12-14 nov. 201 8 [626283]

CURS 7,
12-14 nov. 201 8
CROMOSOMI I (II), DIVIZIUNEA CELULARĂ

Din datele ant:
Componentele nucleului:

I. Învelișul nuclear

II. Cromatina nucleară

III. Nucleolul

IV. Matricea nucleară (carioplasma)

III. Nucleolul

Rolul nucleolului:
biogeneza ribosomilor

a) Zonă granulară –
precusorii ribosomilor;
b) Zonă fibrilară –
molecule de ADN și
ARNr;
c) Zonă amorfă – între
cele două.
Ultrastructura nucleolului:

Reg ADN -servesc sintezei de ARNr (cap. 19)
reg. numite organizatori nucelolari

IV. Carioplasma (matricea nucleară)

Conține:

– Apă;
– Ioni;
– Subst. micromoleculare;
– Proteine:
– fibroase – ex.
nucleoplasmina;
– solubile (prot. nonhistonice
ex: enzime care acționează
la niv ADN)

Cap. 8. Cromosomii
eucariotici: aspecte de BCM cu
aplicații medicale
Un cromosom
(lb. gr. chroma = culoare și soma =
corp, element ) – o molecul ă de ADN;

Structuri celulare ale eredității

Funcțiile cromosomilor :
1. Depozitarea informației
genetice

2. Transmiterea informației genetice

3. Exprimarea informației genetice
ADN ARN transcriere traducere
proteine

Asemeni altor sisteme de codare..

ADN ARN transcriere traducere
proteine
4. Evoluția informației genetice –
modificări în ev. speciilor – mutații la
nivelul ADN.

Tipuri de cromosomi:

1. Telocentrici

2. Acrocentrici

3. Submetacentrici

4. Metacentrici

Caractere morfologice generale ale
cromosomilor

a) Centromerul (constricția
primară)

b) Costricția secundară

c) Satelitul

d) *Telomerele – porțiuni de ADN repetitiv care
protejează extremitățile cromosomilor, dar se
scurtează la fiecare diviziune.
Telomeraza – enzimă care protejează scurtarea
cromos., fiind prezentă în celulele stem embrionare,
sau în celulele tumorale. Este f. rar identificată în
celulele noastre somatice.

*Descoperirea mecanismului de protejare a extremităților
cromosomilor, prin activitatea telomerazei

Cariotipul = imag. micro -fotografică ce corespunde
nr. și morfologiei cromosomilor din metafaza
unei celule diploide

Sp. umană – 46
(23 perechi)

• 44 autosomi
• 2 gonosomi

•Formula cromos .
normal ă:
•46, XX (F)
•46, XY (M)

Realizarea unui cariotip
•Prelevarea sangelui/
amniocitelor

•Cultivarea celulelor , stimulare a
cu fitohemaglutinina

•Blocarea diviziunii – metafaza

•Fragilizarea mb, mediu hipotonic

•Etalarea cromosomilor, colorare,
fotografiere la microscop

Importanța: diagn. anomaliilor cromosomiale!
a) Anomali cromosomiale numerice
• Sindromul Down (Trisomia 21)

rupturi cromosomiale ,
• Deleții sau inserții ,

b) Anomali cromosomiale structurale

•Cromosom inelar
•Duplicații

•Translocații

Tehnici moderne – de fluorescență – identif.
cromosomului Y sau a oricărui fragment mic din
cromosomi (ex: FISH -fluorescence in situ hybridization )

•Corpusculul F – repr. cromosomul Y,
•Vizibil prin micr. de fluorescenta,
(ex – în celule epit din mucoasa bucală)

8.4. Compoziția chimică , ultrastructura
și org. molec. a cromatinei
a) ADN

b) ARN

c) Proteine
– nehistonice
– histonice (H1, H2A, H2B, H3, H4) – H1 secvență
variabilă

Prin TEM

Nivele de organizare molec. ale cromatinei
a) Nucleosomul – unitatea structural ă fundamentală
-Octamer –
-2x (H2A, H2B, H3, H4)

-ADN inter -nucleosomic –
de el este legat histona H1

c) Fibra groasă
de cromatină b) Filamentul subțire
de cromatină

d) Bucla (domeniul) de cromatină,
unitatea functională

e) Benzile cromosomilor

Cap. 9. Diviziunea celulară

Diviziunea celulară
Ciclul celular : faze
•Diviziunea celular ă – o cel. “mamă“ se scindează pt. a forma
două cel. “fiice”;
•Reproducere biochimică – sinteză de micro și macromolecule;
între două diviziuni;
Alberts et al., 2014

Reglarea ciclului celular
(*puncte de restricție/control)
•1. Punctul de restricție (G1/G0)
-factori de creștere, nutrienți;
-modificări ale structurii ADN;
•2. *Punctul de tranziție G2/M
-modificări ale structurii ADN recent
sintetizat;
•3. *Punctul de tranziție
metafază/anafază
-atașarea cromozomilor de fusul de div.
-separarea cromatidelor surori.

* NEURONII NU SE DIVID, DAR AVEM
NEUROGENEZĂ ADULTĂ DIN CELULE
STEM AFLATE INANUMITE REGIUNI
ALE SNC! http://nmsu.edu /~molbio/mcb520/lecture12.ht

Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)

Figure 18 -5 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) Descop. din anii anii ’80, dar premiate in 2001
(Nobel)
La nivel biochimic interacțiunea de tip:
Ciclină – Kinază dependentă de cicline (cdk):

*Premiul Nobel – Medicină sau fiziologie 2001

Mitoza
-Diviziune indirectă;

-Se conservă nr. de cromosomi;

-Specifică celulelor eucariote;

-Durată aprox. – o oră.

Fazele mitozei
-5 faze (incluzând prometafaza )
http://greatneck.k12.ny.us/GNPS/SHS/dept/science/krauz/bio_h/Biology_Handouts_Diagrams_Videos.htm Ap.
mitotic

Evenimente moleculare din cursul mitozei
-Dublarea lor începe în faza S
din interfază!!!!!
-Replicare semiconservativă
1. Separara centrilor celulari dublați

2. Dezasamblarea învelișului nuclear în prometafază

-Fosforilarea laminelor A și C;

3. Asamblarea aparatului mitotic = formarea fusului de
diviziune și a celor 2 asteri

-Fibre (inter)polare:
-Fibre cinetocorice:
-Fibre astrale:
https://www.studyblue.com/notes/note/n/cell -cycle/deck/4348844

4. Deplasarea cromosomilor în
anafază
•Atașarea cromosomilor de fibre din
fusul de diviziune

Alberts et al., 2014

A) Îndep ărtarea
centrosomilor prin
alungirea fibrelor
interpolare – intervin
proteine motor ( KRP-
kynesin related proteins)

B) Depolimerizarea fibrelor
astrale la niv. cărora
intervin proteine motor
(KRP – kynesin related
proteins)
Alberts et al., 2014

C) Deplasarea cromosomilor pe fibrele
cinetocorice:
•*Nu necesită ATP sau proteine motor!!

•Depol. MT la capătul „+” – forță care trage cinetocorii
spre polii celulei;
•Energia necesară mișcării – stocată în MT , este
eliberată prin depolimerizare a MT – – GTP;

Alberts et al., 2014

5. Citodiereza
Alberts et al., 2014

6. Creșterea nr. de prelungiri ale plasmalemei

Meioza
– Asigură “amestecul”
inf. geomului (patern și
matern );
Caracteristici :
a) Există 2 etape :
–Meioza I
(reduc țională )
–Meioza II (ecvațională )

b) Rezultatul: dintr -o
celul ă diplo idă rezultă
4 celule haploide

c) Semnificația biologică –
–Asigură formarea gameților
•ovogeneza
•spermatogen eza

Prin fecundare se formează celula ou
sau zigotul , care este diploid (2n
cromoso mi ..la om – 46 cromosom i).

Durata meiozei

•Ovogeneza (12-40 an i); debut în viața
embrionară

•Spermatogeneza (4 săpt.); debut la
pubertate , atinge un maxim în jurul
vârstei de 20-30 an i.

Evenimente molec. în
Meioza I (CCC )
a) Profaza I:
•1) Condensarea cromatinei,
formarea cromosomului meiotic

•2) Conjugarea cromosomilor
omologi (sinapsa) – formarea
complexului sinaptonemal

•3) Procesul de “ Crossing -over ”
–Gameții primesc gene de la ambii
părinți

b) Prometafaza I

c) Metafaza I
– Se despart cromosomi care sunt
bicromatidieni , având câte o cromatidă mixtă!
cromosomi
Centru celular Fus de diviziune
Centru celular

d) Anafaza I

e) Telofaza I și citodiereza

Ovogeneză : 1 ovocit
primar + 1 corp polar
Spermatogeneză :
două spermatocite
secundare

Evenimente
moleculare în
Meioza II

•O mitoză
obișnuită , dar
care NU a fost
precedat ă de fază
S (fără replicarea
ADN)!

8zile 16 sapt. 6 luni

Recap.,
Impl. medicale ale diviziunii celulare
A) Apariția anomalii lor cromosomiale – diagn : cariotip clasic
sau variante le moderne
B) Orice dereglare în sistemul de control al ciclului celular –
apari ția celulelor canceroase!