 |
Ядерный белковый матрикс(ЯБМ)
|
|
|
|
КТ- обобщ. предст-я о стр-и кл-к, как единиц живого, об их размножении и роли в форм-и однокл орг-мов.
КТ сформулирована 3мя немцами:
М.Шлейден-ботан, Т.Шванн-зоолог, Р.Вирхов-патан.
1838-39-осн положения:
Все живые орг-мы сост. из клеток(клл. сходны по стр-ю и осн. св-вам),
2) клетка –единица живого (вне кл. нет жизни);
Вирхов
Omnis cellula e cellula(клл увелич-ся в ч-ле путемделения исх кл пс удв-я её генетич мат-ла)
/4) Кл.- единая система сопряженных функц. единиц (субструктур~ органелл)
Клл. многокл орг-мов тотипотентны, т.е.
а) равнозначны по V генетич info, облад всеми возм-стями клл данного орг-ма,
б)отличаются друг от друга разной экспрессией генов(акт-стью) –> дифференцировка.
Многокл орг-м -новая сист.- сложн. ансамбль из мн-ва клл, объед. и интегрированный в подсистт. тканей и органов, связ. друг с другом с помощью хим. факторов.
2. Ядерно-цитоплазматический транспорт
-м-лы до 60 кДа(d =9нм)проникают через поры свободно, по gradC (пассивная диффузия), v~m
-более крупные м-лы проходят с помощью акт.транспорта (Еатф, белки-переносчики)
-транспортные белки(шаттлы= «челноки»)
-- эксопртины (выводят пре-рибосомы, тРНК, и/рРНП)
-- импортины (вводят белки: ламины, для мяРНП, гистоны, кислые белки)
- для импорта необх.:1) NLS(nuclear localisation sequence) последовательность, 2) рецептор(нуклеопорины), 3)АТФ(для транслокации)
-- подробнее: [импортин-α+импортин-β+cargo]→ в ядро → +GTP=>[GTP+импортин- β] +импортин-α +cargo; cargo ост.в ядре, ост. возвр.в цитоплазму; в цитоплазме: +GAP=> импортин- β +GDP+P(возвр.в ядро)
- для экспорта необх.:1) NES(nuclear export sequence), 2) GTP, 3)белки
-- подробнее: [cargo(NES)+exportin-1+GTP(Ran)]→ через поровый комплекс, из ядра →в цитопл. под возд. GAP (GTP Associating Protein) →(GDP(Ran)+P)+exportin-1 +cargo; cargo ост.в цитоплазме, ост. возвр.в ядро; в ядре: GDP(Ran)+RCC-1→GTP(Ran)
|
|
|
-Сущ. белки-транспортеры (РНКнаружу); транспорт, если:
Правильная(не дефектная) последовательность РНК,
Завершен сплайсинг(нет интронов),
Исп-ся белок-транспортер- (гетерогенный)hnRNPA1
-- в пор.комплексе меняется оболочка cargo: в ядре CBC(cap binding complex), в цитоплазме PABP (poly A binding protein)
3. Ядерная оболочка, её структура и роль
-ЯО сост.из 2х мембран(внеш и внутр), между ними перинукл. простр-во; внутр. связ. с ламиной, наруж. -с риб. и глЭР; ЯО имеет ядерные поры (отл. от МХ иХЛ)
-ЯО-регулятор ядерно-цитоплазм.транспорта, при этом комплекс яд.поры – транслокатор и сортировщик
--пониж метаболич.акт-сть= > пор меньше(эритроцит)
- наруж.мембрана:интегр., транмп.белки
- внутр.мембрана:транспорт только через поры
-- LBR(lamini binding receptor); LAP-1,LAP-2(lamin assoc.protein), эмерин – интегр.белки, связ.внутр.мембр. с ламиной
-ламина имеет решетчатую структ. (замораживание, скалывание, напыление, травление)
-ламина “заякоривает” хроматин на внутр.мембране
РОЛЬ:
1)ЯО характ.для ЭУ, обособляет синтез Р/ДНК от синтеза белка=> регуляция клет.акт-сти; 2)3-мерная структ.интерФ-ного ядра(часть-ЯБМ); 3)регуляция ядерного “импорта” и “экспорта”
-ЯО восстанавливается из поровых комплексов, ламины и везикул
Стр-е и ф-ции яд.поры(ЯП)
-компл.ЯП сост.из белков нуклеопоринов
--М у дрожжей –50 МДа=30 белков, у позвоночных 120 МДа=50-100 белков
-во всех моделях ЯП присутствует внутриядерная корзина (h =200нм)
- одна из моделей: 2 ”кольца”(d =120 нм) – цитоплазм. И ядерное(по 8 субъединиц), “спицы”(80нм – d поры), центр.гранула(10-40нм), “корзина”
-Ф-ЦИИ: 1) транслокатор (мех.сито,по gradC),2) сорт-щик (рецепция и сегрегация)
Локализация хр-м в интерФ-м ядре
ИнтерФ-рабочая Ф кл-ного ядра или t,когда хр-мы функц-ют. На этой Ф хр-мы б.ч. деконденсируются.
Степень деконденсации ~ активности (min-const метаболически неактивн.уч-ки структ. гетероХ).
|
|
|
Кроме периферич. слоя Х,с яд.оболочкой находятся в контакте специфч. уч-ки хр-м, такие, как половые хр-мы, околоцентромерные уч-ки гетероХ, теломерные хромоцентры, гетероХ,ассоц.с ядрышком и др.(дифф. окраска на гетероХ).=>Ведущая роль этой связи (преимущ. связь гетероХ с яд.оболочкой)
Сущ. модель орг-ции интерФ-ного ядра: развернутая хр-ма в интерФ "заякорена" на ядерной оболочке с помощью гетероХ-вых уч-ков (теломерный гетероХ, прицентормерный гетероХ, околоядрышковый гетероХ, вставочные зоны гетероХ), так,что её расположение становится фикс. в простр-ве ядра, часто повторяя телоФ-ную ориентацию, и занимает в нем соотв. V.
Кроме компактных уч-ков гетероХ сущ. больш. ч-ло конденс. уч-ков эуХ.
Полиплоидия, политения, их значение
Полиплоидия(П)-увеличение с (кол-ва ДНК).
(эуплоидия-кратно 2n,анэуплоидия-не кратно 2n-чуть меньше/больше-признак рака)
(П)-рез-т нарушения фаз клеточного цикла.
А)полиплоидизирующий М (нет цитокинеза)-развитие человеч. печени
Б)колхицино~М(К-М)-(выпадает телоФ и анаФ)-нет расхожд. в метаФ-кардиомиоциты
В)М выпадает (не пост.)-при облучениях, обр. полиплоидные лимфоциты(эндорепликация-нет М однократно)
Г)политенизация(многонитчатость)-у насекомых (мотыль-личинка хирономуса, человеч. эмбрион-трофобласт -кл. пуповины) - (репл->покой->Терм.)
Д)слияние->дикарион
Е)n ядер -> поликарион (10-20), >20ядер->симпласт (поперечно -полосатая мм.)
Ж)многополюсный М -расхожд. хр-м, обр-е неск. ядер(похоже на Д)
пуф -место транскрипции (синтез РНК),диски-зарепрессированные хр-мные ус-ки
пуф -врем-е обр-е(аналогично "ёлочкам"ядрышек ооцитов рыб)
знач. -увеличение размера->продуктивности,рост органов
Ядерный белковый матрикс(ЯБМ)
-белковый компонент, "держащий" структ.ядра
-ДНК имеет участки, взаимод.с ЯБМ специфич.образом
-экстркция ядерных компонентов в процессе выделения ЯБМ:(пс.этих действий ядро не теряет своей целосности)
--0.2 мМ MgCl2-связать белки(чтобы сохранить матрикс),
--2M NaCl-гипотонич р-р(для удаления всех гистонов),
--1% тритон Х100(неионный детергент)-разрушение ядерной оболочки,
|
|
|
--ДНК-аза и РНК-аза-отщепление ДНК и РНК.
- ЛАМИНА(Л) -подстилает внутр.мембрану яд.оболочки
-белки,вход.в состав Л:ламины А,В,С
-Л соединяет яд.оболочку и конденс.Х
-ЯБМ=(Л)+остатки я д рышка (белковый матрикс) +поровые комплексы+ (межхроматиновая белковая сеть матрикса) (Збарский,Ченцов,Георгиев)
- ЯБМ-не артефак т,т.к.связь с ДНК-специфич.и функц.
- Состав ЯБМ:
--белок97,ДНК0.1,РНК1.2,фосфолипиды1.1(крысиная печень)
--белок92.3,ДНК1.2,РНК0.05,фосфолипиды6.9(HeLa)
---ДНК: 10000 нукл.посл.- сателлитные,120-140-гетерогенные
---РНК: гетерогенно-ядерная, рРНК, тРНК, малая ядерная
-транскрипция связана с ЯБМ(располагает участки Д/РНК опр.образом)
-Сущ. артефакт-белковый остов внутри хр-мы(scafull)-он обнаруживается только тотально(т.е.только из белков)
11. Док-ва непр-сти хр-м в течние клеточного цикла
|
|
|
12 |
