλασμα και λειτουργούν ως κάδοι απορριμμάτων για τις ανεπιθύμητες πρωτεΐνες