Biologia
komórki

Zakład Biologii

Roślin

Dr Anna Wilczek

Ćwiczenia 4.

Budowa i funkcje jądra

komórkowego komórek

eukariotycznych

jąderk
o

Otoczk
a
jądrow
a

chromaty
na

Skład chemiczny jądra

•DNA (ok. 20%)
•Białka (ok. 70%):

histonowe
i niehistonowe (synteza
na terenie cytozolu)

•RNA (ok. 5%)

Budowa

DNA

Podwójna helisa
Nici antyrównoległe
3’ 5’
Polimer nukleotydów:

•Deoksyryboza

•Reszta kwasu
fosforowego

•Zasada azotowa:

•Adenina

•Guanina

•Cytozyna

•Tymina

Informacja
genetyczna
przekazywana:

•Pionowo (replikacja)

•Poziomo
(transkrypcja)

}Puryny

}
Pirymidyny

RNA

• Sposób przekazania informacji z DNA do

białek – sekwencji aminokwasów, a u
eukariontów także przekazanie informacji z
jądra do cytozolu

• Synteza w czasie interfazy - transkrypcja
• hnRNA -> mRNA (jądro)
• Małocząsteczkowe

– 4S tRNA (jądro)
– 5S rRNA (jądro)
– snRNA (jądro)

• Pre-rRNA -> 33-38S, 16-18S, 26S rRNA

(jąderko)

Białka w jądrze

komórkowym:

Histonowe (zasadowe,

konserwatywne):

– H1 (pojedynczy),
– H2A, H2B, H3, H4.
– Regulacja:

•Acetylacja – aktywność transkrypcyjna
•Fosforylacja – upakowanie
•Metylacja pod koniec fazy S i w G2 –

oddziaływanie z DNA (nieodwracalne)

•Białka niehistonowe:

– Enzymy: polimerazy DNA, RNA,

helikazy, prymazy, ligazy itd.

– Białka regulatorowe i strukturalne
– Białka HMG (jakie funkcje?)
– Białka laminy jądrowej (u zwierząt

lamina A, B, C; u roślin inne białka)

Białka w jądrze

komórkowym:

Składniki anatomiczne

jądra:

•Otoczka jądrowa
•Nukleoplazma:

– Jąderko
– Matriks
– Chromatyna
– Kariolimfa

Otoczka jądrowa z porem

Chromaty

na

Por

Lamina

jądrowa

Otoczka

jądrowa

Budowa kompleksu

porowego

Funkcje jąderka

• Lokalizacja rDNA – genów kodujących rRNA,

wchodzących w skład rybosomów.

• Synteza rRNA w postaci pre-rRNA.
• Rozcięcie potranskrypcyjne pre-rRNA do:

– 33-38S rRNA
– 16-18S rRNA
– 26S rRNA

• Składanie podjednostek rybosomów

z rRNA i białek importowanych z cytozolu.

• Eksport gotowych podjednostek rybosomów

do cytozolu.

Budowa jąderka

• Centra fibrylarne (rDNA)
• Gęsty składnik fibrylarny (produkcja i

wstępna akumulacja pre-RNA)

• Składnik granularny (dojrzewanie

i magazynowanie pre-RNA)

• Matriks jąderkowa
• Wakuole jąderkowe
• Chromatyna przyjąderkowa

Matriks jądrowa

•Resztkowa otoczka jądrowa

(lamina jądrowa) wraz z
porami otoczki

•Resztkowe jąderko
•Matriks wewnętrzna włóknisto

- ziarnista

Jakie długie jest DNA

człowieka?

• Długość DNA jednego genomu

człowieka to 3.000.000.000 pz, co

oznacza długość ok. 1 m. – mieści się

w jednym plemniku! W komórce np.

fibroblaście znajdują się 2 genomy =

2m.

• Wielkość jądra to ok. 20-25 μm.

• Gigantyczny stopień upakowania DNA

osiągany przy udziale białek

Chromaty

na

DNA wraz

z

towarzyszącymi

białkami

umożliwiającymi

jego

upakowanie

Nukleosomy

Solenoid

Organizacja chromatyny

• Euchromatyna:

luźna – ulega transkrypcji w tej chwili
zwarta (heterochromatyna fakultatywna)

– w tej chwili nie ulega transkrypcji

• Heterochromatyna (heterochromatyna

konstytutywna):

– Prążki C
– Brak acetylacji histonów (nieaktywne

transkrypcyjnie)

– Metylacja DNA i histonu H3
– Nigdy nie ulega transkrypcji

Budowa chromosomu

metafazowego

Telomer

Centromer
/
Przewężenie
pierwotne

Telomery

• Zabezpieczenie przed

egzonukleazami

• Sekwencja palindromowa np. 5

-TTTAGGG-3 u A. thaliana

Telomery skracają się przy każdej

replikacji,

są odbudowywane przez telomerazę

Konfiguracja Rabla –

obserwowana

u niektórych roślin

Telomery

Centromer

y

Układ chromosomów w jądrze

interfazowym

Chromosomy

jąderkotwórcz

e - NOR

Epiderma liścia spichrzowego

cebuli (safranina)