Хроматин и его локальная перестройка. Регуляция экспрессии генов

Июль 21, 2022

Главная
Биология
Хроматин и его локальная перестройка. Регуляция экспрессии генов

Содержание

2. 6 уровней контроля генной экспрессией
3. На уровне ДНК: До начала транскрипции Контроль во время транскрипции 2. На уровне РНК: - Контроль
4. 1. Хроматин 2. Локальная перестройка хроматина (АТФ-ЗКПХ, Гистоновый Код)
5. ХРОМАТИН: 1. ДНК 2. Белки
6. ДНК
8. Ген 1. Область промотора и всех последовательностей в которых есть информация о белке. (альтернативный сплайсинг), структурной,
10. Белки.
11. Основные гистоны (синтезируются и собираются во время s фазы) Нуклеосома (ДНК+Гистоновый КОР) Фибрилла (+Н1 гистон) Минорные
12. Минорные Гистоны. Встраиваются в G-2 фазе
14. Свойства нуклеосомы: Между аминокислотами гистонового кора и днк около 142 водородных связей. Нуклеосома может занять почти
16. Замена в нуклеосоме основных гистонов на минорные, в основном, во время G-2 фазы. АТФ-ЗКПХ прикрепляется к
17. Упаковка хроматина
18. Модель организации интерфазной хромосомы
19. А) Хроматин из интерфазного ядра 30 нм. Б) искусственно «распакован» ферментами.
20. До сих пор неизвестно как нуклеосомы упакованы в фибриллы, есть 2 модели
21. Модель 1
22. Модель 2
23. Локальная перестройка хроматина (АТФ-ЗКПХ, Гистоновый Код)
24. Локальная перестройка хроматина.
25. Функции: Перемещает гистоновый кор по ДНК (во время транскрипции) Удаляет нуклеосому Заменяет нуклеосому Перестраивает нуклеосому. У
26. Транскрипционный фактор сваязывается с конкретной последовательностью ДНК. АТФ-ЗКПХ связывается с этим фактором АТФ-ЗКПХ выполняет свою функцию
27. Гистоновый код – это один из способов регуляции генов, он состоит из определенных меток (ковалентных модификаций)
28. Код-Записывающий-Комплекс (КЗК) Регуляторный белок (Специфический Транскрипционный Фактор) – Привлекает КЗК в определённое место на ДНК, откуда
29. Комплекс чтения – записи Содержит в себе: Код-Записывающий-Комплекс (в составе которого ферменты ковалентно модифицирующие гистоны) Код-Считывающий-Комплекс
30. Что препятствует распространению метки ? Барьерные Последовательности Например: - HS-4 (отделяет гетерохроматин от В-глобинового домена), её
31. Код-Считывающий-Комплекс (КСК) Состоит из: Каркасного белка Белковых модулей которые связываются со специфическими модификациями на хромосоме. Привлекает
32. Метилирование: Лизина Аргинина 2. Ацетилирование: - Лизина 3. Цитруллинация - Аргинина 4. Фосфорилирование Серина Треонина Тирозина
33. Метилирование: Лизина Добавление одной, двух или многих метильных групп к лизину мало влияет на химический состав
34. Цитруллинация - пептидиларгининдеиминазы (PAD), гидролизуют иминную группу аргининов и присоединяют кетогруппу, так что на аминокислотном остатке
35. 4. Фосфорилирование. Серина Треонина Тирозина Добавление отрицательно заряженной фосфатной группы может привести к серьезным изменениям в
36. Участие гистоновых модификаций в экспрессии генов.
37. Активно транскрибируемые гены Триметилирование H3 лизина 4 (H3K4me3) Это триметилирование происходит на промоторе активных генов и
38. Репрессированные гены Триметилирование H3 лизина 27 (H3K27me3)Эта модификация гистонов депонируется поликомб- комплексом PRC2. Он является четким
39. Бивалентные промоутеры Анализ модификаций гистонов в эмбриональных стволовых клетках (и других стволовых клетках) выявил множество промоторов
40. Другие функции. Повреждение ДНК Маркировка участков повреждения ДНК является важной функцией для модификации гистонов. Он также
41. Восстановление ДНК Триметилирование H3 лизина 36 (H3K36me3)H3K36me3 обладает способностью рекрутировать комплекс MSH2-MSH6 (hMutSα) пути репарации несоответствия
44. Структура хроматина во всех доменах в конечном счёте зависит от регуляторных белков (транскрипционных факторов)которые связываются с
47. Локальная перестройка хроматина.
48. Спейсерная ДНК
52. Клеточная память После прохождения репликационной Вилки на половине ДНК остаётся Н3-Н4 комплекс к которому присоединяется Либо
53. Комплекс читатель-писатель Воспроизводит Гистоновый код По оставшимся меткам. Ко всему прочему, в ядре остаются Определенные ТФ,
55. Спасибо за внимание.
56. Гетерохроматин: С белком HP1 С белкоми PolyComb (охватывает важные регуляторные гены, которые заглушаются на ранних этапах
57. Ретротранспозоны, или мобильные генетические элементы первого типа, состоят из двух подтипов — ретротранспозонов с длинными концевыми
58. Центромера. Участок ДНК, с определенной последовательностью и минорными гистонами, с помощью который молекула ДНК прикрепляеться к
59. неоцентромера В сложных организмах центромеры предопределяются сборкой белков, а не последовательностью ДНК, как у дрожжей.
61. Скачать презентацию

Слайд 2

6 уровней контроля генной экспрессией

Слайд 3

На уровне ДНК:
До начала транскрипции
Контроль во время транскрипции
2. На уровне

РНК:
- Контроль во время транскрипции
Контроль за созреванием гяРНК
Контроль за выходом зрелом мРНК
из ядра
Контроль за расположением, деградацией мРНК
Во время трансляции
3. Контроль на уровне Белка (ТФ)
Модификации Белков (частичный протеолиз, ковалентные модификации и т.д.)
Которые влияют на транскрипцию (1)

Слайд 4

1. Хроматин 2. Локальная перестройка хроматина (АТФ-ЗКПХ, Гистоновый Код)

Слайд 5

ХРОМАТИН:
1. ДНК
2. Белки

Слайд 6

ДНК

Слайд 7

Слайд 8

Ген
1.
Область промотора и всех последовательностей в которых есть информация о белке.

(альтернативный сплайсинг), структурной, каталитической или регуляторной РНК.

2. Промотор, последовательности с информацией о Белках и РНК, + регуляторная ДНК.
+ спейсерная днк

Если учитывать тот факт, что в ген входит регулятроная ДНК, то становится понятно насколько усложняется ГЕН у эукариот по сравнению с прокариотами.
Примеры регуляторной ДНК эукариот:
Энхансеры
Сайленсеры
Инсуляторы
Локусрегулирующая последовательность (locus control region LCR)

Слайд 9

Слайд 10

Белки.

Слайд 11

Основные гистоны
(синтезируются и собираются во время s фазы)
Нуклеосома

(ДНК+Гистоновый КОР)
Фибрилла (+Н1 гистон)
Минорные гистоны
Каждый тип гистонов, кроме гистона H4, представляет собой группу, состоящую из канонических гистонов и гистоновых вариантов.
(Гистоновые варианты) заменяют основные гистоныв остальные периоды интерфазы (в основном в G-2 фазе).

Гистоновые белки.

Слайд 12

Минорные Гистоны.
Встраиваются в G-2 фазе

Слайд 13

Слайд 14

Свойства нуклеосомы:
Между аминокислотами гистонового кора и днк около 142 водородных связей.
Нуклеосома

может занять почти любое место в ДНК, но занимает определенное за счёт взаимодействия с негистоновыми белками. С помощью АТФ-ЗКПХ, нуклеосомы могу перемещаться.
Нуклеосома Динамичная структура.

Слайд 15

Слайд 16

Замена в нуклеосоме основных гистонов на минорные, в основном, во время

G-2 фазы.
АТФ-ЗКПХ прикрепляется к определенной области хроматина (с помощью РБ), таким образом замена основных гистонов на минорные происходит избирательно.

Слайд 17

Упаковка хроматина

Слайд 18

Модель организации интерфазной хромосомы

Слайд 19

А) Хроматин из интерфазного ядра 30 нм.
Б) искусственно «распакован» ферментами.

Слайд 20

До сих пор неизвестно как нуклеосомы упакованы в фибриллы, есть 2

модели

Слайд 21

Модель 1

Слайд 22

Модель 2

Слайд 23

Локальная перестройка хроматина
(АТФ-ЗКПХ, Гистоновый Код)

Слайд 24

Локальная
перестройка хроматина.

Слайд 25

Функции:
Перемещает гистоновый кор по ДНК (во время транскрипции)
Удаляет нуклеосому
Заменяет нуклеосому
Перестраивает

нуклеосому.

У человека десятки видов АТФ-ЗКПХ.
Каджай АТФ-ЗКПХ состоит примерно из 10 различных субъединиц.

АТФ-зкпх

Слайд 26

Транскрипционный фактор сваязывается с конкретной последовательностью ДНК.
АТФ-ЗКПХ связывается с этим фактором
АТФ-ЗКПХ

выполняет свою функцию

Слайд 27

Гистоновый код – это один из способов регуляции генов, он состоит

из определенных меток (ковалентных модификаций) на гистонах, появляется с помощью Код-Записывающих-Комплексов, считывается с помощью Код-Считывающих-Комплексов, и в зависимости от кода реализуется определённая биологическая функция (увеличение или уменьшение экспрессии гена/генов, как и когда должен экспрессироваться тот или иной ген, репарация ДНК)

Слайд 28

Код-Записывающий-Комплекс (КЗК)
Регуляторный белок (Специфический Транскрипционный Фактор) – Привлекает КЗК в определённое

место на ДНК, откуда он и начинает действовать.
КЗК – имеет в своем составе ферменты которые ковалентно модифицируют гистоы (Гистонацетилтрансферазы (ацетилируют) Гистондеацетилазы (убирают ацетилирование) и т.д.
Чтобы распростронить свою метку на гистоны нескольких нуклеосом КЗК работаю вместе с КСК и АТФ-Зависимым Комплексом Перестройки Хроматина (АТФ-ЗКПХ)
Образуя комплекс ЧТЕНИЯ-ЗАПИСИ

Слайд 29

Комплекс чтения – записи
Содержит в себе:
Код-Записывающий-Комплекс
(в составе которого ферменты ковалентно модифицирующие

гистоны)
Код-Считывающий-Комплекс
АТФ- Зависимый Комплекс Перестройки Хроматина
И скорее всего, еще несколько белков о которых пока неизвестно точно.

Слайд 30

Что препятствует распространению метки ?
Барьерные Последовательности
Например:
- HS-4 (отделяет гетерохроматин от В-глобинового

домена), её добавляют по концам экспереметально встраиваемой последовательности в геном млекопитающих, чтобы защитить её от умолкания гетерохроматином

Слайд 31

Код-Считывающий-Комплекс (КСК)
Состоит из:
Каркасного белка
Белковых модулей которые связываются со специфическими модификациями на

хромосоме.
Привлекает белковые комплексы, которые:
Увеличивают или уменьшают экспрессию гена/генов
Репарируют поврежденную ДНК

Слайд 32

Метилирование:
Лизина
Аргинина
2. Ацетилирование:
- Лизина
3. Цитруллинация
- Аргинина
4. Фосфорилирование
Серина
Треонина
Тирозина
5.

Убиквитинилирование:
- Лизина

6. ADP-рибозилирование
- Лизина

7. Сумоилирование
- Лизина

Слайд 33

Метилирование:
Лизина
Добавление одной, двух или многих метильных групп к лизину
мало влияет

на химический состав гистона;
Метилирование оставляет заряд лизина нетронутым и добавляет
минимальное количество атомов, поэтому стерические
взаимодействия практически не затрагиваются.
Однако белки, содержащие Tudor, chromo или PHD домены,
среди прочего, могут распознавать метилирование лизина
с исключительной чувствительностью и дифференцировать
моно, ди и триметиллизин, в той степени,
в которой для некоторых лизинов (например, H4K20) моно, ди и три -метилирование, по-видимому, имеет разные
значения.Из-за этого метилирование лизина имеет тенденцию быть очень информативным признаком и доминирует
над известными функциями модификации гистонов.
Аргинина
То, что было сказано выше о метилирование
лизина, также применимо к метилированию
аргинина, и некоторые белковые домены,
например, домены Tudor, могут быть
специфичными для метиларгинина
вместо метиллизина. Известно, что аргинин
является моно- или диметилированным,
а метилирование может быть симметричным
или асимметричным, возможно,
с различными значениями.

Слайд 34

Цитруллинация - пептидиларгининдеиминазы (PAD), гидролизуют иминную группу аргининов и присоединяют кетогруппу, так

что на аминокислотном остатке остается один менее положительный заряд. Этот процесс участвует в активации экспрессии генов, делая модифицированные гистоны менее прочно связанными с ДНК и, таким образом, делая хроматин более доступным.

Ацетилирование - добавление ацетильной группы оказывает
Основное воздействие на лизин, поскольку нейтрализует
положительный заряд. Это уменьшает электростатическое
притяжение между гистоном и отрицательно заряженным
основанием ДНК, ослабляя структуру хроматина;
высокоацетилированные гистоны образуют более доступный
Хроматин.

Слайд 35

4. Фосфорилирование.
Серина
Треонина
Тирозина
Добавление отрицательно заряженной фосфатной
группы может привести к

серьезным изменениям в
структуре белка, что приводит к хорошо охарактеризованной
роли фосфорилирования в управлении функцией белка.
Не ясно, какие структурные последствия имеет
фосфорилирование гистонов, но фосфорилирование
гистонов имеет четкие функции в качестве
посттрансляционной модификации, и были
охарактеризованы домены связывания, такие как BRCT.
Например, фосфорилирование H3S10 является как
активирующим транскрипцию, что предположительно
связано с раскрытием хроматина, так и участвующим
в конденсации хромосом, делая хроматин еще более
недоступным

Слайд 36

Участие гистоновых модификаций в экспрессии генов.

Слайд 37

Активно транскрибируемые гены
Триметилирование H3 лизина 4 (H3K4me3)
Это триметилирование происходит

на промоторе активных генов и осуществляется комплексом COMPASS.
Несмотря на сохранение этого комплекса и модификации гистонов от дрожжей до млекопитающих, не
совсем ясно, какую роль играет эта модификация. Однако это отличный знак активных промоторов, и уровень
этой модификации гистонов у промотора гена в целом коррелирует с транскрипционной активностью гена.
Формирование этой метки связано с транскрипцией довольно запутанным образом: на ранней стадии
транскрипции гена РНК-полимераза II претерпевает переход от инициации к «удлинению», отмеченный
изменением состояний фосфорилирования терминального домена РНК-полимеразы II C (CTD).
Тот же самый фермент, который фосфорилирует CTD, также фосфорилирует комплекс Rad6 который, в свою
очередь, добавляет метку убиквитина к H2B K123 (K120 у млекопитающих). H2BK123Ub встречается во всех
транскрибируемых областях, но эта метка необходима для того, чтобы COMPASS триметилировал H3K4
на промоторах.
Триметилирование H3 лизина 36 (H3K36me3)
Это триметилирование происходит в организме активных генов и депонируется метилтрансферазой Set2.
Этот белок ассоциируется с удлиненной РНК-полимеразой II , а H3K36Me3 указывает на активно
транскрибируемые гены. H3K36Me3 распознается комплексом деацетилазы гистонов Rpd3, который удаляет
модификации ацетила из окружающих гистонов, увеличивая уплотнение хроматина и подавляя ложную
транскрипцию. Повышенное уплотнение хроматина предотвращает доступ транскрипционных факторов
к ДНК и снижает вероятность возникновения новых транскрипционных событий в организме гена.
Следовательно, этот процесс помогает гарантировать, что транскрипция не прерывается.

Слайд 38

Репрессированные гены
Триметилирование H3 лизина 27 (H3K27me3)Эта модификация гистонов депонируется
поликомб- комплексом PRC2. Он является

четким маркером репрессии генов и, вероятно, связан с другими
белками для осуществления репрессивной функции. Другой многокомпонентный комплекс, PRC1, может
связывать H3K27me3 и добавляет модификацию гистонов H2AK119Ub, которая способствует уплотнению
хроматина. На основании этих данных представляется, что PRC1 набирается благодаря действию PRC2,
однако недавние исследования показывают, что PRC1 набирается на тех же сайтах в отсутствие PRC2.
Ди и триметилирование H3 лизина 9 (H3K9me2 / 3)H3K9me2 / 3 является хорошо охарактеризованным
маркером гетерохроматина и поэтому тесно связан с репрессией генов. Образование гетерохроматина
лучше всего изучено на дрожжах Schizosaccharomyces pombe , где он инициируется рекрутированием
РНК-индуцированного транскрипционного молчания комплекса (RITS) в двухцепочечные РНК, полученные
из центромерных повторов. РИЦ новобранцев Clr4 гистонов метилтрансфераза , сдавшего H3K9me2 / 3.
Этот процесс называется метилированием гистонов . H3K9Me2 / 3 служит сайтом связывания для
рекрутирования Swi6 ( гетерохроматиновый белок 1или HP1, другой классический маркер гетерохроматина)
который, в свою очередь, рекрутирует дальнейшие репрессивные активности, включая модификаторы
гистонов, такие как гистоновые деацетилазы и гистоновые метилтрансферазы.
Триметилирование H4 лизина 20 (H4K20me3) Эта модификация тесно связана с гетерохроматином,
хотя ее функциональное значение остается неясным. Этот знак ставится с помощью Suv4-20h
метилтрансферазы, которая по крайней мере частично рекрутируется гетерохроматиновым белком 1 .

Слайд 39

Бивалентные промоутеры
Анализ модификаций гистонов в эмбриональных стволовых клетках (и других стволовых

клетках) выявил множество промоторов генов, несущих как H3K4Me3, так и H3K27Me3 , иными словами, эти промоторы одновременно демонстрируют как активирующие, так и репрессирующие метки. Эта своеобразная комбинация модификаций отмечает гены, которые готовы к транскрипции; они не требуются в стволовых клетках, но быстро требуются после дифференциации в некоторые линии. Как только клетка начинает дифференцироваться, эти двухвалентные промоторы превращаются в активные или репрессивные состояния в зависимости от выбранной линии.

Слайд 40

Другие функции.
Повреждение ДНК
Маркировка участков повреждения ДНК является важной функцией для модификации

гистонов.
Он также защищает ДНК от разрушения ультрафиолетовым излучением солнца.
Фосфорилирование H2AX в серине 139 (γH2AX)
Фосфорилированные Н2 (также известные как гамма - H2AX) является маркером ДНК дважды разрывы ДНК ,
и образуют часть ответа на повреждение ДНК. H2AX фосфорилируется рано после обнаружения
двухцепочечного разрыва ДНК и образует домен, простирающийся на многие килобазы по обе стороны от
повреждения. Гамма H2AX действует как сайт связывания для белка MDC1, который, в свою очередь,
рекрутирует ключевые белки репарации ДНК (эта сложная тема хорошо рассмотрена в) и, как таковая,
гамма H2AX образует жизненно важную часть механизма, который обеспечивает стабильность генома.
Ацетилирование лизина H3 56 (H3K56Ac)
H3K56Acx необходим для стабильности генома. H3K56 ацетилируется комплексом p300 / Rtt109,
но быстро деацетилируется вокруг участков повреждения ДНК. Ацетилирование H3K56 также необходимо
для стабилизации застопорившихся вилок репликации, предотвращая опасные коллапсы вилки репликации.
Хотя в целом млекопитающие гораздо чаще используют модификации гистонов, чем микроорганизмы,
основная роль H3K56Ac в репликации ДНК существует только у грибов, и это стало целью для разработки
антибиотиков.

Слайд 41

Восстановление ДНК
Триметилирование H3 лизина 36 (H3K36me3)H3K36me3 обладает способностью рекрутировать комплекс
MSH2-MSH6

(hMutSα) пути репарации несоответствия ДНК . Соответственно, области человеческого генома
с высоким уровнем H3K36me3 накапливают меньше соматических мутаций из-за несоответствующей
активности восстановления .
Конденсация хромосом
Фосфорилирование H3 по серину 10 (фосфо-H3S10) Митотическая киназа Аврора В фосфорилирует
гистон Н3 в серине 10, вызывая каскад изменений, которые обеспечивают конденсацию митотической
хромосомы.
Следовательно, конденсированные хромосомы очень сильно окрашиваются на эту метку, но
фосфорилирование H3S10 также присутствует в определенных участках хромосом вне митоза, например,
в перицентрическом гетерохроматине клеток во время G2. Фосфорилирование H3S10 также связано с
повреждением ДНК, вызванным образованием R-петли в сильно транскрибированных сайтах.
Фосфорилирование H2B в серине 10/14 (фосфо-H2BS10 / 14)Фосфорилирование H2B в серине 10 (дрожжи)
или серине 14 (у млекопитающих) также связано с конденсацией хроматина, но с совершенно другой целью,
обеспечивающей конденсацию хромосом во время апоптоза. Этот знак не просто наблюдатель позднего
действия при апоптозе, поскольку дрожжи, несущие мутации этого остатка, устойчивы к апоптотической
гибели клеток, вызванной перекисью водорода.

Слайд 42

Слайд 43

Слайд 44

Структура хроматина во всех доменах в конечном счёте зависит от регуляторных

белков (транскрипционных факторов)которые связываются с определёнными последовательностями ДНК и которые изменяются в зависимости от типа клетки и стадии её развития в многоклеточном организме
Таким образом картина распределения хроматиновых доменом, и их индивидуальный состов (модификация гистонов) могут быть различными в разных тканях. Эти различия делают одни гены доступными, а другие недоступными для генетического считывания и помагают объяснить рост многообразия клеток

Слайд 45

Слайд 46

Слайд 47

Локальная
перестройка хроматина.

Слайд 48

Спейсерная ДНК

Слайд 49

Слайд 50

Слайд 51

Слайд 52

Клеточная память
После прохождения репликационной
Вилки на половине ДНК остаётся Н3-Н4
комплекс

к которому присоединяется
Либо Вновь синтезированный Н2А-Н2В
или только что отсоединившийся Н2А-Н2В
(с помощью белка NAP-1)
К другой половине присоединяется вновь
Синтезированный Н3-Н4 (с помощью белка
CAF-1) и
Либо Вновь синтезированный Н2А-Н2В
или только что отсоединившийся Н2А-Н2В
(с помощью белка NAP-1)

Слайд 53

Комплекс читатель-писатель
Воспроизводит Гистоновый код
По оставшимся меткам.
Ко всему прочему, в ядре

остаются
Определенные ТФ, мРНК (ТФ) которые
Так же Специфически либо изменяют
Либо оставляют старый гистоновый код.

Слайд 54

Слайд 55

Спасибо за внимание.

Слайд 56

Гетерохроматин:
С белком HP1
С белкоми PolyComb (охватывает важные регуляторные гены, которые заглушаются

на ранних этапах развития, примерно 2 % генома)
С белками HP1 и PcG
С другими белками

Слайд 57

Ретротранспозоны, или мобильные генетические элементы первого типа, состоят из двух подтипов — ретротранспозонов с длинными

концевыми повторами(англ. LTR, long terminal repeats), и ретротранспозонов без длинных концевых повторов.
Последние в свою очередь делятся на длинные диспергированные повторы (англ. LINE, long interspersed elements) и короткие диспергированные повторы (англ. SINE, short interspersed elements). SINEs не кодируют белки и их транспозиция в геноме зависит от других мобильных элементов.

Хотя мобильные элементы в целом являются «генетическими паразитами», вызывая мутации в генетическом материале организма хозяина и понижая его приспособленность за счёт траты энергии на репликацию и синтез белков паразита, они являются важным механизмом изменчивости и обмена генетическим материалом между организмами одного вида и разными видами.

Слайд 58

Центромера.
Участок ДНК, с определенной последовательностью и минорными гистонами, с помощью который

молекула ДНК прикрепляеться к кинетохору. По бокам центромеры находиться прецентромерный гетерохроматин

Слайд 59

неоцентромера
В сложных организмах центромеры предопределяются сборкой белков, а не последовательностью ДНК,

как у дрожжей.

Хроматин и его локальная перестройка. Регуляция экспрессии генов

Содержание

6 уровней контроля генной экспрессией

На уровне ДНК:До начала транскрипцииКонтроль во время транскрипции 2. На уровне

1. Хроматин 2. Локальная перестройка хроматина (АТФ-ЗКПХ, Гистоновый Код)

ХРОМАТИН:1. ДНК2. Белки

ДНК

Ген1.Область промотора и всех последовательностей в которых есть информация о белке.

Белки.

Основные гистоны (синтезируются и собираются во время s фазы)Нуклеосома

Минорные Гистоны.Встраиваются в G-2 фазе

Свойства нуклеосомы:Между аминокислотами гистонового кора и днк около 142 водородных связей.Нуклеосома

Замена в нуклеосоме основных гистонов на минорные, в основном, во время

Упаковка хроматина

Модель организации интерфазной хромосомы

А) Хроматин из интерфазного ядра 30 нм.Б) искусственно «распакован» ферментами.

До сих пор неизвестно как нуклеосомы упакованы в фибриллы, есть 2

Модель 1

Модель 2

Локальная перестройка хроматина (АТФ-ЗКПХ, Гистоновый Код)

Локальнаяперестройка хроматина.

Функции:Перемещает гистоновый кор по ДНК (во время транскрипции)Удаляет нуклеосомуЗаменяет нуклеосому Перестраивает

Транскрипционный фактор сваязывается с конкретной последовательностью ДНК.АТФ-ЗКПХ связывается с этим факторомАТФ-ЗКПХ

Гистоновый код – это один из способов регуляции генов, он состоит

Код-Записывающий-Комплекс (КЗК)Регуляторный белок (Специфический Транскрипционный Фактор) – Привлекает КЗК в определённое

Комплекс чтения – записиСодержит в себе:Код-Записывающий-Комплекс(в составе которого ферменты ковалентно модифицирующие

Что препятствует распространению метки ?Барьерные ПоследовательностиНапример:- HS-4 (отделяет гетерохроматин от В-глобинового

Код-Считывающий-Комплекс (КСК)Состоит из:Каркасного белкаБелковых модулей которые связываются со специфическими модификациями на

Метилирование:Лизина Аргинина2. Ацетилирование:- Лизина3. Цитруллинация - Аргинина 4. Фосфорилирование Серина Треонина Тирозина5.

Метилирование:Лизина Добавление одной, двух или многих метильных групп к лизинумало влияет

Цитруллинация - пептидиларгининдеиминазы (PAD), гидролизуют иминную группу аргининов и присоединяют кетогруппу, так

4. Фосфорилирование.Серина Треонина ТирозинаДобавление отрицательно заряженной фосфатной группы может привести к

Участие гистоновых модификаций в экспрессии генов.

Активно транскрибируемые геныТриметилирование H3 лизина 4 (H3K4me3) Это триметилирование происходит

Репрессированные гены Триметилирование H3 лизина 27 (H3K27me3)Эта модификация гистонов депонируется поликомб- комплексом PRC2. Он является

Бивалентные промоутеры Анализ модификаций гистонов в эмбриональных стволовых клетках (и других стволовых

Другие функции.Повреждение ДНК Маркировка участков повреждения ДНК является важной функцией для модификации

Восстановление ДНК Триметилирование H3 лизина 36 (H3K36me3)H3K36me3 обладает способностью рекрутировать комплекс MSH2-MSH6

Структура хроматина во всех доменах в конечном счёте зависит от регуляторных

Локальнаяперестройка хроматина.

Спейсерная ДНК

Клеточная память После прохождения репликационнойВилки на половине ДНК остаётся Н3-Н4 комплекс

Комплекс читатель-писатель Воспроизводит Гистоновый кодПо оставшимся меткам.Ко всему прочему, в ядре

Спасибо за внимание.

Гетерохроматин:С белком HP1С белкоми PolyComb (охватывает важные регуляторные гены, которые заглушаются

Ретротранспозоны, или мобильные генетические элементы первого типа, состоят из двух подтипов — ретротранспозонов с длинными

Центромера.Участок ДНК, с определенной последовательностью и минорными гистонами, с помощью который

неоцентромераВ сложных организмах центромеры предопределяются сборкой белков, а не последовательностью ДНК,

Похожие презентации

На уровне ДНК:
До начала транскрипции
Контроль во время транскрипции
2. На уровне

ХРОМАТИН:
1. ДНК
2. Белки

Ген
1.
Область промотора и всех последовательностей в которых есть информация о белке.

Основные гистоны
(синтезируются и собираются во время s фазы)
Нуклеосома

Минорные Гистоны.
Встраиваются в G-2 фазе

Свойства нуклеосомы:
Между аминокислотами гистонового кора и днк около 142 водородных связей.
Нуклеосома

А) Хроматин из интерфазного ядра 30 нм.
Б) искусственно «распакован» ферментами.

Локальная перестройка хроматина
(АТФ-ЗКПХ, Гистоновый Код)

Локальная
перестройка хроматина.

Функции:
Перемещает гистоновый кор по ДНК (во время транскрипции)
Удаляет нуклеосому
Заменяет нуклеосому
Перестраивает

Транскрипционный фактор сваязывается с конкретной последовательностью ДНК.
АТФ-ЗКПХ связывается с этим фактором
АТФ-ЗКПХ

Код-Записывающий-Комплекс (КЗК)
Регуляторный белок (Специфический Транскрипционный Фактор) – Привлекает КЗК в определённое

Комплекс чтения – записи
Содержит в себе:
Код-Записывающий-Комплекс
(в составе которого ферменты ковалентно модифицирующие

Что препятствует распространению метки ?
Барьерные Последовательности
Например:
- HS-4 (отделяет гетерохроматин от В-глобинового

Код-Считывающий-Комплекс (КСК)
Состоит из:
Каркасного белка
Белковых модулей которые связываются со специфическими модификациями на

Метилирование:
Лизина
Аргинина
2. Ацетилирование:
- Лизина
3. Цитруллинация
- Аргинина
4. Фосфорилирование
Серина
Треонина
Тирозина
5.

Метилирование:
Лизина
Добавление одной, двух или многих метильных групп к лизину
мало влияет

4. Фосфорилирование.
Серина
Треонина
Тирозина
Добавление отрицательно заряженной фосфатной
группы может привести к

Активно транскрибируемые гены
Триметилирование H3 лизина 4 (H3K4me3)
Это триметилирование происходит

Репрессированные гены
Триметилирование H3 лизина 27 (H3K27me3)Эта модификация гистонов депонируется
поликомб- комплексом PRC2. Он является

Бивалентные промоутеры
Анализ модификаций гистонов в эмбриональных стволовых клетках (и других стволовых

Другие функции.
Повреждение ДНК
Маркировка участков повреждения ДНК является важной функцией для модификации

Восстановление ДНК
Триметилирование H3 лизина 36 (H3K36me3)H3K36me3 обладает способностью рекрутировать комплекс
MSH2-MSH6

Локальная
перестройка хроматина.

Клеточная память
После прохождения репликационной
Вилки на половине ДНК остаётся Н3-Н4
комплекс

Комплекс читатель-писатель
Воспроизводит Гистоновый код
По оставшимся меткам.
Ко всему прочему, в ядре

Гетерохроматин:
С белком HP1
С белкоми PolyComb (охватывает важные регуляторные гены, которые заглушаются

Центромера.
Участок ДНК, с определенной последовательностью и минорными гистонами, с помощью который

неоцентромера
В сложных организмах центромеры предопределяются сборкой белков, а не последовательностью ДНК,