Transcript chromosomų sandara ir molekulinė struktūra

CHROMOSOMŲ
SANDARA IR
MOLEKULINĖ
STRUKTŪRA
ĮVADAS

Chromosomos yra struktūros, talpinančios
genetinę medžiagą


Jos yra DNR ir baltymų kompleksas
Genomas apima visą genetinę medžiagą, kurią
turi organizmas



Bakterijų genomą dažniausiai sudaro viena žiedinė
chromosoma
Eukariotų genomą sudaro vienas pilnas branduolinių
chromosomų rinkinys
Pastaba:


Eukariotai dar turi mitochondrijų genomą
Augalai taip pat turi ir chloroplastų genomą
3-2
ĮVADAS

Pagrindinė genetinės medžiagos funkcija yra
saugoti informaciją, reikalingą organizmui sukurti ir
jam funkcionuoti


DNR molekulė tai daro per savo nukleotidų seką
DNR sekos yra būtinos




1.
2.
3.
4.

RNR ir ląstelės baltymų sintezei
Taisyklingai chromosomų segregacijai
Chromosomų replikacijai
Chromosomų kompaktizacijai
Kompaktizuotos chromosomos geriau telpa į ląstelių branduolį
3-3
3.1 VIRUSŲ GENOMAI


Virusai yra smulkios infekcinės dalelės, turinčios
nukleino rūgštis, apgaubtas baltymine kapside
Replikacijai virusai naudoja šeimininkų ląsteles


t.y., tas ląsteles, kurias jie infekuoja
Dauguma virusų turi ribotą šeimininkų ratą

Tipiškai jie infekuoja tik vienos šeimininkų rūšies
specifines ląsteles
3-4

Bakteriofagai taip pat gali turėti įmovą, bazinę plokštelę ir
Lipidinis bisluoksnis
uodegos siūlus
Paimamas kai
virusas palieka
šeimininko ląstelę
Apibendrinta virusų struktūra
3-5
Virusų genomai

Viruso genomą sudaro viruso genetinė medžiaga


Viruso genomas gali būti




Taip pat vadinama viruso chromosoma
Sudarytas iš DNR arba RNR
Viengrandininis arba dvigrandininis
Žiedinis arba linijinis
Virusų genomų dydis varijuoja nuo kelių
tūkstančių iki daugiau nei šimto tūkstančio
nukleotidų
3-6
Kai kurių virusų genomų savybės
Virusas
Šeimininkas Nukleino r. tipas*
Dydis**
Genų skaičius
Parvovirusai
Žinduoliai
ssDNR
5.0
5
Fagas fd
E. coli
ssDNR
6.4
10
Liambda
E. coli
dsDNR
48.5
36
T4
E. coli
dsDNR
169
>190
Qβ
E. coli
ssRNR
4.2
4
TMV
Augalai
ssRNR
6.4
6
Gripo virusas
Žinduoliai
ssRNR
13.5
12
* ss – viengrandininė (single-stranded); ds – dvigrandininė (double-stranded)
** tūkstančiai nukleotidų ar nukleotidų porų
3-7


Vykstant infekcijai subrendę viruso dalelės turi
būti surinktos
Paprastos
struktūros virusai
gali susirinkti patys

Genetinė medžiaga
ir kapsidės
baltymai
spontaniškai
susijungia

Pavyzdys: Tabako
mozaikos virusas
Kapsidę sudaro 2,130 identiškų
baltyminių subvienetų
3-8

Sudėtingiems virusams, tokiems kaip
bakteriofagas T2, būdingas procesas, vadinamas
kryptingu susirinkimu (directed assembly)


Virusų susirinkimui reikia baltymų, kurie nėra
subrendusio viruso sudedamoji dalis
Nekapsidiniai baltymai dažniausiai atlieka dvi
pagrindines funkcijas

1. Vykdo virusinių dalelių surinkimą


“Karkaso” baltymai (scaffolding proteins) nėra subrendusių
virusų dalis
2. Veikia kaip proteazės, skaldančios naujai
susintentintus virusų kapsidinius baltymus

Taip gaunami smulkesni kapsidiniai baltymai, iš kurių
susiformuoja kapsidė. Paprastai kapsidinių baltymų skaldymas
yra signalas pradėti surinkti viruso daleles
3-9
3.2 BAKTERIJŲ
CHROMOSOMOS


Bakterijų chromosomos randamos regione,
vadinamame nukleoidu
Nukleoidas nėra apgaubtas membrana


Taigi, DNR tiesiogiai kontaktuoja su citoplazma
Bakterijos gali turėti nuo vienos iki
keturių tos pačios chromosomos kopijų

Chromosomų skaičius priklauso nuo
bakterijų rūšies ir augimo sąlygų
3-10

Bakterinė chromosoma
dažniausiai yra žiedinė
molekulė, kurios ilgis yra
keletas milijonų nukleotidų



Escherichia coli  ~ 4.6
milijonai bazių porų
Haemophilus influenzae  ~
1.8 milijono bazių porų
Tipiška bakterinė
chromosoma turi keletą
tūkstančių skirtingų genų


Struktūrinių genų sekos
(koduojančios baltymus) sudaro
didesniąją bakterinės
chromosomos dalį
Netranskribuojama DNR esanti
tarp gretimų genų yra vadinama
tarpgeniniais (intergenic)
regionais
3-11
Keleto šimtų
nukleotidų ilgio
Pagrindinės savybės
•Daugumos, tačiau ne visų rūšių bakterijos
turi žiedinę chromosominę DNR
•Tipiška chromosoma yra kelių milijonų
bazių porų ilgio
•Daugumos rūšių bakterijos turi vieną
chromosomą, tačiau kartais gali būti ir
keletas kopijų
•Keletas tūkstančių skirtingų genų yra
išsidėstę chromosomoje
•Viena replikacijos pradžios (origin of
replication) seka reikalinga DNR
replikacijai inicijuoti
•Trumpos pasikartojančios sekos gali
būti išsidėstę chromosomoje tarp genų
Reikšmingos DNR susipakavimui,
replikacijai ir genų ekspresijai
3-12

Tam, kad tilptų į bakterinę ląstelę, chromosominė
DNR turi būti kompaktizuota maždaug 1000 kartų

Vienas tokios kompaktizacijos etapų – kilpų domenų
formavimasis
Kilpinė struktūra kompaktizuoja
chromosomą apie 10 kartų

Kilpų skaičius varijuoja priklausomai nuo bakterinės
chromosomos ilgio ir bakterijų rūšies

E. coli turi 50-100 kilpų, kuriose yra nuo 40,000 iki 80,000 DNR bp
3-13

DNR superspiralizacija yra kitas svarbus
bakterinės chromosomos kompaktizacijos būdas
Kilpų superspiralizacija sukuria
dar kompaktiškesnę DNR
3-14
Plokštelės apsaugančios DNR
galus nuo laisvo sukimosi
Mažiau vijų
Šios dvi DNR konformacijos
neaptinkamos gyvose ląstelėse
Tiek persukimas, tiek
ir neprisukimas
indukuoja
superspiralizaciją
Daugiau vijų
Šios trys DNR konformacijos yra
topoizomerai
3-15
DNR superspiralizacija įtakoja
chromosomų funkcijas

Bakterijų chromosominė DNR yra neigiamai
superspiralizuota


E. coli pasižymi viena neigiama superspirale
40-iai dvigubos spiralės vijų
Negiama superspiralizacija turi dvi
pagrindines pasekmes


1. Padeda chromosomai kompaktizuotis
2. Sukuria tempimo jėgas, korios gali būti
išlaisvintos, atskiriant DNR grandines
3-16
Palengvina DNR
replikaciją ir
transkripciją
3-17

Superspiralizaciją bakterijų chromosomose atlieka
du pagrindiniai fermentai

1. DNR girazė (taip pat vadinama DNR
topoizomeraze II)



2. DNR topoizomerazė I


Sukuria neigiamas superspirales naudodama ATP energiją
Ji taip pat gali išvynioti teigiamas superspirales, jei jos susidaro
Atpalaiduoja (išvynioja) neigiamas superspirales
Konkuruojantis šių fermentų veikimas valdo visos
bakterinės DNR superspiralizaciją
3-18
Sveika DNR pereina per
plyšį
Sudaryta iš
dviejų A ir
dviejų B
subvienetų
B subvienetas
naudoja ATP
šiam procesui
katalizuoti
Šis procesas DNR
struktūroje sukuria
dvi neigiamas
superspirales
Prisiminkite, kad
ankstesnioji DNR
struktūra turėjo
vieną teigiamą
superspiralę
Padaro A
subvienetas
3-19

Girazės sugebėjimas daryti neigiamas superspirales
DNR struktūroje yra gyvybiškai būtinas bakterijoms


Šio fermento funkcijos blokavimu yra paremtos kai kurios
antibakterinės terapijos
Girazę ir kitas bakterines topoizomerazes inhibuoja
dvi pagrindinės vaistų grupės


1. Chinolonai
2. Kumarinai


Chinolono pavyzdys yra vaistas Ciprofloxacin (“Cipro”)


Abi šios vaistų grupės neinhibuoja eukariotinių topoizomerazių
Naudojamas šlapimo takų infekcijoms ir juodligei gydyti
Kumarinai randami daugelyje augalų

Jų veikimu remiasi kai kurių vaistažolių antibakterinis poveikis
3-20
3.3 EUKARIOTŲ
CHROMOSOMOS

Eukariotiniai organizmai turi vieną arba daugiau
chromosomų rinkinių



Kiekvieną chromosomų rinkinį sudaro keletas skirtingų linijiškų
chromosomų
Bendras DNR kiekis eukariotų ląstelėse yra
didesnis negu bakterinėse ląstelėse
Eukariotų chromosomos yra išsidėsčiusios
branduolyje

Tam, kad čia tilptų, jos turi būti labai kompaktizuotos


Tai yra pasiekiama prisijungiant daugeliui baltymų
DNR ir baltymų kompleksas yra vadinamas chromatinu
3-21


Eukariotų genomo dydis stipriai varijuoja
Daugeliu atveju ši variacija nėra susijusi su
rūšių sudėtingumu


Pavyzdžiui, salamandros Plethodon richmondi
genomas yra beveik dvigubai didesnis negu
Plethodon larselli
Genomo dydžio skirtumai neatsiranda dėl
papildomų genų

Pagrindinis tokių skirtumų šaltinis - kartotinės DNR
sekos
 Šios sekos nekoduoja baltymų
3-22
Genomas daugiau nei dvigubai
didesnis už giminingos rūšies
genomą
Genomo dydis
(bp haploidiniam genomui)
3-23
Eukariotinių chromosomų sandara


Eukariotinė chromosomoma turi ilgą linijinę
DNR molekulę
Chromosomų replikacijai ir segregacijai
(išsiskyrimui) reikalingos trijų tipų sekos



Replikacijos pradžios (origins of replication)
Centromeros
Telomeros
3-24
•Eukariotinė chromosoma dažniausiai yra linijinė
•Tipišką chromosomą sudaro nuo kelių dešimčių iki
kelių šimtų milijonų bazių porų
•Eukariotų chromosmos sudaro rinkinius. Dauguma
rūšių yra diploidinės, t.y. turi dvigubą
chromosomų rinkinį
•Genai chromosomoje yra išsibarstę. Tipiška
chromosoma turi nuo kelių šimtų iki kelių
tūkstančių skirtingų genų
•Kiekviena chromosoma turi daug replikacijos
pradžios sekų, kurios yra išsidėstę maždaug
kas 100 000 bazių porų
•Kiekviena chromosoma turi centromerą, kuri
formuoja kinetochoro baltymų atpažinimo vietą
•Telomeroms būdingos specifinės sekos, esančios
abiejuose linijinės chromosomos galuose
•Kartotinės sekos dažniausiai randamos
centromeriniuse ir telomeriniuose regionuose,
tačiau taip pat gali būti išsibarstę po visą
chromosomą
3-25

Genai yra išsidėstę tarp chromosomos
centromerinių ir telomerinių regionų


Viena chromosoma dažniausiai turi nuo kelių šimtų iki
keletos tūkstančių genų
Žemesniųjų eukariotų (tokių, kaip mielės)

Genai yra santykinai maži



Juos daugiausia sudaro sekos, koduojančios polipeptidus
t.y., šiuose genuose yra labai mažai intronų
Aukštesniųjų eukariotų (tokių, kaip žinduoliai)

Genai yra ilgi

Jie turi daug intronų
3-26
DNR sekos

Išskiriami trys pagrindiniai DNR sekų tipai



Unikalios ar žemo dažnio kartotinės sekos
Vidutinio dažnio kartotinės sekos
Aukšto dažnio kartotinės sekos
3-27
DNR sekos

Unkalios arba mažo dažnio kartotinės sekos



Genome randamos vieną arba keletą kartų
Jas sudaro struktūriniai genai ir tarpgeninės sritys
Vidutinio dažnio kartotinės sekos


Randamos nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių kartų
Jas sudaro



rRNR ir histonų genai
Replikacijos pradžios
Judrieji genomo elementai (transpozonai)
3-28
DNR sekos

Aukšto dažnio kartotinės sekos



Randamos nuo dešimčių tūkstančių iki milijonų kartų
Kiekviena kopija yra santykinai trumpa (nuo kelių iki kelių
šimtų nukleotidų ilgio)
Kai kurios sekos yra išsklaidytos (disperguotos) genome


Pavyzdys: Alu šeima žmogaus genome
Kitos sekos sudaro tandemiškas sankaupas


Pavyzdys: AATAT ir AATATAT sekos Drosophila melanogaster
genome
Dažniausiai jos randamos centromeriniame regione
3-29
Aukšto dažnio kartotinių DNR
sekų išskyrimas



Nustatyta, kad eukariotų chromosomų
centromeriniai ir telomeriniai regionai yra labai
kompaktiški arba heterochromatininiai
Ankstyvieji citologiniai tyrimai parodė, kad aukšto
dažnio kartotinės sekos yra išsidėstę
heterochromatininėse chromosomų srityse
Vėliau buvo sukurti biocheminiai metodai,
leidžiantys išskirti aukšto dažnio kartotines DNR
sekas
3-30

Drosophila buvo pasirinkta kaip idealus tyrimo
organizmas


Tandeminių kartotinų sekų nukleotidų sudėtis
skiriasi nuo likusios chromosominės DNR



Didelė jos genomo dalis (19%) yra heterochromatininė
Minėtąsias tandemines sekas 100% sudaro AT
Likusios chromosominės DNR sąstatas yra maždaug ~
60% AT ir 40% GC
AT ir GC poros gali būti atskirtos pagal savo
santykinį tankį

AT porų santykinis tankis yra mažesnis, nei GC porų
3-31
Hipotezė

Aukšto dažnio kartotinių DNR sekų nukleotidų
sudėtis skiriasi nuo likusios chromosominės DNR

Jei taip, tada kartotinė DNR gali būti atskirta nuo
likusios DNR, naudojant centrifūgavimą CsCl tankio
gradiente
3-32
3-33
3-34
Duomenys
3-35
Duomenų interpretacija
80% Drosophila DNR
būdingas šis tankis.
Dauguma šios DNR yra
ne heterochromatininė
Šie DNR pikai yra vadinami
satelitine DNR
Jų sudėtyje yra daugiau
lengvesnių bazių, lyginant su
likusia chromosomine DNR
Ši DNR sekvenuota.
Tai AATAT ir
AATATAT
tandeminiai
pasikartojimai
3-36
Renatūracijos tyrimai


Renatūracijos tyrimai yra naudingi, tiriant genomo
sandarą
Renatūracijos greičio tyrimą sudaro keletas
pakopų:



1. Dvigrandininė DNR yra suardoma į smulkius
gabalėlius
2. Šie gabalėliai yra “ištirpinami” iki viengrandininės
DNR, veikiant šiluma
3. Temperatūra palaipsniui žeminama, leidžiant
komplementarioms DNR grandinėms renatūruotis
3-37
DNR grandinių renatūracija
3-38
Renatūracijos tyrimai


Komplementarių DNR grandinių skirtingas
renatūracijos greitis leidžia išskirti tris kartotinių
DNR sekų tipus
Tam tikros DNR sekos renatūracijos greitis
priklauso nuo jai komplementarių sekų
koncentracijos

Aukšto dažnio kartotinės sekos renatūruosis greičiausiai


Jos komplementarių kopijų yra daugiausia
Unikalios sekos renatūruosis lėčiausiai

Tokioms komplementarioms sekoms reikia papildomai laiko, kas
susirastų viena kitą
3-39


Renatūracijos kinetika gali būti aprašyta gana
paprasta matematine fromule
kur




C = viengrandininės DNR koncentracija laiko t momentu
C0 = Viengrandininės DNR koncentracija reakcijos
pradžioje
k2 = reakcijos antros eilės kinetikos konstanta
Šioje lygtyje C/ C0 yra frakcija DNR, kuri yra vis dar
viengrandininė, praėjus tam tikram laikui
3-40


Renatūracijos eksperimentai gali suteikti kiekybinės
informacijos apie DNR sekų sandarą
Renatūracijos greitis grafiškai gali būti pavaizduotas
kaip C/C0 priklausomybė nuo C0t

Tokia priklausomybė yra vadinama C0t kreive

Tariama: “kot” kreivė
3-41
60-70% žmogaus
DNR sudaro
unikalios sekos
Žmogaus chromosomų DNR C0t kreivė
3-42
Eukariotų chromatino kompaktizavimas

Jei pilnai išvynioti DNR, esančią viename žmogaus
chromosomų rinkinyje, jos ilgis būtų daugiau nei 1
metras

Tuo tarpu ląstelės branduolio diametras yra nuo 2 iki 4 mm
diametro


Todėl DNR turi būti labai stipriai kompaktizuota
Linijinės DNR kompaktizacija eukariotų
chromosomose vyksta sąveikaujant DNR ir įvairiems
baltymams

Skirtingais ląstelės gyvavimo periodais prie DNR gali
prisitvirtinti skirtingi baltymai

Šie kitimai įtakoja chromatino kompaktizacijos laipsnį
3-43
Nukleosomos


Eukariotų chromatino pasikartojantys struktūriniai
vienetai yra nukleosomos
Ji sudaryta iš dvigrandininės DNR, apsivyniojusios
and histoninių baltymų oktamero


Oktamerą sudaro po dvi keturių skirtingų histonų
molekulės
146 bp DNR formuoja 1.65 neigiamos superspiralės vijos
apie oktamerą
3-44
Ilgis kinta nuo 20 iki 100 bp,
priklausomai nuo rūšies ir ląstelių tipo

Nukleosomos
diametras
Bendra susijungusių nukleosomų struktūra primena karoliukų vėrinį
 Ši struktūra sutrumpina DNR maždaug septynis kartus
3-45
3-46
3-47

Histonai yra baziniai baltymai

Jų sudėtyje yra daug teigiamai įkrautų aminorūgščių



Tokių, kaip lizinas ir argininas
Jos jungiasi su fosfatais, esančiais DNR karkase
Yra penki histonų tipai

H2A, H2B, H3 ir H4 yra šerdies histonai


Oktamerą sudaro po dvi kiekvieno šių histonų molekulės
H1 yra jungties histonas


Jungiasi prie jungties DNR
Taip pat jungiasi prie nukleosomos

Tačiau ne taip stipriai, kaip šerdies histonai
3-48
Svarbūs chromosomų
struktūrai ir kompaktizacijai
3-49
Nukleosomos struktūros tyrimai


Nukleosomos struktūros modelį 1974 m. pasiūlė
Rogeris Kornbergas
Kornbergo modelis rėmėsi įvairiais chromatino
tyrimais



Biocheminiais eksperimentais
Rentgeno difrakcijos tyrimais
Elektroninės mikroskopijos vaizdais
3-50
Nukleosomos struktūros tyrimai


Markus Noll nusprendė patikrinti Kornbergo
modelį
Jis tai darė taip:



Karpė DNR su fermentu DNAze I
Tiksliai matavo susidarančių fragmentų molekulinę
masę
Eksperimento pagrindinė idėja buvo ta, kad jungties
DNR yra geriau pasiekiama karpymui, negu DNR,
apsivijusi aplink nukleosomos šerdį

Jei iš tiesų yra taip, tada DNAzė I turi kirpti DNR būtent jungties
vietoje
3-51
Hipotezė

Taigi, eksperimentas tyrė, ar teisingas “karoliukų
vėrinio” chromatino modelis

Jei modelis teisingas, DNAzė I turi kirpti DNR jungties
regione

Tada susidarantys DNR fragmentai turėtų būti maždaug 200 bp
ilgio
3-52
3-53
Rezultatai
3-54
Rezultatų interpretacija
Šie ilgesni fragmentai yra
kartotiniai 200 bp
Esant žemoms
koncentracijoms, DNazė
I nesukarpo visų jungčių
DNR
O šį - trys
Šį fragmentą
sudaro dvi
nukleosomos
Visa chromosominė
DNR sukarpyta į
~ 200 bp ilgio
fragmentus
3-55
Nukleosomos susijungia,
sudarydamos 30 nm siūlą


Nukleosomos asocijuoja viena su kita, sudarydama
kompaktiškesnę struktūrą, vadinamą 30 nm siūlu
Histonas H1 yra svarbus, vykstant šiai
kompaktizacijai

Esant vidutinėms druskų koncentracijoms, H1 yra
pašalinamas


Gaunamas klasikinis “karoliukų vėrinio” vaizdas
Esant žemai druskų koncentracijai, H1 lieka prisitvirtinęs

“Karoliukai” asocijuoja, sudarydami kompaktiškesnę struktūrą
3-56
Vidutinė druskų koncentracija
Žema druskų koncentracija
3-57

30 nm siūlas sutrumpina bendrą DNR ilgį dar
septynis kartus
Jo struktūrą sunku nustatyti,

nes DNR konformacija gali būti stipriai pakeista
ekstrakcijos iš ląstelės metu


Yra pasiūlyti du struktūros modeliai
Solenoido modelis
Erdvinis zigzago modelis

3-58
Reguliari, spiralinė
konfigūracija, turinti
šešias nukleosomas
vienoje vijoje
Nereguliari
konfigūracija, kurioje
nukleosomos turi
mažai tiesioginių
kontaktų
Solenoido modelis
Erdvinis zigzago modelis
3-59
Tolimesnė chromatino
kompaktizacija



Ką tik aptarti chromatino kompaktizacijos lygmenys
kompaktizuoja DNR apie 50 kartų
Trečiasis kompaktizacijos lygmuo atsiranda
sąveikaujant 30 nm siūlui ir branduolio matriksui
(pagrindui)
Branduolio matriksą sudaro du komponentai


Branduolio lamina
Vidiniai matrikso baltymai

10 nm siūlas ir asocijuoti baltymai
3-60
3-61

Trečiasis DNR kompaktizacijos mechanizmas yra
radialinių kilpų (radial loops) domenų formavimasis
Matrix-attachment
regions (MARs)
arba
Scaffold-attachment
regions (SARs)
Nuo 25,000 iki
200,000 bp
MARs yra prikabinti prie
branduolio matrikso, taip
sudarydami radialines
kilpas
3-62
Tolimesnė chromatino
kompaktizacija

Radialinių kilpų prisitvirtinimas prie branduolio
matrikso yra svarbus dėl dviejų priežasčių

1. Svarbus genų veiklos reguliavimui

2. Padeda išdėstyti chromosomas branduolyje

Kiekviena chromosoma branduolyje yra išsidėsčiusi diskrečioje ir
nepersidengiančioje chromosomų teritorijoje
3-63
3-64
Heterochromatinas ir euchromatinas

Interfazės stadijoje esančių chromosomų
kompaktizacijos lygmuo nėra vienodas visose
chromosomos srityse

Euchromatinas




Mažiau kondensuoti chromosomų regionai
Transkripciškai aktyvūs
Regionai, kuriuose 30 nm siūlas formuoja radialinių kilpų
domenus
Heterochromatinas



Standžiai kompaktizuoti chromosomų regionai
Transkripciškai neaktyvūs (dažniausiai)
Radialinių kilpų domenai dar labiau kompaktizuoti
3-65

Yra du heterochromatino tipai

Konstitutyvusis heterochromatinas



Regionai, kurie visada yra heterochromatininiai
Pastoviai transkripciškai neaktyvūs
Fakultatyvusis heterochromatinas

Regionai, kurie gali keisti savo statusą tarp euchromatino ir
heterochromatino
3-66
3-67
Euchromatino
kompaktizacijos
lygmuo
Interfazės stadijoje
dauguma chromosomų
regionų yra
euchromatininiai
Heterochromatino
kompaktizacijos
lygmuo
3-68
Metafazinės chromosomos

Kai ląstelės pasiekia M stadiją, chromatino
kompaktizacijos laipsnis labai ryškiai keičiasi



Chromatidės tampa pilnai heterochromatininės
Jų bendras plotis sudaro apie 1400 nm
Šiose labai kondensuotose chromosomose beveik
nevyksta genų transkripcija
3-69
Metafazinės chromosomos

Metafazinėse chromosomose radialinės kilpos yra
labai kompaktizuotos ir yra sukibę su karkasu


Karkasas susiformuoja iš branduolio matrikso
Radialinių kilpų kompaktizacijai būtini histonai
3-70
3-71

Du daugiabaltyminiai kompleksai padeda
suformuoti ir palaikyti metafazinių chromosomų
struktūrą

Kondensinas


Kohezinas


Ypač svarbus chromosomų kondensacijai
Svarbus seserinių chromatidžių teisingam
išsidėstymui
Abiejų sudėtyje yra baltymų, vadinamų SMC
baltymais


Akronimas = Structural maintenance of chromosomes
SMC baltymai naudoja ATP energiją ir katalizuoja
chromosomų struktūros pokyčius
3-72
Kilpų skaičius nesikeičia
Tačiau kiekvienos kilpos diametras mažesnis
Interfazės metu
kondensinas yra
citoplazmoje
Kondensinas jungiasi
prie chromosomų ir
kompaktizuoja
radialines kilpas
Kondensinas
keliauja į branduolį
Kondensino reikšmė metafazinės chromosomos kondensacijai
3-73
Kohezinas išlaisvinamas
palei visą chromosomų
pečių ilgį
Kohezinas
centromeroje
degraduoja
Kohezinas
lieka
centromeroje
Kohezino reikšmė taisyklingam chromatidžių išsiskyrimui
3-74