Gener, genom och kromosomer 6.1-6.3, 6.6 och sid 263-265 En gen är en DNA-sekvens som kan.. En kromosom är en DNA-molekyl. I cellen finns det lika mycket protein som DNA i kromosomerna, se fig6-1. Ett genom är den totala mängden genetisk information i en cell, individ eller art. Människans genom är diploit, består av. somatiska kromosomer och könskromosomerna X och Y, se figsid 215.
Informationen i den eukaryotakromosomen, avsnitt 6.1-6.3 En gen kan ge upphov till flera olika mrna n, fig 6-3b. Vilken mrna-sekvenssom bildas avgörs av : vilka exoner som används, dvs alternativ splicing(1) vilken polyasignal (2) eller vilken promotor (3) som används. De olika proteiner som uppkommer från samma gen kallas för olika isoformerav proteinet.
Alla sorters RNA transkriberas från, tabell 6-2
DNA ti kromosomerna är inte bara gener. Människans genom består av: proteinkodande gener ca 25%, repeterade sekvenser ca 50% och oklassificerat DNA ca 25%, tabell 6-1.
En del av det repeterade DNA tbestår av korta sekvenser som är repeterade 10-till 100-tals gånger. Sådana sekvenser finns t ex i kromosomens centromer och. Även gener kan innehålla repeterade sekvenser. Det kan ställa till problem eftersom korta repeterade sekvenser riskerar att mångdubblas vid replikationen, se fig 6-5. Vissa genetiska sjukdomar är associerade med ett onormalt antal upprepningar. T ex myotonisk dystrofi, muskelförtvining.
Metoden att identifiera en individ genom ett DNA-prov, sk genetiska fingeravtryck bygger på att vissa regioner av repeterade sekvenser är mycket förändringsbenägna. Det är..repetitioner som förändras och som analyseras.
Det finns också repeterade sekvenser som inte sitter i tandem utan finns insprängda lite varstans i genomet. Det är sk transposoner. Transposonsekvenserkan eller har kunnat förflytta sig till nya platser i genomet och kallas därför också för
För förflyttning krävs enzymer som antingen skär ut (cut) eller kopierar (copy) transposon-sekvensenoch enzymer som öppnar DNA t någon annanstans i genomet och ligerarin (paste) transposon-sekvensen, fig 6-8. DNA-transposonerförflyttas via cut&paste, fig 6-8a. förflyttas via copy&paste. Kopieringen sker mhaenzymet omvänt transkriptas, fig 6-8b.
En grupp retrotransposonerkallas LTR (=longterminal repeat) retrotransposoner. Deras sekvens är mycket lik ett retrovirus, fig 4-49 & 6-13. Det finns en kodande region mellan de repeterade sekvenserna. Här finns genen för omvänt transkriptas, fig 6-12.
Non LTR retrotransposoner: LINES-longinterspersedelements. Ex L1, L2 och L3. Innehåller också gener för omvänt transkriptas, fig6-16. SINES- short interspersed elements. Ex Alu. Innehåller inga gener använder troligen omvänt transkriptas från LINES. De flesta har. sin förmåga att förflyttas.
Repeterade sekvenser och transposoner förändrar vårt genom på flera sätt: Transposoner kan hoppa in i gener så att deras funktion störs. Överkorsning mhahomolog rekombination kan ske mellan identiska sekvenser så att DNA-sekvenser från olika kromosomer byter plats med varandra. Detta kan leda till exon-eller genfördubbling som i sin tur kan leda till uppkomsten av nya gener och genfamiljer, fig6-2 & 6-18.
Förflyttning av två närliggande transposoner kan ta med sig det mellanliggande området. Det kan leda till att en kodande eller en reglerande sekvens byter plats i genomet, fig6-19a. Mhaomvänt transkriptas kan mrna-sekvenserkopieras tillbaka in i genomet, fig6-19b.
Den eukaryota kromosomens struktur, avsnitt 6.6 I cellen finns DNA ti form av kromatin, dvsdna och proteiner bundna till varandra. En del kromatinär tätt ihop-packat, det kallas för. annat är i mer upplöst form, det kallas för.., fig 6-33a.
En grupp av proteiner som alltid är bundna till eukaryota kromosomer är. Det finns fem typer av histonproteiner: H1, H2A, H2B, H3 och H4. 2x(H2A, H2B, H3, H4) bildar tillsammans med DNA en bollliknandestruktur som kallas..., fig6-29.
Det finns ungefär en nukleosomper 200 bp DNA. Beadson a string, fig6-1. Kedjan av nukleosomer veckas ihop till 30 nmfibern, fig6-1 & 6-30.
30 nm-fibernveckas ihop till loopar mha -proteiner, (structural maintenance of chromosome), fig 6-36 & 6-38.
Histonproteinernabehövs för att packa ihop DNA tså att det får plats i cellkärnan. Dessutom medverkar histonproteinernatill genreglering, dvsde kan påverka uttrycket av det DNA som är lindat runt dem. Det sker genom kemisk modifiering av N-och C-terminalerna. Dessa sticker ut ur nukleosomstrukturen och kallas därför, fig 6-31a.
De kemiska modifieringar som kan ske av histonernaär kovalent bindning av: fosfat-,.-, acetylgruppereller proteinet ubiquitin, fig 6-31b. Det är vissa bestämda aminosyror som kan modifieras. Ex: lysin (K) nr 9 i H2A kan acetyleras, fig 6-31b. Det modifieringar som finns i en nukleosom påverkar uttrycket av de gener som är associerade till nukleosomen.
Sambandet mellan modifiering och påverkan på genuttrycket kallas. Ex: acetyleringverkar generellt ge ökad transkription medan metylering många gånger ger minskad transkription. Det kan förklaras med att acetyleringi vissa positioner leder till att kromatinetlöser upp sig till eukromatinmedan specifika metyleringar leder till bildande av heterokromatin, fig 6-33b. Heterokromatinär för tätt packat för att.. mm ska kunna binda DNA t.
Histonmetyltransferaser(HMT) är enzymer som metylerar histonerna. Ett exempel på hur heterokromatinkan bildas mhahmt visas i fig6-34a. HMT H3K9 adderar tre metylgrupper till lysin 9 på H3. Metyleringen gör att proteinet heterokromatinprotein 1 (HP1) binds till nukleosomen. HP1 binds till varandra så att en kompakt kromatinstruktur bildas. DNA ti det här området är.. Heterokromatinetkan sprida sig efteromhp1 också binder nya HMT H3K9. Spridningen stoppas av.., fig 6-34b.
I kromosomens ändar finns informationslösa.. DNAsekvenser. Dessa kallas telomerer, fig 6-40. Utan telomererskulle viktig information riskera att försvinna vid replikationen. Det beror på att laggingstrand aldrig kan syntetiseras ända ut till slutet av 5 änden, fig 6-48.
Enzymet telomerasär aktivt i vissa celler såsom könsceller och stamceller. Telomerasfunktion är att.. För att fungera behöver telomeras hjälp av ett RNA som är komplementärt till telomerernas 3 ändar, fig 6-49. RNA tfungerar som mall och telomerasetförlänger DNA ti dess 3 ändar. Telomerasetsyntetiserar DNA med RNA som mall precis som ett..