Rola chromatyny w regulacji ekspresji genów. Monika Zakrzewska-Płaczek

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Rola chromatyny w regulacji ekspresji genów. Monika Zakrzewska-Płaczek"

Transkrypt

1 Rola chromatyny w regulacji ekspresji genów Monika Zakrzewska-Płaczek monika.z@ibb.waw.pl

2 Co oznacza epigenetyka? Epigenetyczna regulacja ekspresji genów = zmiana ekspresji genu, która zachodzi bez zmiany sekwencji DNA Dosłownie, słowo epigenetyka oznacza powyżej genetyki Transkrypcja Jest to informacja pozagenowa, nie dotycząca samej sekwencji, ale kowalencyjnych modyfikacji DNA i zmian struktury chromatyny wyciszanie epigenetyczne komórki (organizmy) identyczne genetycznie Różne epigenetyczne modyfikacje prowadzą do różnych wzorów ekspresji genów różne fenotypy W praktyce, epigenetyka opisuje zjawiska, dzięki którym w identycznych genetycznie komórkach lub organizmach dochodzi do różnego sposobu ekspresji genów czego efektem są różnice fenotypowe. 2

3 Struktura chromatyny ~147 bp DNA jest owinięty wokół oktameru białek histonowych + 50bp DNA łącznikowego + histon H1 ~ 147 bp DNA + 8 histonów: 2x H2A H2B H3 H4 3

4 Struktura chromatyny struktury 3 (oddziaływania między włóknami chromatyny) struktury 2 maksymalnie upakowane (np. włókno 30nm) struktury 2 H2A H4 H3 nukleosomy H2B DNA Caterino & Hayes (2007) Nature 4

5 Struktura chromatyny: W mitozie cały DNA występuje jako heterochromatyna CENTROMER heterochromatyna konstytutywna stale obecna w komórce, nie zawiera genów (obszary centromerów i telomerów) fakultatywna pojawia się w jądrze okresowo i tylko w niektórych komórkach, prawdopodobnie zawiera geny nieaktywne w czasie niektórych faz cyklu komórkowego euchromatyna luźno upakowana forma chromatyny, zawierająca geny aktywne transkrypcyjnie 5

6 Heterochromatyna i euchromatyna tworzą obszary o różnej gęstości w jądrze komórkowym Euchromatin DAPI merge heterochromatyna centromerowa i przycentromerowa Immunolokalizacja z przeciwciałem anty-h2a.z w komórkach liści A. thaliana 6 Deal, R.B., Topp, C.N., McKinney, E.C., and Meagher, R.B. (2007) Plant Cell

7 Mechanizmy epigenetyczne kontroli ekspresji genów metylacja DNA potranslacyjne modyfikacje histonów przebudowa chromatyny zależna od ATP warianty histonów ncrna histony chromatyna DNA Dulac C. (2010) Nature 7

8 Metylacja DNA metylacja DNA potranslacyjne modyfikacje histonów przebudowa chromatyny zależna od ATP warianty histonów ncrna histony chromatyna DNA Dulac C. (2010) Nature 8

9 Metylacja DNA NH2 N N O ~ cytozyna NH2 N N O ~ CH3 5-metylocytozyna DNA może być kowalencyjnie modyfikowany w reakcji metylacji cytozyny: wyst. u ssaków i roslin, ale nie u niższych zwierzat czy drożdży 5-metylocytozyna TTCGCCGACTAA Rola metylacji DNA: imprinting, inaktywacja chromosomu X, rozwój embrionalny, represja sekwencji powtórzonych i transpozonów 9

10 Metylotransferazy DNA u Arabidopsis thaliana MET1 (METHYLTRANSFERASE1) 5'-CG-3 i 5 -CNG-3 wyciszanie transpozonów, powtórzeń DNA, piętnowanie niektórych genów CMT3 (CHROMOMETHYLASE3) 5'-CHG-3' (H= A, C lub T) specyficzna dla roślin może być rekrutowana przez metylotransferazę histonową SUVH4 (KYP), a więc odpowiadać na modyfikację białek histonowych DRM1/ DRM2 (DOMAINS REARRANGED 1/2) 5'-CHH-3' metylacja de novo DRM2 metylacja powtórzeń DNA wyciszanych przez sirna 10

11 Metylotransferazy DNA (DNMT) metylotransferaza DNA 1 de novo: metylotransferaza DNA 3A metylotransferaza DNA 3B 11

12 Usuwanie grup metylowych - demetylacja Law & Jacobsen (2010) Nat Rev Genet 12

13 Metylacja CG (symetryczna) może być przenoszona podczas replikacji DNA 5 A T G C G T A C T A T G C G T A C T T A C G C A T G A MET1 A T G C G T A C T T A C G C A T G A 3 T A C G C A T G A A T G C G T A C T METYLACJA ZACHOWAWCZA A T G C G T A C T T A C G C A T G A T A C G C A T G A 13

14 Asymetryczne miejsca metylacji: CHH (H= A, C lub T) A T G C A A A C T 5 A T G C A A A C T 3 T A C G T T T G A T A C G T T T G A A T G C A A A C T T A C G T T T G A } konieczna jest dodatkowa informacja do ponownej metylacji DNA Metylacje w miejscach asymetrycznych są utrzymywane (i inicjowane) dzięki informacji zawartej w odpowiednich modyfikacjach białek histonowych, na drodze mechanizmu metylacji DNA zależnej od RNA (RNA-directed DNA Methylation, RdDM) 14

15 Metylacje cytozyny w niektórych miejscach są utrzymywane przez sirna RdDM A T G C A A A C T 5 A T G C A A A C T 3 T A C G T T T G A T A C G T T T G A A T G C A A A C T T A C G T T T G A A T G C A A A C T T A C G T T T G A sirna DRM2 15

16 Głównym celem metylacji cytozyn jest wyciszenie transpozonów i powtórzeń DNA Nie wszystkie transpozony są wyciszane na drodze mechanizmu RNAi GENY A. thaliana TRANSPOZONY demetylaza H3K9 KYP (SUVH4) H3K9 metylotransferaza DDM1 ATPaza z rodziny SNF2; przebudowa chromatyny Do zmetylowanego DNA przyłączają się białka z domeną MBD (methyl-cpg binding domain), do których z kolei wiąże się kompleks deacetylazy histonowej, co prowadzi do kondensacji chromatyny i represji ekspresji genów; mogą się również przyłączać metylotransferazy histonowe 16 Texeira & Colot (2009) EMBO J.

17 Potranslacyjne modyfikacje białek histonowych metylacja DNA potranslacyjne modyfikacje histonów przebudowa chromatyny zależna od ATP warianty histonów ncrna histony chromatyna DNA Dulac C. (2010) Nature 17

18 Modyfikacje białek histonowych wpływają na zmiany struktury chromatyny DNA oktamer histonowy NUKLEOSOM Końce N białek histonowych (tzw. ogony histonowe) wystają poza nukleosom, są dostępne dla enzymów modyfikujących 18

19 Modyfikacje białek histonowych wpływają na zmiany struktury chromatyny DNA oktamer histonowy Modyfikacje histonów: (kod histonowy) acetylacja (Ac) metylacja (Me) fosforylacja (P) ubikwitynacja (Ub) sumoilacja (Su) W zalezności od miejsca w/w modyfikacji mogą one przyczyniać się do aktywacji lub inaktywacji transkrypcji 19

20 Modyfikacje białek histonowych wpływają na zmiany struktury chromatyny S/T kinazy fosfatazy -P S/T fosforylacja K acetylotransferazy histonowe (HAT) deacetylazy histonowe (HDAC) -COCH3 K acetylacja K/R metylotransferazy demetylazy -CH3 K/R metylacja 20

21 Known post-translational modifications and the amino acid residues they modify 21 Latham J. A., Dent S. Y. R. (2007) Nat. Struct. Mol. Biol.

22 Acetylacja lizyny białek histonowych seria acetylo-lizyn (bardziej obojętne niż dodatnio naładowane lizyny) na ogonach histonów osłabia interakcje elektrostatyczne miedzy histonami a DNA, co pozwala na rozluźnienie struktury chromatyny inne funkcje: regulacja naprawy DNA poprzez przebudowę chromatyny; acetylowane lizyny są wtedy miejscami przyłączenia dla białek przebudowujących chromatynę (poprzez bromodomenę) + NH3 lizyna (K) N O CH3 acetylowana lizyna (KAc) za acetylację odpowiedzialne sa acetylotransferazy (HAT), a donorem grupy acetylowej jest acetylo-coa acetylacja jest odwracalna; deacetylację przeprowadzaja deacetylazy (HDAC) K acetylotransferazy histonowe (HAT) deacetylazy histonowe (HDAC) -COCH3 K 22

23 Metylacja białek histonowych metylacja lizyny powoduje zwiekszenie hydrofobowego i kationowego charakteru tej reszty aminokwasowej; w zależnosci od enzymu lizyna może byc mono, di lub trimetylowana. metylowana lizyna Mono (Kme1) Di (Kme2) + NH2 + NH CH3 CH3 CH3 za metylację odpowiedzialne są metylotransferazy (HMT) zawierające domenę SET, a donorem grupy metylowej jest S-adenozylometionina (SAM) lub S- adenozylohomocysteina (AdoHcy); metylacja H3K79 katalizowana jest przez Dot1 spoza rodziny Set Tri (Kme3) + N CH3 CH3 CH3 usuniecie grup metylowych: wymiana nukleosomów, modyfikacje chemiczne zmetylowanych reszt lub enzymatyczna demetylacja K/R metylotransferazy demetylazy -CH3 K/R 23

24 Fosforylacja białek histonowych Fosforylacje seryn H3S10 i H3S28 niezbedne są do kondensacji chromosomów i prawidłowej mitozy; także pozytywna rola w aktywacji transkrypcji: hamuje metylację H3K9 i promuje acetylację lizyn położonych w jej sąsiedztwie Zidentyfikowano ufosforylowane seryny na wszystkich histonach (fosforylacja wariantu H2A niezbedna jest w aktywacji naprawy DNA i regulacji cyklu komórkowego po uszkodzeniu DNA) S/T kinazy fosfatazy -P S/T 24

25 Przykład modyfikacje H3 H3 Me Me P Ac Me Ac Ac Me Me P A R T K Q T A R K S T G G K A P R K Q L A T K A A R K S Koniec N histonu H3 jest często modyfikowany (w jednym lub kilku miejscach), co przyczynia się do aktywacji lub inhibicji transkrypcji. 25

26 Przykład modyfikacje H3 H3 Me Me P Ac Me Ac Ac Me Me P A R T K Q T A R K S T G G K A P R K Q L A T K A A R K S Koniec N histonu H3 jest często modyfikowany (w jednym lub kilku miejscach), co przyczynia się do aktywacji lub inhibicji transkrypcji. Lizyna może być acetylowana lub mono-, di-, lub tri-metylowana + NH3 lizyna (K) N O CH3 acetylowana lizyna (KAc) metylowana lizyna Mono (Kme1) Di (Kme2) Tri (Kme3) + NH2 + NH + N CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 26

27 Modyfikacje białek histonowych zmieniają strukturę chromatyny H3 Me P Ac K4 S10 K14 H3 Me K9 Me P K27 S28 27

28 Mechanizm działania modyfikacji potranslacyjnych białek histonowych Działanie bezpośrednie: zmiany w oddziaływaniach histon-dna i histon-histon Działanie pośrednie: rekrutacja białek rozpoznających określone modyfikacje histonów Kozaurides

29 Inne modyfikacje białek histonowych występują w sekwencjach genów kodujących białka, inne w sekwencjach transpozonowych Analiza typu ChIP-chip gen mrna H3K4me metylacja H3K4 występuje w genach aktywnie transkrybowanych H3K9me Me-C transpozon metylacja H3K9 jest związana z metylowanym DNA (Me-C) i transpozonami czerwony = silna korelacja zielony = słaba korelacja Lippman, Z., Gendrel, A.-V., Black, M., Vaughn, M.W., Dedhia, N., McCombie, W.R., Lavine, K., Mittal, V., May, B., Kasschau, K.D., Carrington, J.C.,Doerge, R.W., Colot, V., Martienssen, R. (2004) Nature 29

30 30 Barth T. K., Imhof A. (2010) Trends in Biochemical Science

31 H3K27me3: w genach kodujących białka Analiza typu ChIP-chip niebieski = geny czerwony = powtórzenia DNA H3K27me3 u A. thaliana występuje w rejonach bogatych w sekwencje kodujące zielony = H3K27me3 fioletowy = metylocytozyna 31 Zhang, X., Clarenz, O., Cokus, S., Bernatavichute, Y.V., Pellegrini, M., Goodrich, J., Jacobsen, S.E. (2007) PLoS Biol.

32 Metylacja H3K27me3: kompleks PRC2 (Polycomb Repressive Complex 2) Polycomb Repressive Complex 2 H3K27me3 geny aktywne geny wyciszone 32

33 Białka rdzenia kompleksu PRC2 u Drosophila PRC2 u D. melanogaster: 4 zakonserwowane ewolucyjnie białka E(Z) ESC SU(Z)12 NURF55 Enhancer of zeste (E(Z)) Extra sex comb (ESC) Suppressor of zeste 12 (SU(Z)12) NURF55 33 Simon J. A., Kingston R. E Mol Cell

34 Białka rdzenia kompleksu PRC2 u Arabidopsis Drosophila PRC2 E(Z) (methylase) ESC SU(Z)12 NURF55 Arabidopsis PRC2 CURLY LEAF (CLF) MEDEA (MEA) SWINGER (SWN) FERTILIZATION INDEPENDENT ENDOSPERM (FIE) FERTILIZATION- INDEPENDENT SEED 2 (FIS2) EMBRYONIC FLOWER 2 (EMF2) MULTICOPY SUPPRESSOR OF IRA1 (MSI1,2,3,4,5) VERNALIZATION 2 (VRN2) 34

35 U roślin: różne kompleksy PRC2 odgrywają różne role MEA + FIS2 kiełkowanie indukcja kwitnienia CLF/SWN + VRN2 CLF/SWN + EMF2 rozwój kwiatów 35

36 Metylacja H3K27me3 u zwierząt jest utrzymywana przez PRC1 Polycomb Repressive Complex 2 Polycomb Repressive Complex 1 H3K27me3 H3K27me3 geny aktywne geny wyciszone geny stabilnie wyciszone 36 Simon J. A., Kingston R. E Mol Cell

37 PRC1-like u roślin działa podobnie Polycomb Repressive Complex 2 PRC1-like H3K27me3 LHP1 H3K27me3 geny aktywne geny wyciszone geny stabilnie wyciszone LHP1 wiąże specyficznie H3K27me3 37

38 LHP1 występuje razem z metylacją H3K27me3 Analiza typu ChIP-chip silna korelacja występowania LHP1 i H3K27me3 38 Turck F, Roudier F, Farrona S, Martin-Magniette M-L, Guillaume E, et al PLoS Genet

39 LHP1 występuje razem z metylacją H3K27me3 Analiza typu ChIP-chip transpozon metylowany H3K9me2! 39 Turck F, Roudier F, Farrona S, Martin-Magniette M-L, Guillaume E, et al PLoS Genet

40 Mechanisms of repression by PRC1 family complexes 40 Simon J. A., Kingston R. E Mol Cell

41 Przebudowa chromatyny zależna od ATP (chromatin remodelling) metylacja DNA potranslacyjne modyfikacje histonów przebudowa chromatyny zależna od ATP warianty histonów ncrna histony chromatyna DNA Aktywność kompleksów przebudowujących chromatynę zależy od ATP, w wyniku ich działania zmienia się sposób oddziaływania histon-dna. Kompleksy remodelujące zaangażowane są zarówno w aktywację, jak i represję transkrypcji. Dulac C. (2010) Nature 41

42 Przebudowa chromatyny: przesunięcie oktameru histonowego usunięcie oktameru histonowego odsłonięcie DNA rozwinięcie nici DNA zamiana dimeru H2A-H2B na H2A.Z-H2B (Htz1 u S. cerevisiae) usunięcie dimerów H2A-H2B zmiana składu oktameru histonowego 42 Clapier C. R., Cairns B. R Annu Rev Biochem

43 Wyróżniamy cztery rodziny kompleksów odpowiedzialnych za przebudowę chromatyny: SWI2: zawieraja bromodomenę, wszystkie rodzaje przebudowy chromatyny ISWI: przesuwanie nukleosomów CHD: zawieraja chromodomene, regulacja transkrypcji INO80/SWR: wymiana histonów 43 Clapier C. R., Cairns B. R Annu Rev Biochem

44 Kompleksy przebudowujące chromatynę składają się z wielu białkowych podjednostek Drożdżowy SWI/SNF: 11 białek potrzebny do ekspresji genów decydujących o typie koniugacyjnym drożdży (switching), oraz ekspresji genów regulujących metabolizm sacharozy (sucrose non-fermenting) 44

45 DDM1 (decrease in DNA methylation1) : ATPaza z rodziny SWI/SNF u A. thaliana DDM1 jest specyficznie zaangażowana w metylację transpozonów GENY A. thaliana TRANSPOZONY demetylacja H3K9 KYP (SUVH4) H3K9 metylotransferaza DDM1 ATPaza z rodziny SNF2; remodeling chromatyny DDM1 jest kluczowym czynnikiem łączącym przebudowę chromatyny i wprowadzanie/utrzymywanie metylacji DNA 45 Texeira & Colot (2009) EMBO J.

46 Warianty histonów metylacja DNA potranslacyjne modyfikacje histonów przebudowa chromatyny zależna od ATP warianty histonów ncrna histony chromatyna DNA Za wymianę różnych wariantów histonów w oktamerze histonowym odpowiadają kompleksy przebudowujące chromatynę z rodziny INO80/SWR Dulac C. (2010) Nature 46

47 Warianty histonów: X-inactivation Talbert & Henikoff (2010) Nat Rev Mol Cell Biol 47

48 Histon H2A.Z: aktywacja transkrypcji gen nieaktywny gen aktywny kompleks SWR1/ SRCAP Obecność odmiany histonu H2 - H2A.Z sprzyja transkrypcji. Kompleks SWR1/SRCAP zamienia histon H2A na H2A.Z 48

49 Histon CENH3: centromery CENH3 H3 nukleosomy w centromerach zawierają wariant histonu H3: CENH3 (CENP-A u zwierząt) centromery zawierające CENH3 są otoczone obszarem bogatym w metylacje H3K9me2 (heterochromatyna przycentromerowa) 49 Jiang, J., Birchler, J.A., Parrott, W.A., and Dawe, R.K. (2003) Trends Plant Sci. Elsevier. Zhang, W., Lee, H.-R., Koo, D.-H., and Jiang, J. (2008) Plant Cell

50 Epigenetyczna regulacja ekspresji genów przez ncrna metylacja DNA potranslacyjne modyfikacje histonów przebudowa chromatyny zależna od ATP warianty histonów ncrna histony chromatyna DNA RNA jest jedynym jak dotąd poznanym czynnikiem inicjującym dziedziczenie epigenetyczne i odróżniającym sekwencje, które mają zostać wyciszone lub aktywowane Dulac C. (2010) Nature 50

51 Epigenetyczna regulacja ekspresji genów przez lncrna u ssaków niektóre lncrna (transkrypty polimerazy RNA II) rekrutują kompleksy wyciszające transkrypcję do odpowiednich rejonów genomu, zarówno in cis, jak in trans PcG- Polycomb group proteins G9a- metylotransferazy histonowe /H3K9/H3K27 XIST inaktywacja chromosomu X u ssaków (dosage compensation: wyrównanie poziomu ekspresji genów chromosomów X) 51 Chen & Carmichael (2010) Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA

52 Inaktywacja chromosomu X: wyciszanie epigenetyczne X XX X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X W każdej komórce ssaków płci żeńskiej, jedna kopia chromosomu X jest inaktywowana epigenetycznie. dosage compensation: wyrównanie poziomu ekspresji genów chromosomów X Kolor futra u kotów jest częściowo determinowany przez gen orange, zlokalizowany na chromosomie X. Heterozygotyczna kotka posiada mozaikowe zabarwienie futra: zależnie od chromosomu X podlegającego inaktywacji, w melanocytach dochodzi do ekspresji określonej formy melaniny: eumelanina czarno-brązowa feomelanina żółto-czerwona Photo credit: DrL 52

53 Inaktywacja chromosomu X: wyciszanie epigenetyczne Mus musculus: u samic od wczesnego etapu rozwoju zarodkowego na aktywnym chromosomie X ekspresja Tsix, na nieaktywnym ekspresja Xist John E. Froberg, Lin Yang, Jeannie e T. Lee (2013) Journal of Molecular Biology 17kb (u myszy; ludzki 19kb) ncrna XIST opłaszcza chromosom X tzw. ciałko Barra: skondensowana forma chromosomu X, głównie w postaci heterochromatyny 53

54 Inaktywacja chromosomu X: wyciszanie epigenetyczne RepA: 1,6kb ncrna zawierający sekwencje rejonu 5 transkryptu XIST bezpośrednio wiąże kompleks PRC2 54 John E. Froberg, Lin Yang, Jeannie T. Lee (2013) Journal of Molecular Biology

55 Inaktywacja chromosomu X: wyciszanie epigenetyczne XIST ncrna uruchamia zmiany epigenetyczne, które zapewniają pamięć komórkową stanu nieaktywnego: zamiana histonu H2A na makroh2a metylacja histonu H3: H3K9 H3K27 deacetylacja histonu H4 (?) metylacja DNA /już po inaktywacji chromosomu Ferrari F., Alekseyenko A.A., Park P.J., Kuroda M.I. (2013) Nat. Struct. Mol. Biol. 55

56 Epigenetyczna regulacja ekspresji genów przez ncrna kompensacja dawki chromosomów płciowych (dosage compensation) u Drosophila melanogaster rox rox1/rox2 ncrna inicjują modyfikacje histonów u samców Drosophila zwiększenie aktywności chromosomu X acetylacja histonów demetylacja H3K9 56 Ferrari F., Alekseyenko A.A., Park P.J., Kuroda M.I. (2013) Nat. Struct. Mol. Biol.

57 Transkrypcyjne wyciszanie genów (TGS): hc-sirna małe RNA mogą hamować transkrypcję określonych genów poprzez kowalencyjne modyfikacje DNA lub białek histonowych transkrypcja białka histonowe Ten rodzaj wyciszenia jest często związany ze stale nieaktywnym transkrypcyjnie DNA, włączając rejony centromerowe i transpozony, ale również zachodzi w genach. DNA wyciszenie 57

58 Model mechanizmu metylacji DNA zależnej od RNA (RdDM- RNA-directed DNA methylation) chromatin remodelling GW/WG chromatin remodelling DDR elongation factor dsrna-binding protein 58

59 Epigenetyczne programowanie pomaga kontrolować zmiany faz rozwojowych u roślin zmiana fazy rozwojowej zmiana fazy rozwojowej rozwój zarodkowy rozwój wegetatywny rozwój generatywny Ekspresja FLC jest regulowana przez RdDM regulacja ekspresji FLC: antysensowny RNA komplementarny do rejonu 3 genu FLC transkrypcja antysens z 3 UTR prawdopodobnie przez polimerazę RNA IV regulacja ekspresji FLC: wymaga obecności DCL3, RDR2 i polimerazy RNA IV, transkrypcja przez polimerazę IV substrat dla DCL3 do produkcji sirna, które rekrutują kompleksy modyfikujące histony wyciszenie ekspresji genu FLC 59

60 DNA demethylation DNA methylation Histone acetylation Histone deacetylation Histone (de) methylation Histone (de) methylation Histone variants 60

Rola chromatyny w regulacji ekspresji genów. Monika Zakrzewska-Płaczek

Rola chromatyny w regulacji ekspresji genów. Monika Zakrzewska-Płaczek Rola chromatyny w regulacji ekspresji genów Monika Zakrzewska-Płaczek monika.z@ibb.waw.pl Epigenetyczna etyczna regulacja ekspresji genów zmiana ekspresji genu, która zachodzi bez zmiany sekwencji DNA

Bardziej szczegółowo

Wykład 3. Organizacja jądra komórkowego struktura chromatyny

Wykład 3. Organizacja jądra komórkowego struktura chromatyny Wykład 3 Organizacja jądra komórkowego struktura chromatyny Struktura jądra komórkowego Matriks jądrowa - jądro komórkowe pozbawione chromatyny Nukleoplazma Heterochromatyna Euchromatyna Jąderko Otoczka

Bardziej szczegółowo

INICJACJA ELONGACJA TERMINACJA

INICJACJA ELONGACJA TERMINACJA INICJACJA ELONGACJA TERMINACJA 2007 by National Academy of Sciences Kornberg R D PNAS 2007;104:12955-12961 Struktura chromatyny pozwala na różny sposób odczytania informacji zawartej w DNA. Możliwe staje

Bardziej szczegółowo

Mechanizmy kontroli rozwoju roślin. Rafał Archacki

Mechanizmy kontroli rozwoju roślin. Rafał Archacki Mechanizmy kontroli rozwoju roślin Rafał Archacki Drzewo życia pozycja roślin i zwierząt http://5e.plantphys.net/article.php?ch=t&id=399 Ewolucja roślin ewolucja procesu rozmnażania i rozwoju http://5e.plantphys.net/article.php?ch=t&id=399

Bardziej szczegółowo

Małe RNA i mechanizmy epigenetycznej regulacji ekspresji genów. dr Monika Zakrzewska-Płaczek

Małe RNA i mechanizmy epigenetycznej regulacji ekspresji genów. dr Monika Zakrzewska-Płaczek Małe RNA i mechanizmy epigenetycznej regulacji ekspresji genów dr Monika Zakrzewska-Płaczek monika.z@ibb.waw.pl Małe RNA (small RNAs, srnas, smrnas) srna 21-30 nt wyciszanie ekspresji genów: Specyficzność

Bardziej szczegółowo

Małe RNA i epigenetyczna regulacja ekspresji genów

Małe RNA i epigenetyczna regulacja ekspresji genów Małe RNA i epigenetyczna regulacja ekspresji genów Monika Zakrzewska-Płaczek monika.z@ibb.waw.pl Małe RNA (small RNAs, srnas) srna 21-30 nt wyciszanie ekspresji genów: (gene silencing, RNA silencing) post-transkrypcyjne

Bardziej szczegółowo

Wykład 5. Remodeling chromatyny

Wykład 5. Remodeling chromatyny Wykład 5 Remodeling chromatyny 1 Plan wykładu: 1. Przebudowa chromatyny 2. Struktura, funkcje oraz mechanizm działania kompleksów remodelujących chromatynę 3. Charakterystyka kompleksów typu SWI/SNF 4.

Bardziej szczegółowo

Epigenetyczna regulacja ekspresji genów w trakcie rozwoju zwierząt i roślin

Epigenetyczna regulacja ekspresji genów w trakcie rozwoju zwierząt i roślin Epigenetyczna regulacja ekspresji genów w trakcie rozwoju zwierząt i roślin Rozwój jest z natury epigenetyczny te same geny w różnych tkankach i komórkach utrzymywane są w stanie aktywnym lub wyciszonym

Bardziej szczegółowo

Chromatyna struktura i funkcja

Chromatyna struktura i funkcja Chromatyna struktura i funkcja dr hab. Marta Koblowska dr Rafał Archacki http://www.accessexcellence.org/ab/gg/nucleosome.html GENETYKA FRIEDRICH MIESCHER (1844-1895) W 1869 roku wyizolował z jąder komórkowych

Bardziej szczegółowo

TRANSLACJA II etap ekspresji genów

TRANSLACJA II etap ekspresji genów TRANSLACJA II etap ekspresji genów Tłumaczenie informacji genetycznej zawartej w mrna (po transkrypcji z DNA) na aminokwasy budujące konkretne białko. trna Operon (wg. Jacob i Monod) Zgrupowane w jednym

Bardziej szczegółowo

Heterochromatyna i epigenetyczne wyciszanie ekspresji genów

Heterochromatyna i epigenetyczne wyciszanie ekspresji genów Heterochromatyna i epigenetyczne wyciszanie ekspresji genów 1 Plan wykładu: 1. Charakterystyka heterochromatyny 2. Wyciszanie transpozonów 3. Przebudowa chromatyny rola białek Polycomb 4. Funkcje białek

Bardziej szczegółowo

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Definicja genu Region DNA, który określa dziedziczoną cechę organizmu; zwykle koduje pojedyncze białko lub RNA. Zawiera całą funkcjonalną podjednostkę wraz

Bardziej szczegółowo

Budowa histonów rdzeniowych

Budowa histonów rdzeniowych Histony rdzeniowe Budowa histonów rdzeniowych Histon H4 Silnie dodatnio naładowany N-koniec białka Globularna hydrofobowa domena odpowiedzialna za oddziaływania histon-histon oraz histon-dna Domena histonowa

Bardziej szczegółowo

Komórka eukariotyczna

Komórka eukariotyczna Komórka eukariotyczna http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=plik:hela_cells_stained_with_hoechst_33258.jpg cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma W cytoplazmie odbywa się: cała przemiana materii,

Bardziej szczegółowo

Drzewo życia pozycja roślin. Ewolucja genetycznych narzędzi kontroli rozwoju roślin

Drzewo życia pozycja roślin. Ewolucja genetycznych narzędzi kontroli rozwoju roślin Chlorophytes Charophytes Bryophytes Lycophytes Ferns Gymnosperms Angiosperms 2014-02-05 Ewolucja genetycznych narzędzi kontroli rozwoju roślin Drzewo życia pozycja roślin Rafał Archacki http://5e.plantphys.net/article.php?ch=t&id=399

Bardziej szczegółowo

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany 1 2 3 Drożdże są najprostszymi Eukariontami 4 Eucaryota Procaryota 5 6 Informacja genetyczna dla każdej komórki drożdży jest identyczna A zatem każda komórka koduje w DNA wszystkie swoje substancje 7 Przy

Bardziej szczegółowo

ODKRYCIE POLIMERAZY RNA IV

ODKRYCIE POLIMERAZY RNA IV ODKRYCIE POLIMERAZY RNA IV Ewa Róg-ZieliR Zielińska POLIMERAZY RNA U eukariota występuj pują trzy podstawowe rodzaje polimeraz RNA zależnych od DNA Wszystkie te polimerazy są złożone one z około o 12-17

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ 1. Gen to odcinek DNA odpowiedzialny

Bardziej szczegółowo

Endo-siRNA: 32 Ghildiyal & Zamore (2009) Nat Rev Genet

Endo-siRNA: 32 Ghildiyal & Zamore (2009) Nat Rev Genet Endo-siRNA sirna: 32 Ghildiyal & Zamore (2009) Nat Rev Genet Większość endogennych sirna powstaje z transpozonów i powtórzeń sekwencji DNA Chromosom Centromer małe RNA transpozony retrotranspozony Wysoko-przepustowe

Bardziej szczegółowo

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Klasyczne wyobrażenie genu fragment DNA, który koduje mrna Definicja genu GEN- podstawowa jednostka dziedziczenia Region DNA, który określa charakterystyczną

Bardziej szczegółowo

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Klasyczne wyobrażenie genu fragment DNA, który koduje mrna Definicja genu - klasyczna GEN- podstawowa jednostka dziedziczenia Region DNA, który określa charakterystyczną

Bardziej szczegółowo

Komórka stuktura i funkcje. Bogusław Nedoszytko. WSZPIZU Wydział w Gdyni

Komórka stuktura i funkcje. Bogusław Nedoszytko. WSZPIZU Wydział w Gdyni Komórka stuktura i funkcje Bogusław Nedoszytko WSZPIZU Wydział w Gdyni Jądro komórkowe Struktura i funkcje Podziały komórkowe Jądro komórkowe 46 chromosomów 2,6 metra DNA 3 miliardy par nukleotydów (A,T,G,C)

Bardziej szczegółowo

Analizy wielkoskalowe w badaniach chromatyny

Analizy wielkoskalowe w badaniach chromatyny Analizy wielkoskalowe w badaniach chromatyny Analizy wielkoskalowe wykorzystujące mikromacierze DNA Genotypowanie: zróżnicowane wewnątrz genów RNA Komórka eukariotyczna Ekspresja genów: Które geny? Poziom

Bardziej szczegółowo

Plan wykładu: Budowa chromatyny - nukleosomy. Wpływ nukleosomów na replikację i transkrypcję

Plan wykładu: Budowa chromatyny - nukleosomy. Wpływ nukleosomów na replikację i transkrypcję Nukleosomy 1 Plan wykładu: Budowa chromatyny - nukleosomy Wpływ nukleosomów na replikację i transkrypcję Metody pozwalające na wyznaczanie miejsc wiązania nukleosomów Charakterystyka obsadzenia nukleosomów

Bardziej szczegółowo

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Definicja genu GEN- podstawowa jednostka dziedziczenia Region DNA, który określa charakterystyczną dziedziczoną cechę organizmu; zwykle koduje pojedyncze białko

Bardziej szczegółowo

Badanie dynamiki białek jądrowych w żywych komórkach metodą mikroskopii konfokalnej

Badanie dynamiki białek jądrowych w żywych komórkach metodą mikroskopii konfokalnej Badanie dynamiki białek jądrowych w żywych komórkach metodą mikroskopii konfokalnej PRAKTIKUM Z BIOLOGII KOMÓRKI () ćwiczenie prowadzone we współpracy z Pracownią Biofizyki Komórki Badanie dynamiki białek

Bardziej szczegółowo

Regulacja ekspresji genów. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.

Regulacja ekspresji genów. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Regulacja ekspresji genów Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Problem: jak sprawić aby z jednej komórki powstał wielokomórkowy

Bardziej szczegółowo

Modyfikacje histonów rdzeniowych

Modyfikacje histonów rdzeniowych Modyfikacje histonów rdzeniowych Fosforylacja (seryna, treonina) Acetylacja (lizyna) Modyfikacje histonów rdzeniowych Metylacja (lizyna, arginina) ADP-rybozylacja Ubikwitynylacja (lizyna) Sumoilacja (lizyna)

Bardziej szczegółowo

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Klasyczne wyobrażenie genu fragment DNA, który koduje mrna Definicja genu GEN- podstawowa jednostka dziedziczenia Region DNA, który określa charakterystyczną

Bardziej szczegółowo

transkrypcja chromatyny

transkrypcja chromatyny transkrypcja chromatyny problem: Jak to może e działać: dysocjacja histonów? kompleks pol II RNA >500 kd skip: split: nukleosom: 145 bp DNA = 100 kd rdzeń histonowy = 100 kd strip: + Skip czy Split czy

Bardziej szczegółowo

Ewolucja genetycznych narzędzi kontroli rozwoju roślin

Ewolucja genetycznych narzędzi kontroli rozwoju roślin Ewolucja genetycznych narzędzi kontroli rozwoju roślin Rafał Archacki Zakład Biologii Systemów Drzewo życia pozycja roślin http://5e.plantphys.net/article.php?ch=t&id=399 Chlorophytes Charophytes Bryophytes

Bardziej szczegółowo

Zmiany epigenetyczne a dieta

Zmiany epigenetyczne a dieta GENO-centryczne teorie mają ograniczony zasięg Klasyczna genetyka nie może wytłumaczyć na przykład : Zmiany epigenetyczne a dieta 1. różnorodności fenotypowej w obrębie populacji; 2. dlaczego bliźniaki

Bardziej szczegółowo

ANDRZEJ T. WIERZBICKI Zakład Biologii Molekularnej Roślin Uniwersytet Warszawski Pawińskiego 5a, Warszawa

ANDRZEJ T. WIERZBICKI Zakład Biologii Molekularnej Roślin Uniwersytet Warszawski Pawińskiego 5a, Warszawa Tom 53, 2004 Numer 3 4 (264 265) Strony 271 280 ANDRZEJ T. WIERZBICKI Zakład Biologii Molekularnej Roślin Uniwersytet Warszawski Pawińskiego 5a, 02-106 Warszawa e-mail: andw@ibb.waw.pl DZIEDZICZENIE EPIGENETYCZNE

Bardziej szczegółowo

Metylacja DNA. Anna Fogtman Pracownia Analiz Mikromacierzy Uniwersytet Warszawski Polska Akademia Nauk

Metylacja DNA. Anna Fogtman Pracownia Analiz Mikromacierzy Uniwersytet Warszawski Polska Akademia Nauk Metylacja DNA Anna Fogtman Pracownia Analiz Mikromacierzy Uniwersytet Warszawski Polska Akademia Nauk Przykład symfoniczny Przykład symfoniczny Metylacja DNA O SAM-CH SAM NH 3 5 2 6 1 H DNMT Cytozyna

Bardziej szczegółowo

NUTRIGENOMIKA na co mają geny apetyt. Ewa Róg - Zielińska

NUTRIGENOMIKA na co mają geny apetyt. Ewa Róg - Zielińska NUTRIGENOMIKA na co mają geny apetyt Ewa Róg - Zielińska NUTRIGENOMIKA badanie zależności między żywieniem a odpowiedzią organizmu na poziomie ekspresji genów dieta ma wpływ na każdy etap ekspresji - na

Bardziej szczegółowo

Transport makrocząsteczek

Transport makrocząsteczek Komórka eukariotyczna cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma W cytoplazmie odbywa się: cała przemiana materii, dzięki której organizm uzyskuje energię biosynteza białka i innych związków Transport

Bardziej szczegółowo

Zmiany epigenetyczne a dieta

Zmiany epigenetyczne a dieta Zmiany epigenetyczne a dieta Prof. dr hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zmiany epigenetyczne a dieta 1 Chromatyna ulega kondensacji i dekondensacji podczas cyklu komórkowego stopień jej kondensacji wpływa

Bardziej szczegółowo

cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Jądro komórkowe

cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Jądro komórkowe Komórka eukariotyczna http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=plik:hela_cells_stained_with_hoechst_33258.jpg cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma W cytoplazmie odbywa się: cała przemiana materii,

Bardziej szczegółowo

Alchemia epigenetycznej regulacji pluripotencji

Alchemia epigenetycznej regulacji pluripotencji Alchemia epigenetycznej regulacji pluripotencji Joanna Bem Iwona Grabowska * Zakład Cytologii, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski, Warszawa * Zakład Cytologii, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski,

Bardziej szczegółowo

Transport makrocząsteczek (białek)

Transport makrocząsteczek (białek) Transport makrocząsteczek (białek) Transport makrocząsteczek sortowanie białek - sekwencje sygnałowe lata 70-te XX w. - Günter Blobel - hipoteza sygnałowa; 1999r - nagroda Nobla Sekwencja sygnałowa: A

Bardziej szczegółowo

Rzęski, wici - budowa Mikrotubule. rozmieszczenie organelli. Stabilne mikrotubule szkielet rzęsek i wici

Rzęski, wici - budowa Mikrotubule. rozmieszczenie organelli. Stabilne mikrotubule szkielet rzęsek i wici Mikrotubule dynamiczna niestabilność - stabilizacja rozmieszczenie organelli ER Golgi organizują wnętrze komórki - polaryzacja komórki Mt Mt organizacja ER, aparatu Golgiego przemieszczanie mitochondriów

Bardziej szczegółowo

Bliźniak z zespołem Beckwitha-Wiedemanna

Bliźniak z zespołem Beckwitha-Wiedemanna Bliźniak z zespołem Beckwitha-Wiedemanna Marek Szczepański, Renata Posmyk Klinika Neonatologii i intensywnej Terapii Noworodka Uniwersytet Medyczny w Białymstoku Konferencja,,Neonatologia przez przypadki

Bardziej szczegółowo

Fragment cząsteczki DNA stanowiący matrycę dla syntezy cząsteczki lub podjednostki białka nazywamy GENEM

Fragment cząsteczki DNA stanowiący matrycę dla syntezy cząsteczki lub podjednostki białka nazywamy GENEM KONTROLA EKSPRESJI GENU PRZEKAZYWANIE INFORMACJI GENETYCZNEJ Informacja genetyczna - instrukcje kierujące wszystkimi funkcjami komórki lub organizmu zapisane jako określone, swoiste sekwencje nukleotydów

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Wykład 5 Droga od genu do

Bardziej szczegółowo

EPIGENETYKA. genetyka XXI wieku? HUMAN GENOME PROJECT HUMAN GENOME PROJECT. CELE: 1. Identyfikacja - około 25 tys.

EPIGENETYKA. genetyka XXI wieku? HUMAN GENOME PROJECT HUMAN GENOME PROJECT. CELE: 1. Identyfikacja - około 25 tys. EPIGENETYKA genetyka XXI wieku? HUMAN GENOME PROJECT CELE: 1. Identyfikacja - około 25 tys. genów 2. Oznaczenie sekwencji - 3 miliardów par zasad 3. Zgromadzenie informacji w formie bazy danych. Planowany

Bardziej szczegółowo

Sposoby determinacji płci

Sposoby determinacji płci W CZASIE WYKŁADU TELEFONY KOMÓRKOWE POWINNY BYĆ WYŁĄCZONE LUB WYCISZONE Sposoby determinacji płci TSD thermal sex determination GSD genetic sex determination 26 o C Środowiskowa: ekspresja genu

Bardziej szczegółowo

GENOM I JEGO STRUKTURA

GENOM I JEGO STRUKTURA GENOM I JEGO STRUKTURA GENOM Ogół materiału genetycznego (kwasu nukleinowego niosącego informację genetyczną) zawartego w pojedynczej części składowej (komórce, cząstce wirusa) organizmu 1 Genom eukariotyczny

Bardziej szczegółowo

Składniki diety a stabilność struktury DNA

Składniki diety a stabilność struktury DNA Składniki diety a stabilność struktury DNA 1 DNA jedyna makrocząsteczka, której synteza jest ściśle kontrolowana, a powstałe błędy są naprawiane DNA jedyna makrocząsteczka naprawiana in vivo Replikacja

Bardziej szczegółowo

Modyfikacje epigenetyczne w czasie wzrostu oocytów związane z rozszerzeniem rozwoju partenogenetycznego u myszy. Małgorzata Karney

Modyfikacje epigenetyczne w czasie wzrostu oocytów związane z rozszerzeniem rozwoju partenogenetycznego u myszy. Małgorzata Karney Modyfikacje epigenetyczne w czasie wzrostu oocytów związane z rozszerzeniem rozwoju partenogenetycznego u myszy. Małgorzata Karney Epigenetyka Epigenetyka zwykle definiowana jest jako nauka o dziedzicznych

Bardziej szczegółowo

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów Eksparesja genów TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów Przepisywanie informacji genetycznej z makrocząsteczki DNA na mniejsze i bardziej funkcjonalne cząsteczki pre-mrna Polimeraza RNA ETAP I Inicjacja

Bardziej szczegółowo

Wykład 14 Biosynteza białek

Wykład 14 Biosynteza białek BIOCHEMIA Kierunek: Technologia Żywności i Żywienie Człowieka semestr III Wykład 14 Biosynteza białek WYDZIAŁ NAUK O ŻYWNOŚCI I RYBACTWA CENTRUM BIOIMMOBILIZACJI I INNOWACYJNYCH MATERIAŁÓW OPAKOWANIOWYCH

Bardziej szczegółowo

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II 10 października 2013: Elementarz biologii molekularnej www.bioalgorithms.info Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II Komórka: strukturalna i funkcjonalne jednostka organizmu żywego Jądro komórkowe: chroniona

Bardziej szczegółowo

518 M. J. OLSZEWSKA wiadaj¹ za ekspresjê genów w zale noœci od pochodzenia rodzicielskiego (tzw. parent-of-origin effect). Wœród jedenastu zbadanych g

518 M. J. OLSZEWSKA wiadaj¹ za ekspresjê genów w zale noœci od pochodzenia rodzicielskiego (tzw. parent-of-origin effect). Wœród jedenastu zbadanych g POSTÊPY BIOLOGII KOMÓRKI BIA KA POLYCOMB I TRITORAX U ROŒLIN TOM 36 2009 NR 4 (517 537) EPIGENETYCZNA KONTROLA ROZWOJU ROŒLIN PRZEZ BIA KA GRUPY POLYCOMB I TRITORAX* EPIGENETIC CONTROL OF PLANT DEVELOPEMENT

Bardziej szczegółowo

Sposoby determinacji płci

Sposoby determinacji płci Sposoby determinacji płci TSD thermal sex determination GSD genetic sex determination 26 o C Środowiskowa: ekspresja genu DMRT zależna jest od warunków środowiska ~30 o C ~33 o C ~35 o C n=16

Bardziej szczegółowo

mikrosatelitarne, minisatelitarne i polimorfizm liczby kopii

mikrosatelitarne, minisatelitarne i polimorfizm liczby kopii Zawartość 139371 1. Wstęp zarys historii genetyki, czyli od genetyki klasycznej do genomiki 2. Chromosomy i podziały jądra komórkowego 2.1. Budowa chromosomu 2.2. Barwienie prążkowe chromosomów 2.3. Mitoza

Bardziej szczegółowo

Jak działają geny. Podstawy biologii molekularnej genu

Jak działają geny. Podstawy biologii molekularnej genu Jak działają geny Podstawy biologii molekularnej genu Uniwersalność życia Podstawowe mechanizmy są takie same u wszystkich znanych organizmów budowa DNA i RNA kod genetyczny repertuar aminokwasów budujących

Bardziej szczegółowo

Spis treści. 1 Budowa genomu jądrowego (M.J. Olszewska, J. Małuszyńska) 13. Przedmowa 10

Spis treści. 1 Budowa genomu jądrowego (M.J. Olszewska, J. Małuszyńska) 13. Przedmowa 10 Spis treści Przedmowa 10 1 Budowa genomu jądrowego (M.J. Olszewska, J. Małuszyńska) 13 1.1. Organizacja DNA jądrowego 13 1.1.1. Rodzaje sekwencji powtarzalnych i ich lokalizacja 14 1.1.1.1. Sekwencje rozproszone

Bardziej szczegółowo

Cykl komórkowy. Rozmnażanie komórek G 1, S, G 2. (powstanie 2 identycznych genetycznie komórek potomnych): podwojenie zawartości (interfaza)

Cykl komórkowy. Rozmnażanie komórek G 1, S, G 2. (powstanie 2 identycznych genetycznie komórek potomnych): podwojenie zawartości (interfaza) Rozmnażanie komórek (powstanie 2 identycznych genetycznie komórek potomnych): podwojenie zawartości (interfaza) G 1, S, G 2 podział komórki (faza M) Obejmuje: podwojenie zawartości komórki (skopiowanie

Bardziej szczegółowo

BUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO

BUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO BUDOWA I FUNKCJA GENOMU LUDZKIEGO Magdalena Mayer Katedra i Zakład Genetyki Medycznej UM w Poznaniu 1. Projekt poznania genomu człowieka: Cele programu: - skonstruowanie szczegółowych map fizycznych i

Bardziej szczegółowo

Modyfikacje epigenetyczne a ekspresja genów w nowotworzeniu

Modyfikacje epigenetyczne a ekspresja genów w nowotworzeniu Ann. Acad. Med. Siles. (online) 2018; 72: 80 89 eissn 1734-025X DOI:10.18794/aams/77013 PRACA POGLĄDOWA REVIEW Modyfikacje epigenetyczne a ekspresja genów w nowotworzeniu Epigenetic modifications and gene

Bardziej szczegółowo

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe Promotory genu Promotor bliski leży w odległości do 40 pz od miejsca startu transkrypcji, zawiera kasetę TATA. Kaseta TATA to silnie konserwowana sekwencja TATAAAA, występująca w większości promotorów

Bardziej szczegółowo

Wykład 13. Regulacja cyklu komórkowego w odpowiedzi na uszkodzenia DNA. Mechanizmy powstawania nowotworów

Wykład 13. Regulacja cyklu komórkowego w odpowiedzi na uszkodzenia DNA. Mechanizmy powstawania nowotworów Wykład 13 Regulacja cyklu komórkowego w odpowiedzi na uszkodzenia DNA Mechanizmy powstawania nowotworów Uszkodzenie DNA Wykrycie uszkodzenia Naprawa DNA Zatrzymanie cyklu kom. Apoptoza Źródła uszkodzeń

Bardziej szczegółowo

Toruń, dnia r.

Toruń, dnia r. dr hab. Dariusz Jan Smoliński Zakład Biologii Komórki Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu Toruń, dnia 24.06.2013 r. RECENZJA rozprawy doktorskiej Pana magistra

Bardziej szczegółowo

Oferta tematyki badań

Oferta tematyki badań Oferta tematyki badań Warszawa, 27.02.2016 Imię i nazwisko: dr hab. Marta Koblowska, prof UW Miejsce pracy: Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski Adres: Pawińskiego 5A, 02-106 Warszawa Adres e-mail:

Bardziej szczegółowo

Metody bioinformatyki. Ekspresja genów. prof. dr hab. Jan Mulawka

Metody bioinformatyki. Ekspresja genów. prof. dr hab. Jan Mulawka Metody bioinformatyki Ekspresja genów prof. dr hab. Jan Mulawka Genetyczny skład prawie wszystkich komórek somatycznych organizmów wielokomórkowych jest identyczny. Fenotyp (swoistość tkankowa lub komórkowa)

Bardziej szczegółowo

Dr hab. Anna Bębenek Warszawa,

Dr hab. Anna Bębenek Warszawa, Dr hab. Anna Bębenek Warszawa, 14.01. 2018 Instytut Biochemii i Biofizyki PAN Ul. Pawińskiego 5a 02-106 Warszawa Recenzja pracy doktorskiej Pana mgr Michała Płachty Pod Tytułem Regulacja funkcjonowania

Bardziej szczegółowo

DNA musi współdziałać z białkami!

DNA musi współdziałać z białkami! DNA musi współdziałać z białkami! Specyficzność oddziaływań między DNA a białkami wiążącymi DNA zależy od: zmian konformacyjnych wzdłuż cząsteczki DNA zróżnicowania struktury DNA wynikającego z sekwencji

Bardziej szczegółowo

Chromatyna a proces nowotworzenia

Chromatyna a proces nowotworzenia Chromatyna a proces nowotworzenia Nowotwór powstaje wówczas, gdy komórka wyłamuje się spod kontroli mechanizmów decydujących o jej podziałach i lokalizacji Nowotwory powstają w efekcie zmian zachodzących

Bardziej szczegółowo

Czy grozi nam seksmisja? Renata Gontarz

Czy grozi nam seksmisja? Renata Gontarz Czy grozi nam seksmisja? Renata Gontarz Dominujący Y TDF (ang. testisdetermining factor) = SRY (ang. Sexdetermining region Y) Za Aitken, J.R. & Krausz, C. Reprod. 122, 497-506 (2001) Determinacja płci

Bardziej szczegółowo

JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY

JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY Wykład: 2 JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY Prof. hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej Jądro komórkowe 1 Jądro komórkowe Otoczka jądrowa zewnętrzna membrana jądrowa wewnętrzna

Bardziej szczegółowo

Organizacja jądra komórkowego

Organizacja jądra komórkowego Organizacja jądra komórkowego Wewnątrz jądra komórkowego * enzymy replikujące muszą odnajdywać miejsca inicjacji syntezy DNA, * czynniki transkrypcyjne i polimerazy RNA odnajdują promotory i enhancery,

Bardziej szczegółowo

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych

Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych Dr hab. Marta Koblowska, prof. UW Zakład Biologii Systemów, Wydział Biologii UW Pracownia Analiz Mikromacierzy i Sekwencjonowania UW/IBB PAN Klasyczne wyobrażenie

Bardziej szczegółowo

Wykład: 2 JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY. Jądro komórkowe. Prof. hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej.

Wykład: 2 JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY. Jądro komórkowe. Prof. hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej. Wykład: 2 JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY Prof. hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej Jądro komórkowe Jądro komórkowe Otoczka jądrowa zewnętrzna membrana jądrowa wewnętrzna

Bardziej szczegółowo

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS KOLOKWIA; 15% KOLOKWIA-MIN; 21% WEJŚCIÓWKI; 6% WEJŚCIÓWKI-MIN; 5% EGZAMIN; 27% EGZAMIN-MIN; 26% WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS kolokwium I 12% poprawa kolokwium

Bardziej szczegółowo

Zarówno u organizmów eukariotycznych, jak i prokariotycznych proces replikacji ma charakter semikonserwatywny.

Zarówno u organizmów eukariotycznych, jak i prokariotycznych proces replikacji ma charakter semikonserwatywny. HIPTEZY WYJAŚIAJĄCE MECHAIZM REPLIKACJI C. Model replikacji semikonserwatywnej zakłada on, że obie nici macierzystej cząsteczki DA są matrycą dla nowych, dosyntetyzowywanych nici REPLIKACJA każda z dwóch

Bardziej szczegółowo

Świat małych RNA. Monika Zakrzewska-Płaczek

Świat małych RNA. Monika Zakrzewska-Płaczek Świat małych RNA Monika Zakrzewska-Płaczek monika.z@ibb.waw.pl Małe RNA (small RNAs, srnas) srna 21-30 nt wyciszanie ekspresji genów: (gene silencing, RNA silencing) post-transkrypcyjne wyciszanie genów

Bardziej szczegółowo

THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE

THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE Anna Czarnecka Źródło: Intercellular signaling from the endoplasmatic reticulum to the nucleus: the unfolded protein response in yeast and mammals Ch. Patil & P. Walter The

Bardziej szczegółowo

Prokariota i Eukariota

Prokariota i Eukariota Prokariota i Eukariota W komórkach organizmów żywych ilość DNA jest zazwyczaj stała i charakterystyczna dla danego gatunku. ILOŚĆ DNA PRZYPADAJĄCA NA APARAT GENETYCZNY WZRASTA WRAZ Z BARDZIEJ FILOGENETYCZNIE

Bardziej szczegółowo

Kwasy nukleinowe. Replikacja

Kwasy nukleinowe. Replikacja Kwasy nukleinowe Replikacja Białko Helikaza Prymaza SSB Funkcja w replikacji DNA Rozplata podwójną helisę Syntetyzuje starterowy odcinek RNA Stabilizuje regiony jednoniciowe Gyraza DNA Wprowadza ujemne

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Budowa rybosomu Translacja

Bardziej szczegółowo

Podstawy genetyki molekularnej

Podstawy genetyki molekularnej Podstawy genetyki molekularnej Materiał genetyczny Materiałem genetycznym są kwasy nukleinowe Materiałem genetycznym organizmów komórkowych jest kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) 5 DNA zbudowany jest z nukleotydów

Bardziej szczegółowo

białka wiążące specyficzne sekwencje DNA czynniki transkrypcyjne

białka wiążące specyficzne sekwencje DNA czynniki transkrypcyjne białka wiążące specyficzne sekwencje DNA czynniki transkrypcyjne http://www.umass.edu/molvis/bme3d/materials/jtat_080510/exploringdna/ch_flex/chapter.htm czynniki transkrypcyjne (aktywatory/represory)

Bardziej szczegółowo

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne Gen eukariotyczny Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne Literatura Allison, r. 13 Brown, r. 12.2 Definicja genu Region DNA, który określa dziedziczoną cechę organizmu; zwykle koduje pojedyncze

Bardziej szczegółowo

Epigenetyczna kontrola procesów komórkowych

Epigenetyczna kontrola procesów komórkowych NAUKA 2/2018 115 128 KAMILA PAWLICKA, PATRICK PERRIGUE, JAN BARCISZEWSKI* Epigenetyczna kontrola procesów komórkowych Wprowadzenie Dlaczego w organizmach wielokomórkowych, mimo że komórki posiadają ten

Bardziej szczegółowo

Badanie funkcji genu

Badanie funkcji genu Badanie funkcji genu Funkcję genu można zbadać różnymi sposobami Przypadkowa analizy funkcji genu MUTACJA FENOTYP GEN Strategia ukierunkowanej analizy funkcji genu GEN 1. wprowadzenie mutacji w genie 2.

Bardziej szczegółowo

Genetyka niemendlowska

Genetyka niemendlowska Genetyka niemendlowska Dziedziczenie niemendlowskie Dział genetyki zajmujący się dziedziczeniem cech/genów, które nie podporządkowuje się prawom Mendla/Morgana Chociaż dziedziczenie u wirusów, bakterii

Bardziej szczegółowo

WSPÓ ZALE NOŒÆ POMIÊDZY METYLACJ CYTOZYNY I MODYFIKACJAMI CHROMATYNY

WSPÓ ZALE NOŒÆ POMIÊDZY METYLACJ CYTOZYNY I MODYFIKACJAMI CHROMATYNY METYLACJA CYTOZYNY A STRUKTURA CHROMATYNY 679 POSTÊPY BIOLOGII KOMÓRKI TOM 32 2005 NR 4 (679 696) WSPÓ ZALE NOŒÆ POMIÊDZY METYLACJ CYTOZYNY I MODYFIKACJAMI CHROMATYNY INTERRELATIONSHIP BETWEEN CYTOSINE

Bardziej szczegółowo

Nukleotydy w układach biologicznych

Nukleotydy w układach biologicznych Nukleotydy w układach biologicznych Schemat 1. Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy Schemat 2. Dinukleotyd NADP + Dinukleotydy NAD +, NADP + i FAD uczestniczą w procesach biochemicznych, w trakcie których

Bardziej szczegółowo

Badanie funkcji genu

Badanie funkcji genu Badanie funkcji genu Funkcję genu można zbadać różnymi sposobami Przypadkowa analizy funkcji genu MUTACJA FENOTYP GEN Strategia ukierunkowanej analizy funkcji genu GEN 1. wprowadzenie mutacji w genie 2.

Bardziej szczegółowo

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne

Gen eukariotyczny. Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne Gen eukariotyczny Działanie i regulacja etapy posttranskrypcyjne Definicja genu Region DNA, który określa dziedziczoną cechę organizmu; zwykle koduje pojedyncze białko lub RNA. Zawiera całą funkcjonalną

Bardziej szczegółowo

Zgodnie z tzw. modelem interpunkcji trna, cząsteczki mt-trna wyznaczają miejsca

Zgodnie z tzw. modelem interpunkcji trna, cząsteczki mt-trna wyznaczają miejsca Tytuł pracy: Autor: Promotor rozprawy: Recenzenci: Funkcje białek ELAC2 i SUV3 u ssaków i ryb Danio rerio. Praca doktorska wykonana w Instytucie Genetyki i Biotechnologii, Wydział Biologii UW Lien Brzeźniak

Bardziej szczegółowo

kod epigenetyczny metylacja DNA modyfikacje histonów H3 i H4

kod epigenetyczny metylacja DNA modyfikacje histonów H3 i H4 Postepy Hig Med Dosw. (online), 2009; 63: 169-175 e-issn 1732-2693 www.phmd.pl Review Received: 2009.03.09 Accepted: 2009.04.15 Published: 2009.04.27 Drugi kod, czyli co determinuje regiony aktywności

Bardziej szczegółowo

Małe RNA.

Małe RNA. Małe RNA Monika Zakrzewska-Płaczek monika.z@ibb.waw.pl Małe RNA (small RNAs, srnas) srna 21-30 nt wyciszanie ekspresji genów: (gene silencing, RNA silencing) post-transkrypcyjne wyciszanie genów (post-transcriptional

Bardziej szczegółowo

Mechanizm metylacji i demetylacji DNA znaczenie w kontroli ekspresji genów

Mechanizm metylacji i demetylacji DNA znaczenie w kontroli ekspresji genów Mechanizm metylacji i demetylacji DNA znaczenie w kontroli ekspresji genów STRESZCZENIE Metylacja cytozyny do 5-metylocytozyny jest poreplikacyjną modyfikacją DNA, odgrywającą istotną rolę w transkrypcyjnym

Bardziej szczegółowo

Weronika Sura. Wydział Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Weronika Sura. Wydział Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Weronika Sura Wydział Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Udział wariantu histonowego H2A.Z w transkrypcyjnej regulacji ekspresji genów u Arabidopsis thaliana Praca doktorska wykonana

Bardziej szczegółowo

Ocena rozprawy doktorskiej mgr Justyny Kowalczyk

Ocena rozprawy doktorskiej mgr Justyny Kowalczyk Dr hab. Paweł Bednarek, prof. IChB PAN Instytut Chemii Bioorganicznej PAN ul. Noskowskiego 12/14 61-704 Poznań Ocena rozprawy doktorskiej mgr Justyny Kowalczyk Identyfikacja i charakterystyka nowego regulatora

Bardziej szczegółowo

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro DNA- kwas deoksyrybonukleinowy: DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro RNA- kwasy rybonukleinowe: RNA matrycowy (mrna) transkrybowany

Bardziej szczegółowo

Translacja i proteom komórki

Translacja i proteom komórki Translacja i proteom komórki 1. Kod genetyczny 2. Budowa rybosomów 3. Inicjacja translacji 4. Elongacja translacji 5. Terminacja translacji 6. Potranslacyjne zmiany polipeptydów 7. Translacja a retikulum

Bardziej szczegółowo

Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją).

Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją). Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją). Czym jest życie? metabolizm + informacja (replikacja) 2 Cząsteczki organiczne mog y powstać w atmosferze pierwotnej

Bardziej szczegółowo