Tema 13 (2012)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2012
Páginas 10
Fecha de subida 21/02/2015
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

Tema 13: El nucli TEMA 13: EL NUCLI Té una doble membrana formant l’embolcall nuclear (membrana interna i externa), les membranes de l’embolcall es fusionen en uns llocs determinats on formen complexes anomenats porus per on travessen les substàncies. El nucli conté el material genètic, sintetitza les subunitats ribosòmiques. Distingeix les cèl·lules eucariotes de les procariotes.
El nucli es forma a partir de la teoria cariogènica que s’explica a partir de la invaginació de la membrana que envolta el material nuclear. Dins del nucli podríem parlar de zones no membranoses que son acumulacions de molècules que tenen una activitat determinada (nuclèol), també hi ha orgànuls subnuclears (però cap té membrana).
La mida del nucli varia entre els 5 i 7 micròmetres. No totes les cèl·lules tenen nucli (eritròcits), i algunes en tenen més d’un (osteoclasts). La forma del nucli és rodona i està situat normalment al centre de la cèl·lula i desplaçat en les cèl·lules vegetals. El nucli existeix durant G1, G2 i S. Durant la mitosi el nucli desapareix. Per sota de l’embolcall hi ha una xarxa proteica de filaments intermedis nuclears que formen la làmina nuclear. A microscòpia òptica podem distingir la heterocromatina (més fosca i tocant la làmina de l’embolcall nuclear) de l’eucromatina (no tant condensada).
Membrana nuclear interna i externa Entremig de les membranes interna i externa hi ha l’espai perinuclear, que desapareix en els porus. La membrana nuclear externa és contínua amb la del RER, en aquesta hi ha ribosomes adherits que també poden ester a la membrana nuclear externa.
La membrana nuclear interna té un seguit de proteïnes que interaccionen amb la lamina nuclear i interaccionen amb la cromatina (l’afalquen a l’embolcall nuclear).
Làmina nuclear És una xarxa de filaments intermedis nuclears (del citoesquelet) composats per les làmines a, b i c. Com podem veure recorre tot l’embolcall. És un lloc d’ancoratge de la cromatina (heterocromatina) i dona suport mecànic (forma i estabilitat) al nucli.
Durant la mitosi el nucli desapareix perquè les lamines que formen la xarxa i tenen funció de donar suport, trenquen les interaccions entre elles i la xarxa es desintegra.
Això succeeix entre la profase i la metafase, a G2 (la lamina marcada amb verd) la lamina recorre el nucli, a profase encara hi ha la lamina, a metafase no hi ha lamina nuclear i per tant es poden pescar els cromosomes. És a la telofase quan es torna a formar la làmina nuclear perquè les làmines tornen a interaccionar.
Porus nuclears Hi ha uns punts de l’embolcall on es permet el pas de molècules (citosol-nucli o viceversa). El complexe del porus nuclear és molt mes gran que un ribosoma i en funció de la cèl·lula i la seva activitat biològica tindrem mes o menys porus (3000/4000). Els porus estan formats per les nucleoporines (NUP) que es situen a tota l’estructura del porus nuclear. Si ens fixem com són aquests: tindríem el porus, uns filaments citoplasmàtics i uns filaments interns que s’associen i formen un sac.
Les NUP segueixen un patró ortogonal, és a dir, formen octàmers.
1 Tema 13: El nucli El porus té una obertura de 9 nm però pot arribar als 26 nm de diàmetre. En aquest porus nuclear hi ha les FG-Nucleoporines riques en fenilalanina i glicina que guien a l’hora del transport entre el nucli i citoplasma. Aquestes estan als filaments citoplasmàtics, al canal del porus i al sac nuclear amb els filaments interns. Les NUP guien el transport de les molècules.
TRANSPORT NUCLI-CITOPLASMA L’obertura del porus permet que les molècules fins a 60000 daltons puguin difondre.
Aquestes molècules (solubles) passen per transport simple a través del porus, és un transport passiu sense despesa energètica en el qual les molècules difonen pel porus.
El transport costa mes o menys en funció de la molècula. Les molècules més grans necessiten un transport depenent d’energia. Aquest transport nucli-citoplasma el necessiten les proteïnes que han de sortir del nucli, les subunitats ribosòmiques, els RNA.... Les proteïnes de membrana nuclear es sintetitzen a la membrana del RER o del nucli i difonen per la membrana.
IMPORTACIÓ I EXPORTACIÓ DE PROTEÏNES AL NUCLI Es necessita que la proteïna tingui una seqüència senyal, la d’importació al nucli es la NLS que és rica en lisina i Arginina(estan carregats positivament) i pot ser seguida o seqüenciada. La seqüència d’exportació al nucli es diu NES i és rica en Leucines.
Aquestes seqüències senyal s’han de trobar a la superfície de la proteïna perquè aquestes entren replegades al nucli (és indiferent l’extrem).
A més d’una seqüència senyal necessitem un receptor, n’hi ha diferents tipus: les importines i exportines que formen part de les carioferines.
En la interacció receptor-proteïna també interacciona la proteïna Ran, aquesta és una GTPasa monomèrica que pot estar unida a GTP o bé a GDP. La GEF promou que estigui unida a GTP i la GAP a GDP. La Ran-GEF es troba dins del nucli i per tant hi ha Ran unida a GTP. La Ran-GAP es troba al citosol per tant allà trobaré la Ran unida a GDP.
Pel transport entre el nucli i el citoplasma també són importants les FG-nucleoporines.
Importació de proteïnes La proteïna que hem de transportar porta una seqüència NLS a la superfície quan està replegada i interacciona al citosol amb el seu receptor (importina) que reconeix la seqüència NLS i transporta la proteïna cap a la porina. Això ho fa gràcies a que la importina té capacitat d’interaccionar amb les FG-nucleoporines així va circulant pels filaments externs, entra pels porus i llavors pels filaments de la cistella. Un cop dins del nucli la importina no allibera la proteïna, llavors interacciona amb Ran-GEF, la interacció indueix un canvi conformacional en la importina que fa que alliberi la proteïna dins del nucli mentre que el receptor es queda unit a Ran-GTP.
Aquesta importina necessita sortir altre vegada cap al citosol, això ho fa sola però unida a Ran-GTP, el complex surt pel porus gràcies a la interacció amb les FGnucleoporines. A l’exterior hi ha una Ran-GAP que produeix la hidròlisi del GTP, el que provoca un canvi conformacional a la Ran-GTP i el receptor s’allibera. La proteïna Ran, que ara és una Ran-GDP ha de tornar a entrar, aquesta té un receptor (NTF2) amb el qual entra dins el nucli (interaccionant-hi) i hi entra a partir de les interaccions amb les FG-nucleoporines, quan entra, la Ran-GEF, provoca l’intercanvi de nucleòtids i la Ran-GDP es converteix en Ran-GTP.
2 Tema 13: El nucli En la importació de les proteïnes al nucli pels porus, no s’elimina la seqüència senyal (és l’única importació de proteïnes en la qual no es talla la seqüència senyal).
Aquesta seqüència senyal no s’elimina perquè durant la mitosi el nucli es desfà, si talléssim la seqüència senyal les proteïnes del nucli no retornarien allà després de la mitosi.
Exportació de proteïnes Del nucli han de sortir proteïnes, RNAt, RNA ribosòmics, subunitats dels ribosomes i RNAm. Tots menys els RNAm surten per la Ran. Necessitem que la proteïna tingui una seqüència d’exportació rica en Leusines i un exportador que és la exportina. A l’interior del nucli hi ha la proteïna, perquè l’exportador pugui actuar, l’exportina ha d’estar unida a Ran-GTP, llavors es produeix un canvi conformacional a l’exportina que s’uneix a la proteïna formant un complexe (trímer). Tots junts surten pel porus interaccionant amb les FG-nucleoporines. A l’exterior hi ha la Ran-GAP que indueix la hidròlisi del GTP de la Ran, la hidròlisi del GTP provoca un canvi conformacional i l’exportina, la Ran-GDP i la proteïna s’alliberen. L’exportina entra sola (interaccionant amb les FG). La Ran-GDP interacciona amb el seu receptor (NTF2) que l’agafa i l’entra al nucli. Un cop dins actua la Ran-GEF que provoca un canvi conformacional que fa que Ran-GTP i el seu receptor es separin.
Hi ha proteïnes que han d’entrar i sortir del nucli, aquestes hauran de portar tant la NLS com la NES. En un moment donat tenen la seqüència tapada i llavors la proteïna va al lloc on la seqüència a la vista indica.
ORGÀNULS SUBNUCLEARS Són regions no membranoses del nucli amb una funcionalitat determinada, se’n coneixen molts, alguns dels quals són: -Nuclèol: normalment en interfase se’n pot veure almenys un. La seva funció és processar els RNAribosòmics i ensamblar les dues subunitats dels ribosomes.
-Cossos de Cajal: estan relacionats amb la biogènesi de les snRNP (small nuclear ribonucleoprotein) i snoRNP (small nucleola ribonucleoproteins). Les snRNP processen els pre mRNA, les snoRNP s’encarreguen de processar les pre rRNA. Aquí també es dona la modificació posttraduccional dels snRNAs (splicing) relacionades amb el tall de RNA.
-Grànuls intercromatínics: és un reservori on es mantenen les snRNP i els enzims necessaris per modificar el preRNA.
Els RNA anirien passant pels diferents compartiments i s’anirien modificant en funció de que hi hagués dins els compartiments.
NUCLÈOL És una estructura arrodonida, densa, que es veu a microscòpia òptica dins el nucli. La seva funció es la transcripció de RNAribiscòmics, processament i preensamblantge de les subunitats. Està format per molècules que s’agreguen: bàsicament DNA (els gens que codifiquen per rRNA), a més a més transcrits de rRNA que són precursors, també hi ha els rRNA madurs. També hi ha enzims necessaris (RNA polimerasa) i proteïnes necessàries per modificar els rRNA. Si observem la ultraestructura del nuclèol es distingeixen estructures diferents: 1.Centre fibril·lar: hi ha el DNA que s’està transcrivint.
3 Tema 13: El nucli 2.Component fibril·lar dens: està compost de transcrits de rRNA, els que s’han processat i els que estan en modificació.
3. Component granular: és la resta del nuclèol, es produeix l’ensamblatge dels preribosomes.
Una de les molècules que té el nuclèol són els gens que codifiquen per l’rRNA, en el cas dels humans es troben en sis cromosomes diferents que són acrocèntrics. Els cromosomes poden ser distingits en funció d’on està situat el centròmer: tenen un braç curt (p) i un braç llarg(q): metacèntrics, submetacèntrics i acrocèntrics. Els gens que codifiquen per aquests rRNA estan en els braços p dels cromosomes acrocèntrics del genoma, aquesta regió on estan aquests gens es diu NOR.
(cromosomes 13, 14, 15, 21 i 22).
Durant la totalitat del cicle cel·lular el material genètic es troba en diferents graus de compactació. El nombre de nuclèols varia en funció de la fase del cicle cel·lular, durant la major part del cicle cel·lular hi ha un únic nuclèol (tota la cromatina està descondensada formant un únic nuclèol), a mesura que es vagi condensant la cromatina es veuen més nuclèols. Al final de la mitosi els nuclèols s’aniran compactant formant un únic nuclèol.
Transcripció i processament dels rRNA Els gens dels rRNA es troben en aquests cromosomes acrocèntrics un darrere l’altre (en tàndem) en moltes còpies ( hi ha d’haver molts ribosomes), aquests gens, en humans també es troben repartits en les regions NOR de diferents cromosomes acrocèntrics.
Això fa que tinguem moltes còpies seguides.
Els gens dels rRNA tenen als costats un DNA espaiador. El DNA espaiador és molt més blanc que no el DNA que està en el gen. En la foto: els puntets dels rRNA són les RNA polimerasa que estan generant un transcrit rRNA. Cadascun dels puntets són una RNA polimerasa i cadascun dels filaments que surt és un rRNA transcrit. Aquest rRNA que es forma és un transcrit precursor >(45S)que el que fa és processar-se, pateix dos processaments: -Tall: es talla el 45S ( es treuen els introns) i es deixen tres subunitats que són 18S, 5’8S i 28S.
-Modificació química: la fan les snoRNP . Es canvien les bases, n’hi ha dos tipus: -Metilacions.
-Canvi (o isomerització) d’uridina a pseudouridina.
En el nuclèol es produeix el preensamblatge dels ribosomes, les snoRNP tenen una part proteica i un RNA. Els ribosomes tenen dues parts, subunitat petita i gran que tenen : -Subunitat petita: proteïnes i subunitat 18S.
4 Tema 13: El nucli -Subunitat gran: proteïnes, 5’8S, 28S i un altre RNA que no es sintetitza al nuclèol (5S) i no pateix els seus processos de modificació .
Un cop formades les subunitats sortiran gràcies a la seqüència senyal que està a la proteïna, quan estiguin a l’exterior, únicament estaran acoblades quan es doni la traducció.
En el nuclèol també es sintetitza la telomerasa que sintetitza repeticions telomèriques (puntes dels cromosomes).
CROMATINA El material genètic del cèl·lula està en forma d’una molècula, el DNA. S’hauria de suposar que a mesura que augmenta la complexitat de l’organisme té una major quantitat de DNA, això no és cert. El que observem és que els humans tenim 109 parells de bases però les amebes, algunes plantes o els cucs tenen més DNA. Per tant a més complexitat no significa més quantitat. Més quantitat de DNA tampoc significa tenir més proteïnes.
En el genoma dels humans, un 1’5% són regions que codifiquen per proteïnes, també hi ha unes regions que tenen introns (es transcriuen però no tradueixen), també hi ha una quantitat de DNA que és la seqüència única (50%) i DNA repetitiu <(50%), alt repetitiu i baix repetitiu, Dins de l’alt repetitiu hi ha el DNA satèl·lit que és el que està als centròmers o telòmers. Dins del DNA mitjanament repetitiu hi ha repeticions en tàndem, altres seqüències que varien en funció de les seqüències i que són minisatèl·lits i microsatèl·lits. Dins del DNA mitjanament repetitiu també tenim unes regions que són retrotransposons que poden saltar com si fossin virus.
Humans: tenim 27000 gens, que formen 2 metres de DNA de llargada. Si s’han de posar 2 metres de DNA dins el nucli que fa 10 micres, el DNA s’ha de compactar.
En eucariotes el DNA esta distribuït en diferents cromosomes a l’interior del nucli que són lineals, els humans en tenim 46 cromosomes (23 de cada part), però tots aquests cromosomes són lineals de cromatina (unió a Histones). Trobem DNA espaiador.
Bacteris o procariotes: el DNA és circular i pot estar en múltiples còpies, els gens estan altament compactats i no hi ha espais entre ells. El material genètic s’associa a proteïnes anàlogues de les histones.
Tant el DNA de procariotes com d’eucariotes el que fa és empaquetar-se. En procariotes, a més a més, hi ha unes proteïnes anàlogues a les histones que empaqueten la cromatina i també hi ha proteïnes que s’uneixen al DNA establint altres relacions que no siguin d’empaquetament.
En eucariotes El DNA està a unit a histones (petites i altament conservades a l’evolució –són molt importants) que són riques en aminoàcids positius (lisina i arginina), les histones s’uneixen al DNA independentment de la seva seqüència i interaccionen amb el DNA que té carregues negatives. Hi ha diferents histones: -Nucleosòmiques (H2A,H2B,H3 i H4) -H1 5 Tema 13: El nucli Hi ha altres proteïnes que s’uneixen al DNA,aquestes són grans i àcides i s’uneixen a regions concretes al DNA, poden facilitar l’empaquetament i l’organització del DNA, actuen en la replicació, reparació i transcripció. Les modificacions ajuden a l’empaquetament perquè interaccionen amb les histones.
EMPAQUETAMENT DE LA CROMATINA Parlarem de com s’estructura la cromatina des de la fibra de rosari, zig-zag o solenoide i loops (totes són estructures de la cromatina en interfase) i en la mitosi la condensada i els cromosomes mitòtics en la fase de mitosi.
Cal remarcar que per molt que el material genòmic estigui condensat o no, els cromosomes sempre hi són.
1.FIBRA DE 10 NM Quan es tracta la cromatina amb materials descondensats es veu una estructura com un collaret de perles o fibra de rosari. Aquesta estructura és la cadena de DNA que rodeja un compexe de proteïnes (nucleosoma) que es repeteix vàries vegades. A més a més, hi ha un DNA espaiador entre nucleosoma i nucleosoma, pot variar en llargada (pocs parells de bases fins a 80). Si el que fem és degradar el collaret de perles (amb proteases que tallen els DNA espaiadors) ens quedem amb els nucleosomes. En els nucleosomes hi trobem: -Una part proteica que és un octàmer d’histones, aquí hi ha 2 còpies de H2A, 2 de H2B, 2 de H3 i 2 de H4.
-147 parells de bases.
Les histones tenen un extrem Cterminal i un extrem Nterminal, el que fan és dimeritzar entre elles pels Cterminal. A més a més, del nucleosoma es projecten cap a l’exterior tots els extrems Nterminal de les histones, les interaccions amb el DNA es donen per ponts d’hidrogen i per interaccions hidrofòbiques. Aquestes cues que sobresurten són susceptibles a ser modificades de forma reversible per altres proteïnes, poden partir diferents modificacions : acetilacions ,metilacions, fosforilacions... Es va pensar que les partícules d’histones s’havien de poder moure a través del DNA. Existeixen proteïnes (no histones) que son complexes remodeladors de les histones, debiliten les interaccions entre el nucleosoma i el DNA, això produeix que el DNA estigui més relaxat i puguin entrar proteïnes de replicació, reparació...Quan el procés ha acabat, les proteïnes remodeladores retornen les histones al seu estat normal. El que fa que les proteïnes remodeladores actuïn per relaxar la cromatina ve donat per l’extrem Nterminal (quan esta metilada en l’aminoàcid número nou, el gen està silenciat, per exemple...) , és a dir, depenent de les modificacions en les cues i en quin nucleòtid siguin les proteïnes remodeladores actuaran o no.
Això significa que l’estructura del DNA és dinàmica.
2. FIBRA DE 30NM DE DIÀMETRE En analitzar el nucli es va veure que la cromatina no estava al nucli amb una fibra de 10 nm (collar de perles) sinó que era més gruixuda, així, es van establir dos models que expliquen que els nucleosomes s’empaqueten entre ells.
Solenoide: els nucleosomes s’apilen un sobre l’altre fent una doble hèlix 6 Tema 13: El nucli Zig-zag: Els nucleosomes s’apilen un sobre l’altre formant un zig-zag.
Totes dues teories arriben a una fibra de 30 nm de gruix. Últimament s’ha postulat que fora els nucleosomes hi ha la histona H1 que es situa fora el nucleosoma i n’hi ha una per nucleosoma, s’ha dit que la manera amb que entra la histona a interaccionar amb el nucleosoma modifica la orientació del DNA espaiador i fa que la cromatina s’embolcalli entre ella. Una altra teoria diu que en les cues de les histones, H4 és capaç d’interaccionar amb altres cues d’histones H4 de nucleosomes adjacents. Una altra diu que depenent de l’estructura del DNA espaiador i la seva longitud, el DNA agafarà una estructura o altra (zig-zag o solenoide).
3.FIBRA DE 300NM (fibra en loops) L’últim estat de compactació en interfase assoleix una fibra de 300nm de diàmetre que s’aconseguiria gràcies al replegament de la cromatina de 30nm en forma de nanses sobre una zona proteica. Aquest model s’ha postulat gràcies als cromosomes plumulats (son meiòtics i apareixen en oòcits d’amfibis i tenen molta síntesi de rRNA).. Es veu una zona més fosca amb uns loops, algunes nanses estan mes descondensades que altres. Tindríem una base proteica (no d’histones) per sobre de la qual el DNA es situaria formant unes nanses (loops). En les zones amb alta activitat, la cromatina es descondensaria molt més per deixar entrar les proteïnes.
“El passat 5 d’octubre va sortir un article que diu que hi ha diferents models de compactació: 10 nm que s’embolcalla en solenoide o bé en zig-zag. Aquest estudi ha vist que la cromatina en interfase in vivo es troba en forma de 10 nm i es veu d’alguna manera replegada i pot semblar que estigui compactada, es diu que la cromatina va fent un ziga-zaga però que segueix sent de 10 nm, no es compacta més, això implica que no hi ha diferents nivells de compactació en interfase i que la cromatina sempre és accessible i que depenent de l’accessibilitat de les proteïnes la cromatina es podrà replicar, transcriure...” 6.CROMOSOMES MITÒTICS (condensació màxima) Actuen les condensines (són dímers que tenen capacitat d’unir i hidrolitzar ATP.).
Tenen la capacitat de supraenrotllar la cadena de DNA gràcies a la hidròlisi d’ATP, la condensina veiem que es troba entre les dues cromàtides. El model que explica com aconsegueixen el supraentrotllament del DNA postula que les condensines es posen al mig i el DNA al costat formant un anell que es van apilant i formen el cromosoma.
“No confondre amb les cohesines, la seva funció es mantenir les dues cromàtides unides” ORGANITZACIÓ DE LA CROMATINA AL LLARG DEL CICLI CEL·LULAR La cromatina al llarg del cicle cel·lular no es manté al mateix estat de condensació: G1,S,G2 :la cromatina està descondensada.
M: la cromatina es condensa per poder separar les dues cromàtides germanes sense que estiguin entortolligades i quan les separem no es trenquin.
NUCLI INTERFÀSIC En el nucli interfàsic es pot parlar de diferents tipus de cromatina: 7 Tema 13: El nucli -Heterocromatina:Aquest tipus de cromatina està silenciada,no es transcriu perquè hi ha proteïnes que modifiquen les cues de les histones i la fan estar silenciada. Es veu tenyida fosca en el nucli, es troba tocant l’embolcall nuclear, té un patró de replicació tardà i té poca transcripció de gens, constitueix el 10% del genoma, n’hi ha dos tipus: -Heterocromatina constitutiva: DNA centromèric, telomèric...
-Heterocromatina facultativa: cromosoma X inactiu, té capacitat d’activar-se o inactivar-se).
-Eucromatina: té gran condensació i és de color clar, és on es troben els gens traduccionalment actius. En interfase es tenyeix clara, es troba estructurada en fibres del 30nm o “bucles”.
Durant la mitosi la cromatina es condensa per poder preparar els cromosomes, en el cas dels humans hi ha 46 cromosomes (22 parells que són autosomes- no sexuals i un parell de cromosomes sexuals. X o Y).
Som un organisme diploide, els cromosomes són homòlegs, hi ha el cromosoma patern i el matern. Però cadascun d’aquests cromosomes té 2 cromàtides un cop passada la mitosi i que són les cromàtides germanes.
“Als anys 70 van aparèixer bandes que tenyien regions especifiques dels cromosomes i va permetre classificar els cromosomes segons on tenien el centròmer (metacèntric, submetacèntric...) . Actualment podem marcar-los mitjançant sondes de DNA que marquen parts específiques amb diferents colors i veure el procés de recombinació gènica.” Els cromosomes lineals per tal de funcionar necessiten tenir uns telòmers, centròmer i uns orígens de replicació.
Telòmers: el que fan és segellar els extrems dels cromosomes, si els extrems estan oberts, poden entrar proteïnes que degradaran el DNA. El telòmer el que fa és un llaç que indica que és l’extrem del cromosoma.
Cinetocor: és l’estructura proteica per on es disposen els microtúbuls que provenen del centrosoma (pol del fus). Quan el cromosoma està alineat a la placa metafàsica i està envoltat de microtúbuls es trenca la cohesina i comença l’anafase.
Orígens de replicació: necessaris per poder replicar el DNA en temps curts, en eucariotes n’hi ha diversos, en procariotes solament un.
Centròmer:El centròmer és una seqüència de DNA repetitiva (satèl·lit α) i té unes característiques determinades: és heterocromatina curta, presenta un tipus d’histona (H3v) específica de centròmer. Una part de la cromatina centromèrica és normal i l’altra és H3 variant específica del centròmer. Té proteïnes que no són histones que compacten els nucleosomes i presenta un DNA silenciador de gens.
En cinetocor s’estableix al centròmer específicament i és on van a parar els microtúbuls en la metafase. La 8 Tema 13: El nucli histona H3 es troba sobre la cromatina de tots els cromosomes, la histona variant (H3v, centromèrica) colocalitza amb el cinetocor.
Llavors tindrem un cromosoma, la cromatina centromèrica, i el cinetocor que és una estructura trilaminar i s’associa amb el microtúbuls. Gràcies als microtúbuls i les cohesines, els cromosomes es poden posar a la placa metafàsica.
TELÒMERS: Els cromosomes lineals no queden oberts sinó que el que fan és formar una estructura en forma de llaç que segella els extrems dels cromosomes per identificar que això és un final de cromosoma.
L’estructura de llaç també es diu t-loop. Els telòmers també son seqüències de DNA repetitives conservades a l’evolució. Els extrems dels cromosomes no acaben igual sinó que es formen protuberàncies (una cadena simple més llarga).
Hi ha un complex proteic (shelttering) que el que permet és que la cadena de DNA es replegui enrere, l’extrem protuberant que és de cadena senzilla, envaeix la doble hèlix que li queda davant tancant l’estructura del telòmer.
“La disfunció dels telòmers ha estat relacionada amb el càncer i envelliment prematur de les cèl·lules. Cada cop que la cèl·lula es replica, el telòmer s’escurça, però arriba un punt que no hi ha prous repeticions telomèriques de DNA que no es pot produir el llaç, llavors l’extrem queda obert. Això es considera com un DSB (trencament de la doble cadena). En les cèl·lules hi ha un sistema de control que determina la llargada dels telòmers i la cèl·lula atura la replicació. Aquestes cèl·lules seran cenacents (no es repliquen més) i s’acumulen a l’organisme.
A mesura que ens fem grans tot es va deteriorant, així es pot fer malbé tot el sistema de control del telòmers, si no funciona, la cèl·lula no entrarà en senescència i les cèl·lules amb els telòmers curts proliferaran i els telòmers de diferents cromosomes quedaran desprotegits (el que és igual que un DBS). A la cèl·lula existeixen els mecanismes de reparació: hi ha la reparació per recombinació homòloga (HR) i la reparació no homòloga (NHEJ). La NHEJ que és molt freqüent, el que fa és reparar sense tenir en compte que hi ha, si hi ha dos cromosomes desprotegits, les proteïnes de recombinació el que fan és enganxar-los, per tant tenim cromosomes que tenen dos centròmers (es tornen cromosomes dicèntrics).
Es relaciona amb el càncer perquè si hi ha cromosomes dicèntrics, en la meiosi , pot passar que en el cromosoma a la placa es produeixi una torsió de la cromatina entre els dos centròmers, el que provoca això és que les cromàtides per una banda es tiben cap a l’esquerra i que per l’altra es tiben cap a la dreta , el que provoca que es generi un pont de cromatina que pot fer que els pons es trenquin, llavors les cèl·lules filles tindran cromosomes trencats que es repararan per NHEJ i s’entrarà en un cicle continu..
També pot passar que la cèl·lula no es generi i que la cèl·lula sigui 4n amb reorganitzacions cromosòmiques.
L’inici del càncer s’explicaria per aquest factor de les disfuncions telomèriques.” TERRITORIS CROMOSÒMICS DURANT LA INTERFASE Mitjançant les tècniques d’hibridació in situ (es pot marcar un cromosoma), en la cromatina en interfase cada cromosoma té un domini determinat. Es va investigar si hi 9 Tema 13: El nucli havia un patró de posició dels cromosomes a la cromatina però no s’ha arribat a cap conclusió. S’especula que és per la quantitat de DNA, que els gens grans es situen a l’exterior o superfície i els mes petits a l’interior. Segons l’activitat de transcripció (els de més activitat a l’interior...) Si es marquen els diferents braços veiem que també tenen un territori i que no estan barrejats. En la interfase cada cromosoma té un territori cromosòmic i un compartiment intercromàtic que el que té és un reservori de proteïnes que han d’accedir al DNA per interaccionar amb ell (transcripció, tall RNA-splicing, replicació, reparació...). S’especula que en el territori cromosòmic hi ha uns gens transcripcionalment actius que es troben en contacte amb el compartiment intercromatínic i uns altres que estan més a l’exterior.
10 ...