пигментация
.pdfМеханизмы развития признаков можно рассмотреть на пигментации.
Сопряжённые двойные связизначит есть пигмент .связь обусловлена прежде всего функцией. Окраска уже вторична .
-Покровительственная
-Предостерегающая ( апосиматическая)
Половой диморфизм
Адаптивная роль окраса: -Питание -Защита -Размножение
Яд влияет на цвет.
У млекопитающих не окраска, а феромоны для привлечения .
Полиморфизм - разная окраска у одного вида. Причины:
1.Уменьшение давления ЕО
2.Искусственный отбор
3.Отбор по сопряженным признакам. ( например, дружелюбность к человеку ).
<*Бескормица> ( просто слово понравилось)
Окраска плеотропна.
У чернокожего меланина много. У белого мало. То есть к хромос ????есть полиморфизм
Методы изучения наследования признака 1. Генеалогический.
Изучение родословных (наследственный признак или нет. Если наслед , то как наследуется? Доминантно? рецессивно?
Цвет глаз не моногенный признак. Непрерывный спектр.
2. Моделирование Изучение наследования у животных
Гомологические ряды Вавилова.
Близкие виды и роды характеризуются сходными рядами изменчивости. Если есть альбинизм у одного хордового , то он будет и у всех хордовых.
Рецептор к меланостимулирующему гормону. Мс1R
Рыжий - мутация. Гомозиготы плохо загорают.
Большая вероятность рака кожи ( мелоном). Тупайя: общие гены с человеком
Накаутные животные.
Выключают конкретный ген. Например, серотонинный рецептор. На стадии бластулы. Есть ген: сломали его посмотрели как работает без Гена.
3. Биохимический Использование биохим методик для изучения наследуемых признаков. С хелп диагностики м.
определять кол-во меланина в волосах.
4. Молекулярно-генетический метод. Днк. секвенирование человеческой днк
Определение полной последовательности нуклеотидов.
Дорого поэтому секвинируют не весь геном.
Метод поиска ассоциаций: GWAS ( метод ассоциаций). проверяет точки генома с разными вариациями ( СНИП ) однонуклеотидные полиморфизмы.
Гибридизация.
На чип пришиты различные варианты последовательностей. гибридизируют. если произошла : то значит не отличаетсяот образца ( принцип комплиментарности).
Какой нуклеотид в опред месте. Судмедэкспертиза.
5. культивирование клеток на искуственных средах Соматические клетки 20 50 делений и все.
Научились культивировать стволовые клетки . Чтоб они не дифференцироваись . Клетки - замена животных.
Чтобы культивированная клетка росла нужно Пит вещ-во и факторы роста.
Меланин есть в коже, в волосах, радужка глаза, пигментном эпителии сетчатки, куда погружены палочки и колбочки. Слизистые оболочки , в горле , в наружном слух проходе, внутри брюшин.
Меланин помимо цвета явл антиоксидантом а может быть , наоборот - окислителем.
Меланин это полимер:
( не днк кот сост из нуклеотидов , не белок кот из аминокислот , не глюкоза )
2 типа меланина
Эу ( черный нерастворимая DHI дигодроксии .. и коричн раств DHICA ) и
феомеланин ( желторыж раств в щелочной среде). Полимер цистеинил дофа.
Предшественником явл а/к-та ( аминокислота) тирозин , либо фенилаланин Фермент кот окисляет тирозин до дофа или дофахенона наз-ся тирозиназа. Мутации в ней приводят к альбинизму .
Tyr
TyrР1. -тирозиназа подобный белок 1 Tyr P2 Dct
Генные семейства кодируют группу белков , например, гемомоглобин . Белки из одного семейства - паралы.
Тирозиназа связывает кислород.
Нужно было, Когда синезеленые начали много его выделять.
Цепь переноса электронов отдает электроны на кикислород
36 Тирозиназа стала исп-ся на синтез меланина.
У человека в 11-й хромосоме тирозиназа.
Почему клетка синтезирует сначала черный потом рыжий? При высокой активности тирозиназы -черный А при низкой - рыжий.
Активность фермента больше или меньше.
У черных людей среда кислая там плохо рас? тирозиназа. За переключение на рыж влияет МС 1r
Если много агути белок садится вместо Фео ( антогонист)- цвет желтый . Тирозиназы мало. Выброс агути может быть циклическим , у нас нет. У худых мутации в самом гене , у жирных - слишком много агути.
Альбинизм 1 типа - мутации в Гене тирозиназы.
Не загорает на солнце. Светлые волосы глаза. Нистагм - дрожание глаз. Типа оса1 в околокожный.
Термочувствительные мутация.
При высокой температуре неправильно сворачивается.
Рецессивное аутосомное наследование.
3 тип : мутация в белке: tyrp1 оса-3 Мутаций Гена Tyr P2- у людей нет.
У блонд с голубыми глазами тирозиназы малоактивны. Окружение в кот попадает клетки влияет
Итог.
2 типа меланина Тирозиназа синтезирует меланин. Хорошо работает - черный Не активна — рыжий.
3лк тема: Строение, фолдинг, деградация, хим модификации белков.
Многие белки объедены в семейства . Рецепторы (например, gpcr) - самое большое семейство .
Откуда появляются белки?
- Предковый ген удваивается ( дупликация).
Близкие по происхождению ( от одного предка), но выполняющие разные функции - это паралоги ( например, тирозиназа или гемоглобин:альфа и Бетта. )
Белки выполняющие одни функции у разных организмов - ортологи. ( у человека и мышитирозиназа).
Любая полипептидная цепь может образовывать структуры более сложные (другого порядка):
1.Альфа спираль
2.Бетта - скаладчатый слой ( как корзинка). 3.Третичная - глобула Обычно есть металл : например у Тирозиназы - медь.
Сворачивание ( фолдинг) белка - следствие его строения ( не/заряженные остатки) .если поместить белок в воду, то гидрофильные части повернутся к воде .
<Андрей Андреев internet ПРОГРАММА: #FOLDING #PROTEINS>
Шапероны помогают белкам свернуться ( тем, кто сам не может).
Самое большое Семейство шаперонов - белки теплового шока HSP) . BIP белок .
Группы белков по способности к фолдингу .
1.Сворачиваются сами
2.При участии HSP -70 ( сидит рядом с рибосомой, связывается как белок сошел). Механизм: связывается с гидрофобными участками белка ;0: не дает им гидрат повально др. С др)
3.Сначала HSP -70, потом HSP-90 -работают как "клещи": сжимает белок .
4.Сначала HSP -70, потом HSP -60 - шапиронинывыглядят как боченок: внутри гидрофобная среда. Там 10 % всех белков сворачиваются. Они важны: так образованы белки цитоскелетатубулины.
5 Bip - ЭПС
В процессе денатурации белков обнажаются гидрофобные последовательности, способные агрегировать (!) др с др.
( когда формируется БЛС : хвосты связываются др с др, не мешая гидрофил головкам связываться с молекулами воды.)
Альцгеймер паркинсон - откладываются амелоиды.
Они нарушают работу органоидов, так как все к ним прилипает. ( к Бетта складчатым слоям).
Амелоид может не быть патогенным. Например, Функциональный матрикс, на кот синтезируется меланин.
Некоторые белки принимают разную конформацию. Бывают неправильные. Остальные не могут правильно сложится. прионы устоичивы к гидролазам.
Тогда Человек умрет.
Модификации белков:
-Фосфорилирование ( присоединение остатка фосф к-ты: только где есть ОН группы ) . -Метилирование ( только где есть NH группы . Например, метилирование гистонов) -Ацетилирование (ЭПС?)
-Гликозилирование ( садится олигосахарид.
-Убиквинитирование ( полибиквинированный белок разрушается)
-Сумоилирование ( продолжает жизнь белка. Может идти в цитоплазму , а не в ядро). -Присоединение жирной кислоты -Частичный протеолиз - необратимая модификация. ( разрезание белка на части).
Примеры протеолиза: -Отрезание сигнального пептида .
-Удаление внутреннего фрагмента проинсулина. Происходит В Комплексе Гольджи. -Проопиомеланокортин ( ПОМК). Синтезируется в гипофизе. Режется на части. -Актг. Надпочечники.
-Активация каспаз при апоптозе.
-Разрезание кусочков для образования матрикса.
Альцгеймер ( протеаза не отрезает белок ).
Расщепляются белки : Регуляторных Старые
Деградация белков:
Тирозиназа живет долго: 10 часов.
Расщепление белков происходит А)в лизосомах Б) протеасомах ( мясорубка)
Белок входит внутрь каналов и расщепляется до коротких пептидов ( не до аминокислот еще). Функции протеасом:
-избавиться от неправильных белков
-контроль белков
Убиквитинирование белков.
-убиквинированный белок попадает в " black list"))
3 фермента
1.Е1 найдет и прикрепет убиквитин к себе.
2.е2 - вз-ет с убиквитином . Точнее, Отбирает его для себя
3.Е3. - узнает белки-мишени , которые надо разрушить.
Протеазы - ферменты , расщепляющие белки
-внеклеточн -внутриклет
-мембраны
Эндопептидаза надкусит аминокислату Экзопептидазы - жрут с конца по одной аминокислоте.
1. Сортировка белков.
(И позже Везикулярный транспорт.)
Синтез всех белков начинается в цитоплазме, кроме митохондриальных. Куда пойти - решают с помощью сигнальных пептидов.
Для ЭПС - это несколько первых а/к белка. Гиброфобных. - Nh2 , а для для пироксисом - на конце СООН
Митохондриальный сигнал в середине пепт цепи.
Белки через ЭПС : мембранные, секреторные : секреторных путей ( тирозиназы ) и лизосомные -гидролазы.
Recognition Protein signal сигнал распознающая частица узнала свой пептид. Синтез остановился. Если не свернется -клубок не протолкнуть.
Комплекс с сигнал распознающей частицей нужен чтобы посадить рибосому на ЭПС. Сигнал распозн частичка ушла.
Что происх с белками проникающими через канал в область шерох ЭПС. Они связываются с бип белком. Что бы не свернулся . Идет гликозилирование по пути и связывание ( нач этап для КГ).
У тирозиназы есть 2 центра связывания . Медь. Гликозилируются в 7 местах ( 7 сайтов). Нужно для правильной укладки.
После гликозилирование тирозинза связывается с ликтиновыми шаперонами , кот держат ее за углеродные остатки.
( кальян???? оксид, кальретикулин)
Также в ЭПС происходит образование дисульфидных связей. Когда в ЭПС много своб радикалов (- стресс)
Дисульфидные связи не появляются, белок не укладывается.
Несколько раундов укладки, если не удалось правильно свернуть, то его выводят в полость ЭПС убиквитин????. Расщепляется в протеасомах - все кто не смог принять правильную конформацию, )
Тирозинза - это трансмембранный белок. 1го класса.
Якорная последовательностьстоп синтеза белка.
Посттрансляционное созревание тирозиназы включает:
-встраивание в мембрану
-приобретение нативной инфы с помощью бип белков Лектиновых шаперонов
-гликолизирование
-образование дисульфидный связи
-связывание меди.
-фосолирирование С- конца.
* Не могут Образоваться дисульф свбелок не м свернуться в ЭПС много несвернутый белков.
Сбой : тирозинза не захватывает медь. Не создаются коферменты.
2. Везикулярный транспорт ( пузырек).
Белки из ЭПС выходят в виде мембр пузырьков. Чтобы отпочковался пузырек нужны клатрины. динамин пеешнуровывает ??
В поздней эндосоме впочкование внутрь органоиды ( клатринов нет). Обеспечивается ЕSCRT ( комплекс эндосом альфой сортировки). атипичный эндоцитоз.
Что бы клатрины собирались нужны белки адапторы кинеин и динеин - молекулярные моторы, кот способствуют движению пузырька вдоль микробрубочек.
Доя слияния пузырько нужны белки слияния- t- snare target. V- snare ( на везикуле). Специфичны . Должны соотв др др.
Направление движения пузырьков задается маленькими g белками - Rab ГТФфазы .
Эффекторы Связывают с
-молекулярными моторами Причальными белками
-rab со снар
Гидролаза фосфолиризуются по маннозе а потом
Пузырьки отрываются от ЭПС и форм цИС отдел Одна и таже цистерна потом стала медиальн от делом и транс
Эндосомальная система.
Координирует транспорт между плазмолеммой КГ и Лизосомой.
Она обеспечивает рециклирование рецепторов. )Когда рец можно исп-ть еще один раз. ) расщепление мембранных белков и продуктов эндоцитоза.
3 компонента :
1. Ранние эндосомы.
Расположены возле плазмолемма ( ПАК)
Рh в ранней эндосоме 6.8- 5.9 покислее чем в цитоплазме.
2. Поздние эндосомы : он от 6.0 -4.9
Мультивизикулярное тельце - одна из стадий поздней эндосомы.
Экзосомы. Внутри них. - ИРНК, Матр РНК, шапероны.
Эндосома превратиться в лизосому.
Лизосомы сливая с визикулярным тельцем для обновления гидролаз? Рh в Лизосомах 5,5.
Меланосома - мембр пузырек в кот много ионных каналов И есть мелосомальный матрикс.
Меланосомы называют лизосомосвязанными органоидами.
Кроме Меланосома к таким органоидами относят: мембранные белки т-лимфоцитов и натуральных киллеров, тромбоцитарный гранулы.
Ламилярные тельца в легочных пузырьках, =?в эпителии легких.
Общие черты этих :
( почему отнесем к лизосомам)
1.Кислая среда
2.В мембр этих органоидов есть лизосомные белки.
3.Общность происхождения ( из ранней эндосомы).
Меланосомы Развиваются через серию стадий: 3 стадии нач пр-во ферментов меланина 4 меланин
Образование меланосомального матрикса. Белок предшественник этого матрикса Рmel 17.
В КГ в трансотделе к нему присоед сеоловые кислоты и он Идет в ПАК , потом в ранней эндосоме .
Протеаза ( расщепляет) отрезает мел 17 образуя отложения из кот обр фибрилярные матрикс. Полезный : депо отложений меланина ( помогает полимеризорваться). 2. Матрикс связывает токсичны продуктов-предшественников .
Во второй меланосоме идет синтез меланина.
Раб ГТФфазы направляют белки , обеспечивают слипание. Пузырек с раб будет направлен к опред мотору. Судьба решена.
Сортировка меланосомальных белков:
Для направления белков внутрь Меланосомы используется адапторные комплексы и комплексы лизосомальной сортировкиблок. Block.
AP1. Сортирует белки с гидролазами ( тирозинза) .от КГ к ранней эндосоме И потом привлекают клатрины.
АР2. От плазмолемма к эндосоме. Мел17 АРЗ в кл кожи от ранних энд к лизос
АР5 рециклирование Рецепторов ( возвращает к ПАК от эндосомы>.
Блок комплексы нужны для сортировки. Привлекают активируют раб гтф азы.
Мутации в АР ( адапт комплекс) и блок комплексах приводят к ослабл пигментации. В составе синдромов германского Пудлака. Альбинизм с кровотечением.
Адапт комплекс и блок синтезир не только Меланосомы но и термоцитарные гранулы , тромбоциты?
Плеотроплхный ген.
Синдром чедиака хигаси. Деф радужн оболочки, кровотеч, иммунодефиц. LYST Огромные лизосомы.
Нарушение сортировки.
Транспорт меланосом в кератиноциты ( клетки эпидермиса). В эпидернмисе каждый меланостимулирующему связан с ??
Зрелые Меланосомы трансп-ся сначала в основание дендрит ов. Потом вдоль по дендритам достигают конца и потом в кожу.
Скачек на актиновые филаменты с помощь ГТФфазы. Раб 27 Меланосомы двигаются вдоль дендритам. На конце образуются филаподии. -трубчатые
выросты 200-300 нанометр в диаметре. Через них передаются Меланосомы. Кератиноцитам
Гипотезы ( смотри картинку)
1.ЦитоФагоцитоз
2.Водопровод
Нарушение т-р меланосомсиндром грисцелли. 3 типа. 1. Мутации в Гене миозин -5 ( v)
Наруш пигмент , невролог дефекты. Так как уч-ет в тр-те синаптическую пузырьков.
Тип -2 мутации в Гене раб27 Уменьш пигмент невролог, гемофагоцитарный синдром. Саркофаги жрут клетки крови. Лихорадка.
3. Тип мутации в Гене меланнофелина. Гипопигментация.
Меланобласты ( предшественники меланоцитов)образуются из нервного гребняструктура которая образуется на границе между нейтральной и нейральной эктодермы ( по краям
замыкания этой трубки).
В конце 2 мес эмбриональной развития. Утрачивают механич контакты, выползают из эпиталиального пласта и мигрируют вдоль тела зародыша направляясь к месту оконч локализации.
Производные неврологов гребня кроме меланоцитов превращаются в хрящи и кости лица - нейроглию ( вспомог кл нервн системы)., гладкие мышцы ( соед ТК в осн в лиц отделе), а так же симпатические и энтерические нейроны ( окажутся в кишечнике) .
Вещество надпочечников - измененные ганглии.
Направление миграции: Меланобласты - дорсолатерально, будущие нейроны - вентреально Выход клеток происходит волнами 1,2 волна дает нейроны и нейроглии Посл волнадает Меланобласты
Меланобласты закладываются в средн части нервн гребня. А также на границе среднего и заднего мозга
С-kit - рецептор к фактору роста стволовых клеток. ( кит лиганд).
Цитокины. Молекулы которые направляют движение.
Учерного человека много меланина . Дисперсно. Хор Меланин защищает от ультрафиолета
Убелого - кучкуются.
Признаки зрелого меланоцитов: Много отростков ( дендритов)
Созревание меланосом в кот синтезируется меланин с помощью тирозиназ.
Филаподии : откусывают. Отростки на откростках.
2 гл процесса эмбриогинеза
-дифференцировка клеток . ( спец функции или структуры)
-морфогенез возникновение формы
генные сети!
Плюрипотентные стволовые клетки.
Мультипотентные- в несколько
Унипотентные - одна возможность( сперматогонии, Меланобласты).
Чем обеспечивается морфогенез:
1.Управление числом клет делений.
2.Изменение формы клеток
3.Движение или миграция клеток
4.Изменение размеров кл Огромные яйцекл и мал сперматоз
5.Апоптоз. ( перепонки с/у пальц исчез напр).
6.Изменение состава клет мембр или секретируемых продуктов
Бесплодие : сперматоз не доползаю до семенников .
Прежде чем покинуть
Десмосомы?
Когда кл выползает из эпиталиального конца она теряет контакты с соседн кл , а затем начинает движение вдоль по градиенту сигнальных молекул.
Контакты между кл важную роль в развитии. Котгерины.
Функция родства ( сосед кл образ контакт)!
когда кл лежит на субстрате в какую ст она будет двиг. ?
Сигнал мол активир цитослекет кл обращ псевдоподий в сторону сигнала. И подтягивается туда перенося цитоплазму.
Межклеточная коммуникация. 1. Эндокринная
Сигнальная молекула разносится кровью на большое расстояние от места возникновения. Гормоны.
2. Паракринный Клетка подает сигнал в тканевый жидкость
3.Синаптическая с помощью нервного сигнала ( электрич сигнал)
4.Аутокринный ( клетка выделяет вещество которое на нее и действует)
5.Контактная сигнал мол не отдел от кл а встроена в мембрану .
Кл реагир на сигналы соседних клеток!
Типы рецепторов Цитоплазм рецепторы
Гидрофобные мол сами преодолев барьер и попадают в кл. Результат действия любого сигналаклет ответ. ( Жизнедеят, деление, дифференц, гибель.
Сигнал от рецептора
Нью:Экспрессия
1. Геном
Большая часть генома вкл в себя повторы ( ниче не кодируют) , транспазоны ( кодир для себя) .
Микро РНК участвуют в деградации ИРНК
Единовременно читается одна цепь. Если читается вторая цепь - это вирусная днк . Уничтожить.
Хроматин.
- это комплекс днк с белками