BIO II celok (2. otazka) Flashcards
Chromozóm
- útvar v tvare stužky v jadre
- viditeľný len počas mitózy a meiózy
- nositeľ GI zabudovanej v jeho ultraštruktúre
- vnútro vyplnené chromatínom
Typy chromatínu
- heterochromatín (tmavý)
- euchromatín (svetlý)
Heterochromatín
- transkripčne neaktívny
- podiel závislý od diferenciačného stavu bunky
- tvorí denzné zhluky (husté zhluky)
- pribúda smerom k membráne jadra
Perinukleárny chromatín
- typ heterochromatínu
- nachádza sa pri jadierku
Intranukleárny chromatín
- typ heterochromatínu
- nachádza sa v jadierku
Typy heterochromatínu podľa stavu
- Fakultatívny (môže byť zmenený na euchromatín, dešpiralizovaný)
- Konštitučný (zostáva kondenzovaný = špiralizovaný)
Euchromatín
- transkripčne aktívny
- najmä v proteosynteticky aktívnych bunkách
- dekondenzovaný = dešpiralizovaný
- tvorí penovitú až fibrilárnu štruktúru
- pribúda viac pri jadre
Základná jednotka eukayotického chromozómu
chromatínové vlákno tvoriace slučky bohaté na A-T kombináciu nukleotidov
Základné časti chromozómu
- centroméra
- ramienko
- teloméra
Centroméra
- zúžená oblasť chromozómu (prim.konstrikcia)
- miesto prípoja chromozómu k vláknam deliaceho vretienka
- miesto prípoja kinetochoru (bielkoviny) pripájajúcej MT deliaceho vretienka
- delí chromatid na 2 ramienka (p a q)
Ramienka chromozómu
- tvorené Scaffoldovými proteínmi, kam sa pripájajú slučky chromatínového vlákna
- na SCAFF proteínoch sú topoizomerázy (enzýmy)
Topoizomerázy
enzýmy schopné
- uchopiť DNA
- nastrihnúť DNA
- odtočiť DNA
Teloméra
- koncová časť chromozómu
Biologické membrány
- štruktúry oddeľujúce bunku od okolia
- niektoré sa zúčastňujú biochem, reakcií
- obsahujú ich aj niektoré organely
- niektoré z nich obsahujú enzýmy (oxid,fosfo. na mitochondriách)
- niektoré z nich obsahujú výkonné organely (ribozómy na ER)
Funkcie biologickej membrány
- oddeľuje cytoplazmu od okolia
- tvorí elektrický potenciál
- obaľuje organely
- zapezpečuje bunkový transport
- dráždivosť a vzrušivosť
- rozmnožovanie
Štruktúra biomembrán
- 6-10 nm hrubá
- trilaminárna (tmavá vrstva proteínov a svetlá vrstva lipidov)
- fosfolipidová dvojvrstva
- integrálne proteíny (vnorené do BM) a periférne (na povrchu)
- v živočíšnych bunkách aj cholesterol (zvyšuje rigiditu = tuhosť, znižuje fluiditu = tekutosť)
- nejaké oligosacharidy a glykolipidy pohybujúce sa v nej jednotlivo/ v skupinách)
Integrálne proteíny
- proteíny prechádzajúce skrz biomembránu
Periférne proteíny
- proteíny ukotvené na lipidových kotvách
- len na jednej strane biomembrány
Ďalšie delenie proteínov (podľa lokácie)
- ektoproteíny
- transproteíny
- endoproteíny
Vratkovanie
- otváranie a zatváranie bielkovinových kanálov podľa potrieb bunky
Bielkovinové kanály
- skrz membránu
- transport iónov a látok z extracelulárneho prostredia do intracelulárneho a opačne
- selektívne priepustné (len pre určité látky)
- vratkovanie (otváranie a zatváranie kanálov podľa potreby bunky)
Funkcie proteínov v biomembránach
- stavebná
- súčasť receptorov
- enzýmy
- medizbunkové kontakty
- kanály
- transportéry (prenášače)
- akvaporíny (prenos molekúl vody)
- antigény (na povrchu mebrán erytrocytov)
Rafty (bielkovinové)
- funkčné zhluky proteínov
Bunkové spojenia
- slúžia na spojenie a vzájomnú komunikáciu medzi bunkami
Zonula occludens
- tesné spojenie
- tvoria ,,gap junctions,, /nexy
- tvoria aj ,,tight junctions,,
Typy bunkových spojení
- zonula occludens
- zonula adherens
- macula adherens
Gap junctions / nexy
- tesné spojenia buniek
- 2-3 nm štrbina
- nedochádza k splynutiu bunkových membrán
- obsahuje transmembránové konexóny
Tight junctions
- splynutie membrán
- pravé spojenie
- medzibunková komunikácia
- bariéra z proteínov zabraňujúca voľnému prieniku látok cez epitel
Zonula adhaerens
- pokračovanie zonula occludens (smerom k báze buniek)
- mechanické spojenie (zabezpečuje súdržnosť tkaniva)
- voľné spojenie s miernym priblížením membrán
- miesta (synapsie, sietnica, medzi myelínovými pošvami)
Macula adhaerens (dezmozóm)
- najpevnejšie spojenie
- tvar disku
- pri báze buniek
- 24 nm široká dutina
- miesta (epridermis, srdcová svalovina)
Typy chromozómov podľa veľkosti
- veľké
- stredné
- malé
Delenie chromozómov podľa typu ramena
- metacentrický (centroméra v strede)
- submetacentrický (krátke a dlhé rameno)
- akrocentrický (výrazne krátk rameno)
- telocentrický (len 1 rameno, centroméra je na jeho konci)
Chromozómy podľa typu
- autozomálny (chromozóm somatických buniek)
- gonozomálny (chromozóm pohlavných buniek)
Chromozómy podľa typu
- interfázový
- mitotický (tvar X)
Zviditeľnenie chromozómov
- colchycín (mitotický jed)
- hypotonické prostredie (bunky prasknú a vypudia chromozómy von)
- Giemsovo farbivo (zafarbenie chromozómov)
Nomenklatúra chromozómov
- určuje presnú identifikáciu chromozómov
- presný opis 1-22 automzómov, X,Y gonozómov
- detekcia štruktúrnych aberácií
Rozdelenie bielkovín v jadre
- histónové (históny)
- nehistónové (scaffoldove proteíny)
Histónové bielkoviny
- bázické proteíny
- majú + náboj (DNA má - náboj)
- viažu sa s DNA na základe opačnej polarity
- štruktúrna a regulačná funkcia
Typy histónov
- podieľajúce sa na tvorbe chromatínu
- H1, H2A, H2B, H3, H4 (5 histónov)
- schopné dimerizácie a oligomerizácie (spájanie 2 a viac histónov)
- tvoria diméry, tetraméry a oktaméry
- helix-otočka-helix motívy (oktaméry)
Nukleozóm
- útvar vznikajúci obtočením DNA okolo oktaméru histónov
- základná funkčná a regulačná štruktúra chromatínu
- 1,65x ovinutá DNA
H1 histón
- fixuje DNA na nukleozóm
- tvorí komplex H1 + nukleozóm (chromatozóm)
Solenoid
- kruhový útvar H1 histónov vznikajúci obtáčaním sa o seba
Základná jednotka EU chromozómu
- chromatínové vlákno
- tvorí slučky
- HCH slučky kondenzované (bránia použitiu DNA)
- EUCH slučky dekondenzované (umožnenie transkripcie génov)
Nehistónové bielkoviny (SCAFF proteíny)
- regulačná funkcia
- riadia vnútornú organizáciu interfázového jadra
- tvoria ultraštruktúru chromozómu
- ochrana chromozómu
Delenie nehistónových bielkovín
- štruktúrne
- asociované
Najvhodnejšia fáza na analýzu chromozómov
- metafáza mitózy
- chromozómy v tvare X, maximálne špiralizované
- usporiadané v ekvatoriálnej rovine
Trypsinizácia
-vykonaná ak sú in vitro bunky naviazané na kultivačný substrát (vyživujúci)
- pridávame 0,25% roztok trypsínu do kultúry
- bunky sa oddelia od kultivačného média a vytvoria suspenziu (pevná + kvapalná látka)
Hypotonizácia
- roztok KCl
- umiestnenie bunky do hypotonického prostredia kde má možnosť narásť, prasknúť a uvoľniť do prostredia chromozómy
Fixácia
- po hypotonizácii chromozómov pre ich lepšiu vizualizáciu ich fixujeme
- pridávame acetalkohol (etanol+kyselina octová)
- fixácia bráni ďalšiemu poškodeniu chromozómov
Ofarbenie fixovaných chromozómov
- konvenčné (difúzne) –> Giemsovo farbivo
- identifikačné (G,R,C,Q,T páskovacie techniky) –> pôsobením vonkajšícch faktorov na chromozómy dochádza k zvýrazneniu EUCH a HCH a na CH sa zviditeľnia pásiky (bandy)
Nomenklatúra chromozómov
- napr. Parížska klasifikácia
- presne identifikuje CH
- opisuje 1-22 automzómy a X,Y gonozómy
- deteguje štruktúrne aberácie chromozómov
Ramienka chromozómov
- majú 1-6 oblastí
- číslujeme od centroméry po teloméru
Pásikovacie techniky
- Q - band
- G - band
- R - band
- C - band
Q - band pásikovanie
- na heterochromatínové úseky chromozómu sa naväzuje fosforeskujúca látka
- viditeľná pod UV svetlom fluorescenčného mikroskopu
- zobrazuje tmavé pásiky
G - band pásikovanie
- najčastejšia pásikovacia metóda
- pred farbením je nutné natrávenie bielkovín trypsínom (proteolytický enzým) alebo denaturácia zvýšenou teplotou
- ofarbenie Giemsovým farbivom
- zobrazuje aj tmavé HCH aj svetlé EUCH pásiky
R - band pásikovanie (reverse)
- uskladnenie chromozómových preparátov pri t 90 stupňov Celzia
- hlbšia analýza
- opačná chromázia ako pri G - bande (HCH svetlé a EUCH tmavé)
C - band
- znázorňuje bloky HCH pri centromére
- pri prenatálnej diagnostike
- pri diagnostike ochorení
Typy kasifikácií
- Parížska
- Denverská
Denverská klasifikácia
- hodnotí CH podľa veľkosti
- hodnotí CH podľa polohy centroméry
- hodnotíme celkový počet CH
- hodnotíme počet CH v jednotlivých skupinách (A,B,C,D,E,F,G)
- neumožňuje CH identifikovať bližšie
- farbené Giemsovým farbením
Cytogenetika
metóda zaoberajúca sa štúdiom chromozómov
- tvarom CH
- počtom CH
- úsekmi CH
študuje genetický materiál v chromozómoch
študuje aberácie a patologické javy chromozómov
Typy cytogenetiky:
- klasická
- molekulová
Klasická cytogenetika
- mikroskopicky hodnotí ofarbené časti chromozómov
- CH v mitóze a v interfáze
- v mitóze počas metafázy
- v interfáze vyšetruje HCH gonozómov X a Y
Molekulová cytogenetika
-identifikuje samotné chromozómy alebo ich časti metódou FISH
Barrovo teliesko
- inaktivovaný X chromozóm u žien
- umiestnené na vnútornej stene jadrovej membrány
F - teliesko
- Y chromozóm u mužov v interfáze jadra
- jasne svieti v UV svetle
Transmembránové konexóny
- transmembránové proteíny tvoriace kanály v gap junctions zonula occludens
- zložené zo 6 podjednotiek connexínov
- prenos iónov a malých molekúl medzi bunkami
- kľúčová úloha v srdcovej svalovine
- umožňujú rýchlu intercelulárnu komunikáciu v nervovom tkanive, pečeni atď
Barrovo teliesko
- na vnútornej strane jadrovej membrány
- pohlavný chromatín vznikajúci inaktiváciou X gonozómu v dôsledku nadbytku X chormozómu či už u ženy alebo u muža
Príčina inaktivácie X gonozómu
v dôsledku zabezpečenia rovnakého genetického materiálu u žien ako majú muži
Inaktivácia chromozómu X inak povedaná
lyonizácia
Klinefelterov syndróm
trizómia 13. chromozómu
Mechanizmus inaktivácie X chromozómu
XIST (inaktívny špecifický transkript) nachádzajúci sa v XIC (X- inaktivačnom centre) riadi inaktiváciu metyláciou G-C dinukleotidov
Meióza
redukčné delenie 2n –> n
- 1x replikácia, 2x cytokinéza
- vznik gamét (pohlavných buniek)
- rovnaké fázy delenia ako mitóza
Proleptoténne štádium profázy I (v meióze)
- kondenzácia chromozómov
- v jadrách je difúzny chromatín = heterohromatín (transkripčne neaktívny)
Štádiá profázy I
- proleptoténne
- leptoténne
- zygoténne
- pachyténne
- diploténne
- diakinéza
Leptoténne štádium (leptos - úzky)
- pokračuje kondenzácia chromozómov
- tvorba tenkých a dlhých chromozómov
- telomérami sa prichytávajú o jadrovú membránu
Zygoténne (zygos - spojenie)
- rozlišovanie homologických chromozómov
- párovanie homologických chromozómov (homolog. úsekmi)
- tvorba synaptonemálneho komplexu
- celý proces spájania = konjugácia –> výsledok = vynik BIVALENTOV
Bivalenty
- tetrády (4 chromatidy)
- spojenie 2 dvojchromatidových chromozómov
Pachyténne štádium (pachys - hrubý)
- kondenzácia bivalentov (skrátenie a hrubnutie)
- rekombinácia = crossing - over
- výmena určitých úsekov DNA