генетика к 2 кр

Последовательность ДНК в районе

центромера

Saccharomyces cerevisiae: единственный эукариот с cen-специфичной ДНК

		CDE I	CDE II – одна нуклеосома CDE III – соединение с 1
					микротрубочкой
	ATCACATG		78 – 87 bp; 87 – 98%		TGTATATGATTTCGCAAAAAAAA
	G	G			AAA
			AT
					T T T	C TT

~ 125 пн, одна копия, три домена Функциональный центромер

Сателлитная ДНК образует центромер человека

Перицентромерный район (ретротранспозоны)

~ 2 - 5

Mb

-satellite DNA monomers (171 bp, ~ 63%

AT)

Для цитолога Центромера - хромосомный участок, к которому

крепятся нити веретена клеточного деления.

Центромера иногда видна как "первичная" перетяжка на хромосоме (Fleming 1880).

Для генетика центромера – это хромосомный сайт, необходимый для наследования хромосом

По современной терминологии клеточной и молекулярной биологии центромера – это сегмент ДНК (центромерная ДНК), к которому крепится кинетохор (К).

Кинетохор - сложный белковый комплекс, ассоциированный с Ц за счет ДНК-белковых взаимодействий.

К нему крепятся микротрубочки веретена.

Структура обобщенного
центромера растений
домен хромосомы, определяющий сборку кинетохора
Перицентромерный	Кинетохорный	Перицентромерный
гетерохроматин		гетерохроматин
	домен
CEN-DNA = видо-специфичные повторы сателлитной ДНК

Различные известные и неизвестные повторяющиеся последовательности

CR = центромерные ретротранспозоны различных семейств.

У злаков – производные древних T3/gypsy-подобных консервативных

элементов

Консервативные гистоны CenH3: взаимодействуют с ДНК хроматин

Определение центромера

H4 CenH3

H2B

CenH3

H 4

Нуклеосома

Центромерная ДНК намотана на нуклеосомы, у которых обычный гистон H3 заменен на гистон CenH3, который взаимодействует с центромером независимо от последовательности его ДНК.

Центромерный комплекс ДНК/CenH3 конститутивен: маркирует центромерный район на протяжении всего клеточного цикла у всех изученных эукариот.

В митозе/мейозе множество других временных

Модифицированные центромерных белков (~100) узнают эту «метку» и полипептидные концы взаимодействуют, образуя действующий кинетохор.

CenH3

Как CenH3 гистон специфически узнает нуклеосомы центромера – неизвестно.

Определение центромера у кукурузы

			гистон CenH3	Нормальные
				центромерные
CEN-DNA	CRM	CEN-DNA	CRM	последовательности
				+ CenH3

	CEN-DNA и CRM зонды гибридизуются со многими сайтами	B хромосома
		кукурузы
	(кластерами) на B хромосоме, но гистона CenH3 в хроматине нет.

Последовательность ДНК сама по себе не достаточна для обеспечения функции центром

Типы центромер

1.Локализованная центромера

2.Неоцентромера

3.Нелокализованные центромеры

а. Полилокальные центромеры б. Голоцентромеры (Холоцентромеры)

Большинство видов имеют одну локализованную центромеру - МОНОЦЕНТРИЧЕСКИЕ ХРОМОСОМЫ

Центромер и клеточный цикл

S

G1

G2

интерфаза

митоза

анафаза		IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
		I	профаза /
	III
			метафаза

Когезины образуются в фазе S и соединяют сестринские

хроматиды до

метафазы

Топоизомераза II удаляет зацепления ДНК в районе центромера

Расхождение и сегрегация хромосом

Центромеры обеспечивают движение и упорядоченное распределение хроматид между дочерними ядрами в MИТОЗЕ.

MИТОЗ. Центромеры обогащены когезинами, что обеспечивает правильное выстраивание хромосом на метафазной пластинке и прохождение «контрольного пункта» на стадии метафазы. Сестринские хроматиды начинают терять когезию в плечах начиная с профазы. Центромеры разъединяются в последнюю очередь.

IIIIIIIIIIIIII

IIIIIIIIIIII IIIIIIIIIIIIII

IIIIIIIIIII

ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ И МЕТОДЫ ИХ УЧЕТА

Хромосомной перестройкой, или

аберрацией называют изменение структуры хромосомы под влиянием излучений, химических веществ или спонтанно.

Типы перестроек

хромосомные, когда обе сестринские хроматиды участвуют в хромосомной перестройке в идентичных местах;

хроматидные, когда в аберрацию вовлечена только одна из сестринских хроматид.

внутрихромосомные - происходящие в пределах одной хромосомы,

межхромосомные аберрации связаны с обменом участками между разными хромосомами.