BMW03, Biotechnologia PŁ, Biologia molekularna


Wykład 3

Jednym z istotnych elementów w procesie regulacji transkrypcji jest epigenetyczna regulacja, czyli taka która odbywa się poprzez modyfikacje histonów. Jeżeli mamy modyfikacje histonów, zmienia się struktura chromatyny i albo mamy skondensowana chromatynę, w której znajdujące się DNA nie ulega transkrypcji, bo polimeraza DNA nie ma praktycznie dostępu do genu, czyli skondensowana chromatyna, to tak zwana heterochromatyna i ona jest nieaktywna transkrypcyjnie, a aktywna chromatyna to chromatyna o strukturze rozluźnionej i nazywamy ją euchromatyna. W tym przypadku polimeraza DNA ma dostęp do promotora. O tym czy taka chromatyna jest skondensowana czy rozluźniona decydują modyfikacje histonów, czyli białka histonowe i N-końce tych białek mogą ulegać modyfikacjom: acetylacja, metylacja i fosforylacja. Te modyfikacje występują w miejscach nieprzypadkowych, ale ściśle określone aminokwasy ulegają tym modyfikacjom. Istnieje cos takiego jak kod histonowy, od tego które aminokwasy w histonach są modyfikowane zależy aktywność chromatyny. Wszystko było by dobrze, ale na tym epigenetyczna regulacja transkrypcji się nie kończy. Będziemy teraz zajmować się modyfikacjami DNA. Otóż DNA tez może być modyfikowane i ta modyfikacja jest metylowana cytozyna, czyli z czterech zasad nukleinowych tylko cytozyna ulega modyfikacji. RYSUNEK. Tutaj mamy pokazane jak ta modyfikacja przebiega. Normalna cytozyna nie ma tej grupy metylowej. Mamy tutaj 5-metylocytozynę. W DNA eukariontów pewien procent cytozyny jest metylowany. Ta metylowana cytozyna nie jest równomiernie rozmieszczona. Miejsca metylacji są w sposób nieprzypadkowy rozmieszczone. Najczęściej te metylowane cytozyny występują tam gdzie mamy dinukleotyd CG. Mówi się że cytozyny są metylowane w tzw. wyspach CpG. Jest to dinukleotyd z wiązaniem internukleotydowym. Takie regiony CG występują często w miejscach promotorowych. RYSUNEK Dwie sekwencje promotorowe, SĄ one takie same w jednym i drugim przypadku. Jeżeli weźmiemy pod uwagę miejsca CG i w miejscach promotorowych te cytozyny są metylowane to oznacza to wyciszenie transkrypcji. Czyli jest odwrotnie niż w przypadku histonów, ponieważ tam modyfikacje oznaczały aktywacje transkrypcji. Wyobraźmy sobie ze enzymy które miały doprowadzić do metyzacji tej cytozyny, nie zrobiły tego, to taką sytuację kiedy tych grup metylowych jest za mało nazywamy hipometylacją. Jeżeli mamy taka hipometylację to oznacza ze transkrypcja genu powinna być wyciszona, ale nie jest wyciszona, czyli dochodzimy do nieprawidłowości. Oznacza to ze w promotorze zaczyna się transkrypcja, a nie powinna się zacząć, czyli mamy niepotrzebną a w niektórych przypadkach szkodliwą transkrypcje jakiegoś genu. Uważa się teraz że zaburzenia w poziomie metylacji DNA prowadzą do wielu chorób w tym chorób nowotworowych. RYSUNEK Nazywa się to paradoks metylacji komórek nowotworowych. Mamy normalna komórkę i czerwone punkciki oznaczają miejsca metylowane, czyli te miejsca gdzie jest dużo tej metylocytozyny. Wyobraźmy sobie że się to wszystko pokomplikowało i mamy sytuacje gdzie w pewnych miejscach jest nadmierna metylacja, a w innych w ogóle jej nie ma, czyli mamy regiony gdzie jest hipermetylacja, transkrypcja pewnych genów powinna być aktywna a nie jest bo jakieś enzymy spowodowały nadmierna metylację cytozyny, czyli spowodowały wyciszenie genów. W innych miejscach mamy hipometylację czyli taką sytuacje gdzie jest za mało reszt metylowanych cytozyny, w tych miejscach transkrypcja powinna być zablokowana a nie jest. Pewne nie uprawnione do tego geny w tych miejscach ulegają transkrypcji. Jak się nazywają enzymy które odpowiadają za proces metylacji DNA? Są to metylotransferazy DNA - przenoszą grupę metylową. Mają za zadanie przenieść grupę metylową na odpowiednie reszty cytozyny. Skrót oznaczający te enzymy DNMT, pochodzi on z języka angielskiego. Są trzy tego typu enzymy, opisywane metylotransferaza DNA 1, 2, 3, działają w określonym okresie życia. Generalnie to jest tak że określony stopień metylacji występuje w DNA w plemnikach i komórkach jajowych. Czyli jeśli mamy plemniki i komórki jajowe to widzimy tutaj (RYSUNEK) określony stopień metylacji czyli komórka jajowa i plemnik maja zmetylowane DNA. I co się dzieje? Komórka jajowa i plemnik się połączą, każde z nich ma zmetylowane DNA, czyli właściwie po utworzeniu zygoty to DNA jest już zmetylowane, czyli transkrypcja pewnych genów nie powinna się odbywać skoro tam już są grupy metylowe, ale matka natura wymyśliła (Rysunek) Dochodzi do utworzenia zygoty i ta czerwona linia gwałtownie leci w dół co oznacza demetylację. Tak jakby nastąpiło do czysta usuniecie grup metylowych, czyli mamy totalną demetylację. I teraz na etapie tzw. blastocysty zaczyna się równie szybki proces metylacji, czyli mamy metylację de novo. Żeby ta metylacja była efektywna muszą być enzymy które proces tej metylacji katalizują i musi być substrat czyli donor grup metylowych, związek który dostarcza grup metylowych i tutaj mamy do czynienia z kwasem foliowym. Wiecie ze bardzo duże niedobory kwasu foliowego w diecie matki prowadzą do rozszczepienia kręgosłupa. powiedzmy ze dieta zawiera kwas foliowy, ale są pewne niedobory, dziecko przychodzi na świat i jest zdrowe, ale może się okazać ze nieodpowiednia metylacja, która miała miejsca na etapie tego życia płodowego, może być przyczyna pewnych chorób w pszyszłosci. Do końca nie wiadomo jak to jest z demetylacją, dlatego ze w przypadku histonów mówiłam ze następuje metylacja histonów, a potem demetylacja, ze następuje acetylacja histonów, a następnie deacetylacja, tak samo jest z fosforylacja. Do niedawna jeszcze nie były znane enzymy odpowiedzialne za demetylację, króciuteńko po połączeniu plemnika i komórki jajowej mamy tutaj demetylację tzn. demetylazy, ale nie wiemy co się dzieje później, dlatego że tutaj kiedy jest już dorosły organizm to te metylotransferazy które istnieją w naszych komórkach mają za zadanie dokładać te grupy metylowe tylko w tym nowym powstającym DNA, w tym DNA które powstaje po replikacji. Mamy replikacje i mamy nić matrycową i powstaje nowa nić DNA, siłą rzeczy ona nie mogła być do tej pory metylowana bo jej nie było więc teraz metylotransferazy DNA uzupełniają te grupy metylowe biorąc jako wzór profil metylacji starej nici. Natomiast do niedawna jeszcze nie były znane demetylazy. O znaczeniu metylacji DNA dla naszego zdrowia będę jeszcze mówiła na nutrigenomice. W tej chwili zapanowała moda na badania polegające na tym że hoduje się np. komórki ludzkie i podaje się im różne związki które występują w diecie i sprawdza czy te związki maja wpływ na metylację DNA, są już takie metody które pozwalają ustalić, które reszty cytozyny są metylowane a które nie i czy możemy nimi spowodować zmianę stopnia metylacji DNA. Na czym polega interpretacja takich wyników?? Zakładamy że dodaliśmy ekstrakt (jagody, porzeczki) i wychodzi nam, ze zmienia się stopień metylacji DNA pod wpływem tego ekstraktu. Jaki możemy z tego wniosek wyciągnąć? Dodać ekstrakt jest bardzo łatwo, ale my musimy się liczyć z tym że zjadając te czarne porzeczki, jagody czy inne to przechodzi przez nasz układ pokarmowy, tam może dojść do degradacji tych związków, może dojść do ich modyfikacji i naprawdę to co przechodzi przez ścianę jelita do krwioobiegu to wcale nie muszą być te związki które my dodaliśmy do naszej hodowli komórkowej i na tej podstawie wyciągamy jakieś wnioski. RYSUNEK Mamy wyspy CpG, 9 takich dinukleotydów CpG w jakiejś sekwencji promotorowej, oczywiście one nie muszą występować jedna obok drugiej. W różnych tkankach, komórkach jest różny stopień metylacji cytozyny. Co by się stało gdyby cytozyny były metylowane, a jednocześnie jakieś inne enzymy modyfikowały histony? Ja wam mówię że metylacja cytozyny oznacza wyciszenie transkrypcji, a jeżeli w tym miejscu zachodzą jednocześnie metylacje czy acetylacje histonów to mamy taka sytuacje jak byśmy mieli dwa konie w zaprzęgu a każdy ciągnął w inną stronę, bo metylacja DNA oznacza zablokowanie transkrypcji, a modyfikacje histonów oznaczają indukcję transkrypcji. Więc te procesy musza być ściśle koordynowane. Jeżeli jest metylacja DNA to nie należy oczekiwać że w tych miejscach będą modyfikacje histonów.

Teraz przejdziemy do następnego tematu, interferencji RNA. Interferencja RNA też się wiąże z regulacją transkrypcji, ale nie tylko. Zaczniemy od rodzajów RNA. Na etapie liceum wiedzieliście o 3 rodzajach RNA mRNA, tRNA i rRNA, potem dowiedzieliście się o małym jądrowym RNA, czyli snRNA. Ten rodzaj RNA bierze udział w procesie splicingu. Teraz będę mówiła o jeszcze 2 nowych rodzajach RNA. My będziemy mówić o odkryciu zjawiska interferencji RNA, zaczęło się bardzo niewinnie od pewnego eksperymentu. Co trzeba zrobić żeby otrzymać nową intensywną barwę kwiatów? Dwaj badacze przeprowadzili eksperyment wprowadzenia dodatkowej kopii genu syntazy alfo nowej(?) Ta syntaza miała produkować dodatkowy barwnik, ale stały się one bardziej wypłowiałe. Jeżeli tak by się stało to powiedzielibyście ze w tych komórkach nie ma żadnej kopii genu. To jeżeli nie ma kopii genu a myśmy ją tam wprowadzili to myślimy sobie tak: Ze kopia genu to może i jest ale coś nam zdegradowało RNA, czyli możliwe ze nastąpiła transkrypcja, powstało RNA ale coś zniszczyło to nasze RNA. A jeżeli nie ma mRNA syntazy to nie ma translacji czyli nie powstaje ten enzym. To jak sprawdzić czy w komórce jest to RNA czy nie? Oczywiście robimy nasza ulubiona reakcje RT-PCR, czyli jeśli w komórkach jest to mRNA to będziemy mieć odpowiedni prążek na żelu jeśli zrobimy PCR. Jeśli zrobimy RT-PCR, a nie mamy mRNA to na żelu nic nie będzie. Ci dwaj badacze tak właśnie zrobili i okazało się że tego mRNA nie ma. Oni nie wiedzieli dokładnie co się stało z tą komórka, nazwali to potranskrypcyjnym wyciszaniem genów, czyli PTGS. Uznano że w świecie roślin istnieje takie zjawisko jak potranskrypcyjne wyciszanie genów. Doszli do wniosku że istnieją jeszcze dwa rodzaje RNA: miRNA (mikro RNA) i siRNA.

Cześć II

Rysunek. Jądro komórkowe w którym jest DNA, na matrycy tego DNA powstaje mRNA i teraz wydaje nam się, ze to mRNA będzie matrycą do syntezy, skończył się proces splicingu, dojrzałe RNA przeszło do cytoplazmy. I teraz wydawało by się że nic tylko zacząć proces translacji, tymczasem może być taka sytuacja ze pojawi się tutaj takie malutkie siRNA. I to malutkie siRNA potrafi się przyłączyć do mRNA. I teraz taka struktura jest rozpoznawana przez kompleks enzymatyczny i ten kompleks degraduje to mRNA. Stad słowo interferencja, oznacza zaburzenie czegoś. To małe siRNA zakłóca proces ekspresji genów i to tak skutecznie, ze tutaj mamy tylko zdegradowane mRNA. Zjawisko interferencji RNA nazywa się również wyciszaniem genów, a o tych dwóch rodzajach RNA mówi się cenzorzy genów. Powiemy sobie jakie są różnice miedzy mikro a siRNA. Może na początek jaka jest geneza, bo na początku te różnice wydaja się dosyć duże, przede wszystkim jeśli chodzi o mikroRNA. Skąd ono się bierze? Wyobraźmy sobie ze przyglądamy się takiemu transkryptowi, który dopiero co powstał po transkrypcji. Otóż mamy taki pierwotny transkrypt i wyobraźmy sobie ze jest to fragment intronu, pamiętamy ze introny liczą czasem dziesiątki, a nawet tysiące nukleotydów. RYSUNEK To czerwone tutaj to jest interesujące nas mikroRNA, ale na razie jest ono uwikłane w taką skomplikowana strukturę RNA i teraz pojawiają się dwa enzymy. Te enzymy wycinają tę strukturę szpilki do włosów z dłuższego RNA. Mamy tutaj taką strukturę ze jedna nić to jest mikroRNA, ta struktura ciągle jeszcze połączona taką pętla jest prekursorem mikroRNA. Ten prekursor jest transportowany do cytoplazmy uczestniczy w tym białko eksportyna 5. I przez otwory jądrowe ten prekursor mikroRNA przechodzi do cytoplazmy. Czyli możemy sobie wyobrazić, że mikroRNA to jest taka cząsteczka która się bierze z tych fragmentów pierwotnego transkryptu, wręcz możemy zaryzykować takie stwierdzenie ze w niektórych sytuacjach to mikroRNA jest wycinane z intronu. Mamy jeszcze drugi rodzaj RNA, siRNA i tutaj mamy pokazane skąd się bierze siRNA, skąd się bierze tak zwany dwuniciowy RNA, ponieważ na początek jest to dwuniciowy RNA. Otóż z antysensowej transkrypcji. Do tej pory nie mówiłam wam o antysensowej transkrypcji. Teraz parę słów skąd się może wziąć w komórce dwuniciowe RNA? My musimy teraz się cofnąć do powstawania dwuniciowego RNA. Przez wiele lat uważano, ze w procesie transkrypcji tylko jedna nić jest kopiowana, czyli jedna nić DNA jest matrycą, druga jest tak zwana nicią kodująca i na matrycy tej jednej nici DNA powstaje RNA który ma identyczną sekwencję z nicią kodująca. RYSUNEK Wyobraźmy sobie dwuniciowe DNA, jedna nić to jest matryca, czyli powstający mRNA ma sekwencję komplementarną do matrycy. Ta druga nić nazywa się kodująca, ponieważ jej sekwencja jest identyczna z nicią mRNA. Przez wiele lat był taki dogmat, że tylko jedna nić jest matrycą do syntezy RNA. W tej chwili tak nie jest. Zobaczymy jak się to odbywa, mamy jądro komórkowe, mamy dwuniciowe DNA i zgodnie z tym co było wiadome do tej pory mamy dwuniciowe DNA i na matrycy jednej z nici powstaje mRNA, ale spuściliśmy z oczu tę druga nić kodującą, tymczasem ona w pewnych przypadkach też jest matrycą do syntezy RNA. I teraz wyobraźmy sobie taka sytuacje, ze w tym samym mniej więcej czasie następuje transkrypcja na jednej nici DNA i na drugiej nici, czyli pojawiają się dwie cząsteczki RNA które są w stosunku do siebie komplementarne. I co one robią? One jak tylko mogą to się zhybrydyzują i mamy dwuniciowe RNA. Możemy powiedzieć po co robić transkrypcję, jeżeli potem tworzy się dwuniciowe RNA i on nie może być matrycą do syntezy białka. I właśnie po to żeby nie mógł być matrycą do syntezy białka. Czyli ten drugi RNA jest mechanizmem do zahamowania translacji. Tutaj mamy rybosom który nie może się przesuwać wzdłuż nici mRNA, bo tutaj mamy antysensowy RNA. Możecie powiedzieć, ze jeżeli zapadła decyzja o tym ze zaczyna się transkrypcja to znaczy, ze białko jest potrzebne i translacja jest potrzebna, bo po co ją hamować w pewnym momencie. Otóż nie zawsze tak jest, musimy pamiętać, ze u eukariontów od momentu kiedy zaczyna się transkrypcja do momentu kiedy zaczyna się translacja mogą minąć godziny. W tym czasie może się zdarzyć coś takiego, że to białko na które było zamówienie teraz nie jest w komórce potrzebne, mówiąc krótko lepiej byłoby gdyby to białko nie powstało. Możemy sobie taką sytuację wyobrazić, że przywożą nam do domu tonę węgla, a my tego węgla nie zamawialiśmy. Więc czasami lepiej jest jak ten proces translacji będzie zahamowany. I teraz tak proces translacji może być zahamowany przez sam fakt ze istnieje ten antysensowy RNA, a może być to zrobione okrężną drogą, czyli ten dwuniciowy RNA może podlegać takim samym, albo bardzo podobnym procesom jakim podlega mikroRNA. Wracamy jeszcze na chwile do mikroRNA, pamiętamy po transkrypcji powstaje struktura, wycina strukturę szpilki do włosów, taki mRNA z pętlą i eksportyna ułatwia transport do cytoplazmy. Teraz jesteśmy w cytoplazmie. Co się tu dzieje? Otóż mamy tu znowu nasze RNA, RNA które na tym odcinku jest dwuniciowe, może być to coś takiego, albo może być to dwuniciowe RNA które powstało w wyniku hybrydyzacji tych dwóch rodzajów RNA, mRNA i tego antysensora. Od tego momentu kiedy tego typu RNA i dwuniciowe RNA znajdą się w cytoplazmie ich przemiany są bardzo podobne. Otóż teraz pojawia się kolejny enzym DICER - odcina te pętle, natomiast w przypadku dwuniciowego RNA dicer wycina, załóżmy, że przyglądamy się temu pod lupą, mamy jeszcze raz tę samą sytuację, mamy kompleks dicer, mamy pre mikroRNA, to co wyszło z jadra komórkowego. Dicer odcina te pętle i teraz mamy dwuniciowy RNA, gdzie jedna z tych nici to nasze ulubione mikroRNA. Patrzymy co się dzieje w tym samym czasie z dwuniciowym RNA, otóż dzieją się bardzo podobne rzeczy, też powstaje taka struktura RYSUNEK Tutaj znajduje się to co powstało z dwuniciowego RNA, co od tej pory jest nazywane siRNA, a to to jest mikroRNA, te różnice są minimalne. Właściwie od tej pory jedyną różnicą jest to, ze mikroRNA powstaje z jakiegoś fragmentu pierwotnego transkryptu, a siRNA powstaje z tego dwuniciowego RNA. Może być jeszcze jakaś taka różnica, ze nieco inny kompleks dicer tworzy mikroRNA i siRNA. Nie będziemy wnikać w to co tworzy kompleks dicer. Najważniejsze jest utworzenie takiego dwuniciowego RNA, gdzie każda z tych nici składa się z 21-25 nukleotydów. To na co chciałam wam jeszcze zwrócić uwagę, to jest to, ze zarówno w jednym jak i drugim przypadku mamy takie króciutkie lepkie końce, popatrzcie tu są dwa nukleotydy które nie są sparowane z nukleotydami drugiej nici, czyli mamy takie zakładki, takie króciutkie lepkie końce. Nadal nie wiemy po co to wszystko i jak ostatecznie dojdzie do degeneracji mRNA, wiec przyglądamy się dalej, co się dzieje. I teraz mamy kolejny etap, ciągle mamy dwuniciową strukturę. Te wypukłości tutaj oznaczają, że w niektórych przypadkach te dwie nici mikroRNA nie muszą być w stosunku do siebie całkiem komplementarne, czyli to są tak zwane niesparowane. Idziemy dalej, widzimy, ze ta struktura dwuniciowa jest rozplatana przez helikazę, czyli wreszcie z tych dwóch nici uwalnia się ta zaznaczona fioletowym kolorem, ona teraz wiąże się z dużym kompleksem enzymatycznym RISC. jest to trzeci już kompleks, każda ta nazwa ma swoje uzasadnienie. Jeżeli mamy taki kompleks enzymatyczny oraz taką cząsteczkę RNA która liczy dwadzieścia parę nukleotydów to jest to dopiero właściwy mechanizm do zniszczenia mRNA, to co tutaj jest ta czarna linia to jest nasze ulubione mRNA i teraz pewna sekwencja w tym mRNA jest rozpoznawana przez mikroRNA, to mikroRNA sobie tutaj siada i kompleks enzymatyczny degraduje to mRNA. Może być również taka sytuacja, ze to mikroRNA rozpoznaje inną sekwencję w mRNA w tzw. regionie 3' UTR - Jak mamy dojrzały transkrypt, taki który ma na 5'końcu czapeczkę, potem ma sekwencję 5' UTR, potem mamy otwartą ramkę odczytu, czyli to co tak naprawdę koduje sekwencję aminokwasową białka i teraz mamy tutaj 3'UTR, do tej sekwencji może się przyłączyć mikroRNA i teraz nie musi być nawet pełnej komplementarności, to wybrzuszenie świadczy o tym, że mRNA i mikroRNA nie są do siebie w pełni komplementarne, nie muszą być. I teraz nie dochodzi do degradacji mRNA, ale zablokowana jest translacja, czyli można powiedzieć o tej sytuacji, że to jest taki wyrok w zawieszeniu, jeżeli mikroRNA oddysocjuje stąd, albo jakieś białko je stąd odciągnie to wówczas możliwa jest translacja, czyli jest to zablokowanie translacji, ale nie dochodzi do zniszczenia mRNA. Możemy sobie wyobrazić taką sytuację, mamy takie RNA i to mikroRNA decyduje czy zwiąże się z jedną cząsteczką mRNA i spowoduje degradację, czy zwiąże się z inną cząsteczką i znajdzie dla siebie określoną sekwencje, w części przynajmniej komplementarną i spowoduje zahamowanie translacji. Co o tym decyduje? Na tym etapie badan mówi się ze decyduje o tym skład kompleksu Risc. Najważniejszym składnikiem kompleksu są białka z rodziny argonaut. jeżeli mamy taki kompleks risc który zawiera białka ago to ten kompleks razem z cząsteczką mikroRNA doprowadzają do degradacji mRNA, czyli jeśli w kompleksie risc jest białko ago2 to dojdzie najprawdopodobniej do rozcięcia i zniszczenia mRNA. Jeżeli w kompleksie risc jest białko ago1, to białko nie ma zdolności degradacji to wówczas dochodzi do zahamowania translacji. RYSUNEK Czarna nić to jest mRNA, mamy czapeczkę, otwartą ramkę odczytu, 3'UTR, oraz ogon poliA, znajdują się też rybosomy, czyli tutaj dochodzi do zahamowania translacji. Wiemy już ze kompleks risc składa się z argonautów, w zależności od tego który argonauta włączy się do kompleksu (znanych jest tylko kilka ago1, 2, 3) mamy albo degradację mRNA, albo inhibicję translacji. Teraz te kilka chwil poświecimy na refleksje. Po co taki mechanizm?? Uważa się że na początku miał on służyć zabezpieczeniom przed wirusami, bo możemy sobie wyobrazić, ze zamiast takiego dwuniciowego RNA, do komórki dostaje się wirusowy RNA. Jeżeli ten dwuniciowy RNA, który może być produktem tej antysensowej transkrypcji, ale może też to być wirusowy RNA i najprawdopodobniej na początku, kiedy w ogóle ten mechanizm interferencji powstawał w toku ewolucji, służył niszczeniu wirusowego RNA. Ten pierwotny mechanizm chronił komórki przed wirusami oraz przed ekspresją transpozonów, czyli żeby te transpozony siedziały sobie „cicho i spokojnie” w DNA, żeby nie ujawniały się pod postacią RNA. W ten sposób pojawił się mechanizm interferencji RNA. Potem jedna z hipotez zakłada, że ten mechanizm wyciszania transpozonów, czyli niebezpiecznych genów, zaczął spełniać tez inne funkcje, regulując ekspresję tych pożądanych genów w komórce. Możemy też powiedzieć że interferencja jest też mechanizmem regulacji ekspresji genów, tyle tylko że ten mechanizm działa trochę później, już po powstaniu mRNA. Do tej pory zajmowaliśmy się tylko tymi czynnikami które regulowały albo indukowały transkrypcję, teraz powiedzmy w tym mechanizmie interferencji RNA nie mamy wpływu na transkrypcję, a mają wpływ na los mRNA. Podsumowując: ten mikroRNA w połączeniu z kompleksem risc może spowodować degradacje RNA i to jest mechanizm który często występuje u roślin, może być również taka sytuacja, ze mamy zahamowanie translacji, ale nie ma degradacji mRNA, i jest jeszcze jedna rzecz bardzo ważna, a mianowicie okazuje się ze regulacja translacji zachodzi w cytoplazmie, ale okazuje się ze mikroRNA może być również w jadrze komórkowym. Są dowody na to że kiedy mamy chromatynę, aktywną transkrypcję, może się okazać że niektóre regiony DNA, mające tę aktywną chromatynę, są rozpoznawane przez mikroRNA, to mikroRNA gromadzi wokół siebie enzymy, które spowodują utworzenie skondensowanej chromatyny, czyli mamy działanie mikroRNA nie tylko w cytoplazmie, ale również w jadrze komórkowym na poziomie chromatyny. Kiedy się zastanawiamy nad metylacją DNA to myślimy sobie skąd te enzymy wiedzą, które cytozyny zmetylować? Być może tutaj takim czynnikiem naprowadzającym te enzymy metylujące na określoną sekwencję DNA są mikroRNA. Ten mechanizm polegający na hamowaniu translacji występuje głównie u zwierząt, natomiast uważa się ze mechanizm regulacji struktury chromatyny występuje u drożdży, roślin i być może u zwierząt. Na chwile jeszcze wracamy do badaczy którzy chcieli otrzymać intensywniejszy kolor kwiatów. Dlaczego to mRNA zostało zdegradowane? Dlatego, że prawdopodobnie ta dodatkowa kopia genu, którą ci badacze chcieli tam wprowadzić, spowodowała powstanie dodatkowego mRNA i to już było za dużo, dlatego został uruchomiony ten system interferencji RNA, polegający na zniszczeniu mRNA. W ten sposób kończymy analizę kolejnego systemu regulacji ekspresji genów. Ten system działa na poziomie mRNA, głównie w cytoplazmie, ale możliwe że działa również na poziomie transkrypcji.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
BMW05, Biotechnologia PŁ, Biologia molekularna
BMW07, Biotechnologia PŁ, Biologia molekularna
BMW04, Biotechnologia PŁ, Biologia molekularna
BMW02, Biotechnologia PŁ, Biologia molekularna
BMW05, Biotechnologia PŁ, Biologia molekularna
biologia komórki1, Biotechnologia PŁ, biologia komórki
notatek-pl-w,biologia molekularna,RAPORT
5 Biologia molekularna 24.10.2011, Biotechnologia UTP, Biologia molekularna
Izolacja DNA plazmidowego z E.coli metodą Maxi prep, Biotechnologia kosmetologiczna, Biologia molek
BIOLOGIA MOLEKULARNA Lista 3, Biotechnologia PWR, Semestr 5, Biologia Molekularna - Seminarium, List
opracowanie skanow, Biotechnologia, Semestr III, Biologia molekularna
Izolacja całkowitego RNA - KONSPEKT, studia - biotechnologia, biologia molekularna
zagadnienia na egzamin- hydro os ekzzp nbiol, II rok, Biochemia, Biologia molekularna, Biotechnologi
Egzamin (2), pwr biotechnologia(I stopień), V semestr, Biologia molekularna, Egzamin
konspekt WESTERN BLOT, studia - biotechnologia, biologia molekularna
konspekt ELEKTROFOREZA SDS-PAGE, studia - biotechnologia, biologia molekularna
IZOL.DNA Z ŻELI, Biotechnologia notatki, Genetyka - biologia molekularna

więcej podobnych podstron