Behöver skilja på
- kromosom
- DNA är organiserat, genetiska enheter, en eller två om det har syster
- packat med proteiner så man får den här strukturet
- kromatin
- det materialet som bygger upp kromsomen kallas kromatin
- i blandning av av proteiner och DNA, kromatin kan se ut på lite olika sätt beroende på när i cellcykeln när man tittar eller beroende på när det ska ske, kan se olika ut på olika delar på samma kromosom
Mest uppenbart i olika delar av cellcykeln Här har vi den här typiska i bilder som vi brukar se Det är mest precis när delningen ska ske, då har kromosomet kopierats, så vi har båda kromatierna tillsammans, sen är de sammankopplade någonstans i mitten, då blir det en sån struktur
till höger är hur det är den mesta av tiden, ett luckert nätverk, som öppnas upp blir enklare för DNA-polymeras att jobba med det när det är uppluckrat
hur fungerar processen här det öppnas upp
använder elektronmikroskop, minsta beståndsdelar av kromatin
ser ut som pärlhalsband, långa långa kedjor, det måste vara dna
sen såg man att det oxå var små kulor överallt, små pärlor, beads-on-a-string, varje pärla har en diameter på ungefär 10 nm
Små prickarna är nuklesomer
Man isolerade de lång kedjorna genom att använda ett nukleas, sådana väldigt ospecifika och så tuggar man upp så mycket möjligt så man bara har pärlorna kvar
Var finns i pärlorna?
det första man upptäckte var att det fanns DNA där och det finns också en speciellt typ av proteiner som man kallar histoner, de utgör kärnan, inne i den gula delen, medan DNA är rullen runt histoner, nästan två hela varv, 1.75, de rullas upp så skapas pärlbandsstrukturet
ett väldigt långt dna krymper lite så det packas lite hårdar. 3 miljarder baspar är nästan 2 meter, i varje cell, det måste tryckas ihop väldigt mycket och det gör man på histonkärnorna
Histoner, fyra olika stycke som vi känner till. De är konserverade och ser likadana ut efter miljoner år. T.ex. skillnaden mellan ärtor och kor, på 1.3 miljarder år har två små förändringar. De tyder på att de är väldigt viktiga, de kan inte förändras.
Deras uppgift är just att se till vi får linda upp DNA och skydda det.
skydda från mekanisk skada, kan dra sönder, kan komma uv-strålning etc
genom att linda upp de mot en proteinkärna, så kan vi skydda det
Histonerna kommer alltid två och två, två kopior vardera.
146 bp, 1.75 varv
Viktig att kunna detaljen ovanför! 8 baspar, 10 nm, 2 kopior osv
H1 är inte lika konserverat, sitter inte i kärnan, sitter utanför, som ett litet lås utanför för att stabilisera DNAt. Sitter lite mer stabilt, kan ta kontakt med linker-DNAt som kopplar tillsammans beads.
Histonerna upptäcktes tidigt men deras roll mycket senare. Sitter utanpå och stabiliserar
Gör det svårare att komma åt eftersom det är skyddat, det sitter massa kromatimer på, att ta hand, det stoppar många reaktioner. Det har en repressiv effektiv, den stänger av massa proccer, t.ex.
- transkription funkar inte
- replikation
- reparera osv
För att komma åt DNA, för att kunna replikera osv, så måste vi bli av med kromatimet. Det är inte bara dumt, det innebära cellen ett sätt att reglera åtkomsten till de genetiska materialet, då kan cellen styra om man kan använda en gen eller inte. om den är tätt tätt packad med kromosomer, då kan man använda kromatimet för att reglera åtkomsten, då öppnar man bara de delarna som man vill komma åt. I extremfallet kan man bara låsa upp den delen som man behöver.
epigenetisk reglering
Vad kan man komma åt i de här histonerna?
De har faktiskt små svansar som sticker ut, de har en väldigt specifik struktur, det är några alfa helixar, det ser ni här. det finns svansar, när de ligger 8/8 så sticker svansarna fortfarande ut, de kan man faktiskt komma åt, framför allt H3 och H4 spelar en viktig roll, de reglerar hur hårt histonerna är bundet till DNA, de kan påverkar svansarna som sticker ut där, det är nämligen så, de är väldigt positivt laddade, medans DNA är negativt laddat på ryggraden.
En elektrostatisk reaktion, positiva dna de negativa svansar går emot varandra, man behöver neutralisera de positiva laddningar så man har den stabila reaktionen, sättet man gör det är att man modifierar de positivt laddade aminosyrorna genom att sätta på en acetylgrupp och den gruppen är neutralt laddad
När de släpper så blir DNA mindre hårt laddat
Lysin är en klassisk positivt laddad, som gärna vill dras till DNA, genom att sätta på en acetyl grupp så kan man ta bort den positiva laddning då binder den lite sämre och binder lösare
det vore inte så dumt om vi hade det här dnat och vill transkribera regionen, det är bra att öppna upp och acetylera aminosyrorna på histonerna här här och här. det är så cellen gör, finns speciella enzymer som har uppgift till att göra det, enzymtransferas
Här har vi en TATA-box, så ser cellen till att den lockar dit, ett komplex som kan acetylera histoner. Hela den processen där man kan öppna upp och stänga ner, men jag vill att vi vill stänga ner och att man via svansar kan reglera/öppna upp. Finns sätt att stänga genom att ta bort acetylgrupper, kan t.om göra det omöjligt finns en mängd olika saker man kan göra för att styra hur hårt det är bundet/ lätt att komma åt. Mängder av modifieringar
En egen genetisk kod på dessa
Behöver inte kunna alla dessa, Göra massa olika reglerna, styra packning, locka till sig replikation osv. Kan slå på/av genetiskt aktivitet. Genomuttryckning som inte beror på sekvensen
histonkoden är inte helt förstådd än.
Histoner är bara första delen av packningen, behöver packas mycket mer. (undre)
Sker stegvis, först pärlhalsband med histoner, sen lindrar man run sig själv (övre)
- DNA sekvens med dubbelhelixar
- enkla, histon med tydliga länkar (beads-on-a-string)
- ihoprullade
- nätverk av proteiner, byggställning som ger stadga (scaffolds), genom att binda till dessa kan man skapa loopas (speciella proteiner)
- när det binds upp blir det små loopar, man tar ett helt stycke som sitter fast i byggställningen, de här olika looparna är intressanta
- looparna är egen enhet, looparna är oberoende av varandra
- ett sätt att reglera genuttryck, nästa kan vara stängd
- byggställningen är med och samspelar genreglerningen
- sen bildas chromatidstrukturen
Här kan man se byggställningen i ett elektronmikrosop
En loop kan öppnas upp för att transkriberas, det är främst histonmodifering som gör detta, som har en roll och påverkar hur lätt
Sammanfattning
Allt DNA ska inte finnas tillgänglig hela tiden, vissa delar ska skyddas