Cellkärnans arkitektur

Question 1

Vad menas med att kärnan är ej homogen?

Answer 1

Det menas att man kan se olika mörka och ljusa områden. Mörka områden består av heterokromatin (hårt packat) medan det ljusa består av eukromatin. (Löst packat)

Question 2

Vad består kärnmembranet av?

Answer 2

Membranproteiner, kärnporer och två membran.

Question 3

Vad är lamina?

Answer 3

Inre skelett som sitter precis innanför inre cellmembranet. Består av intermediära filament.

Question 4

Vilka upplöser membranet och kondenserar kromatinet?

Answer 4

MPF (mitosis promoting factor), cykliner och kinaser.

Question 5

Vad styr utgång ur mitosen?

Answer 5

APC (anaphase promoting factor) beroende proteolys. Ubiquitin ligas som inducerar ubiquitin-nedbrytning.

Question 6

Vad består nukleolen av?

Answer 6

1. Fibrillar centre – Ligger centralt i nukleolen. Det är här transkriptionen av rRNA sker
2. Dense fibrillar component – Här processas pre-rRNA och här sker sammanfogning av proteiner med rRNA.
3. Granular compartment – Här bildas den större och den mindre subenheten till ribosomen.

Nukleolen omges av kromatin.

Question 7

Vad är nukleära laminas? Vad heter de?

Answer 7

Lamin A: Cellspecifikt protein
Lamin B: Nödvändigt protein för människan, i alla celler.

Dessa proteiner bildar polymerer med flera laminas och bildar ett enda stort nätverk. 2/3 av all lamina finns inne i cellkärnan. 1/3 sitter i det perifiera laminat.

Fosfolysering separerar laminat.

Question 8

Vad är emerin?

Answer 8

Ett laming binding protein (ankarprotein). Ett transmemebranprotein som laminbeta-receptorn.

Vid sjukdom har lamina oförmåga att binda emerin.

Question 9

Varför bildar lamina nätverk och inte överlappning?

Answer 9

De bildar separata strukturer som skiljer sig åt vilket gör att de varvar varandra istället för att överlappa.

Question 10

Vad finns det för samband mellan lamin A och sjukdom?

Answer 10

• Muskelsvaghet (dödligt då det når hjärtat): förlust eller mutation av emerin eller mutation av Lamin A
• Hutchingson-Gilford progeria: för tidigt åldrande –> punktmutation i lamin A-genen. Ger felaktig splicing i lamin A. Lipidgruppen på C-terminalen blir kvar. Defekten kallas för progerin, varav namnet på sjukdomen.

Question 11

Vad sker i nukleolen?

Answer 11

Här bildas ribosomen av rRNA och ribosomala proteiner

Question 12

Vad menas med replikations foki?

Answer 12

Här är replikationen koncentrerad.

Question 13

Vad är splicing factors compartments?

Answer 13

Splicing-maskineriet.

Question 14

Vad sker i Cajal Bodies?

Answer 14

Här sätts snRNPs samman, och transkriptionsmaskineriet finns här. (Subenheter till splicosomer)

Question 15

Vad sker i PML Bodies?

Answer 15

Här sker viral transkription och replikation.

Question 16

Vad menas med kromosom territorier?

Answer 16

Kromosomerna är begränsat lokaliserade i kärnan. Man tror att det är så för att vi antingen ska kunna kontrollra genuttryck eller en konsekvens av att vi kontrollerar genuttryck.

Question 17

Hur sätts ribosomen samman i kärnan?

Answer 17

1. rRNA:t transkriberas samtidigt som rRNA lockar till sig proteiner.
2. Klyvning och bildning av preribosomala partiklar.
3. Allt detta kommer sedan exporteras ut genom porerna till cytoplasman där de blir aktiva 40S och 60S subenheter.

Question 18

Hur kan export och import ske i kärnporerna?

Answer 18

Diffusion sker av mindre molekyler
Reglerad Ran-beroende export och import

Större molekyler måste transporteras genom reglerad och selektiv transport, som är ATP-beroende.

Question 19

Hur kan export och import ske i kärnmembranet hos virus?

Answer 19

Genom lokal försvagning, genom den försvagade punkten

Virus kommer infektera en cell genom att injicera sitt DNA/RNA genom kärnporerna.

Question 20

Beskriv porkomplexet (NPC)

Answer 20

Porer är två ringstrukturer, en på den nukleära sidan och den andra mot cytoplasmatiska. Består av ca 30 olika porproteiner.

Porerna har en vattenfas i sig som har peptidarmar av hydrofob kraktär som bildar en gel som funkar som ett hinder. Detta för att hålla kontroll på att rätt struktur av substansen kommer igenom och fel stannar kvar.

Question 21

Nämn några faktorer inom nukleär transport.

Answer 21

• All transport går genom i vätskefas
• Transporten måste vara bidirektionell (dvs. möjlig åt båda hållen)
• Energiberoende transport
• Kräver transportmolekyler (importin och exportin)
• Transporten är reglerad

Question 22

Hur sker import genom membran?

Answer 22

Det finns importin α och β.
Importin α läser av adresslappen som sitter vid NLS (nuclear localization signal). Detta komplex binder sedan till β som kommer transportera substansen till kärnporen.
Lasten kommer lossna då RanGTP binder till β. RanGTP tar med sig β tillbaka ut, och importin α exporteras ut med CAS.
Importin β kommer att lossna från RanGTP m.h.a. RanBP. GTP kommer att hydrolyseras m.h.a. Ran GAP och bli GDP.

RanGDP går tillbaka till kärnan av NTF2 där den m.h.a. RanGEF kommer att omvandlas till RanGTP igen och kan användas återigen.

Question 23

Hur sker export genom membran?

Answer 23

Istället för NLS finns NES (nucler export signals) som känns av av exportiner. Exportin binder till RanGTP och transporterar ut lasten. På utsidan hydrolyseras GTP till GDP av GAP och GDP kommer då lossa på substasen. Sedan transporteras exportinet in i poren igen.

Question 24

Vad är GNBP och hur binder den till GTP?

Answer 24

GNBP är Guanine Nukleotide Binding Protein och Ran är ett exempel på ett sådant protein. Har en P-loop som kommer binda till GTP:s fosfatgrupp.

Question 25

Vad händer med Ran då GDP/GTP binder in?

Answer 25

Ran innehåller Switch I och II och kommer ändra konfirmation på proteinet då GDP/GTP binder in. Switch III (C-terminalen) kommer också ändra konfirmation.
Switch I och II är bunda till gamma-forsfat via sina NH-grupper. Vid hydrolys av GTP kommer Switchmekanismen relaxera.
Detta reglerar riktningen på transporten.

Question 26

Hur kommunicerar kärnan med omgivningen?

Answer 26

Via signaltranduktion

Question 27

Vilka olika signaltransduktioner finns det?

Answer 27

Koncentrationsgradienter, hormoner, fysisk påverkan, receptoremedierad signalering m.m.

Question 28

Vilka enzymer är viktiga för regleringen av transport?

Answer 28

Protein kinaser och fosfataser
G-protein (Ran)
Ubiquitin och proteasomen
Importin och exportin
Proteaser

Question 29

Vad är NF Kappa B?

Answer 29

En transkriptionsfaktor som reglerar svaret på en infektion.

Question 30

Hur aktiveras NF Kappa B?

Answer 30

Vid exempelvis stress kommer det att aktiveras ett kinas som kommer sätta en fosfat på inhibitorn som gör Kappa B inaktiv i cytoplasman. Inhibitorn kommer sedan att brytas ner av proteasomen m.h.a. ubiquitin. Kappa B kommer bli akiverat och frigöra NLS som importin alfa kommer ta upp och ta in i kärnan –> transkription av gener som har med den inflammatoriska reaktionen att göra.