A sejtmag szerkezete s mkdseI.Dr. habil. Khidai LszlSE, Genetikai, Sejt- s ImmunbiolgiaiIntzet

Robert Brown(1773-1858)A sejtmag lerja (1833)

A sejtmag nucleus - kialakulsa

Genom mretnek vltozsa az evolci sorn

Kompartmentalizci Transzkripci s transzlci elklnl

Bonyolult s idben jobban elvlasztott szablyoz mechanizmusok kialakulsa

A sejtmag szerkezete 1.Helyzete: - sejt centrumban- sejt funkcijt kveten (ld. mirigyek, hcs. izom)

Szma:- 1 2 - sok

Alakja:- gmb - laptott - plcika - karjozott - fzr

Mrete: 5-10 mm

A sejtmag szerkezete 2.MaghrtyaInterkromtain llomny mag mtrix-fibrillris elemek magnedv (nukleoplazma) magvz makromolekula komplexek

Sejtmagmembrn ketts membrn eltr sszettel kls membrn dER (riboszmk) perinuklearis tr bels membrn vz elemek kromatin

Magprusok

Csatornk:1 db centrlis 8 db perifrisMagprusok

Magprus szerkezeteTbb mint 100 nukleoporin fehrje (Nups)Gyrs szerkezet citoplazmatikus gyr nukleris gyr (+ bels kll gyr s luminlis gyr)Citoplazmatikus oldalonfilametumok s partikulumokMagi oldalon ketrec ill. kosrszer struktra

A magprusok molekulris sszetteleNup = nukleoporinKb. 50-100 fleNup

Mret s kmiai jelleg szerinti szelektv kapu-transzport 60 kDa nem jut be AZONBAN

Bejut: RNS polimeraz, DNS polimerz (300 kDa), kb. 100 hiszton /min /per prusKijut: riboszma alegysgek (30 nm) 10 min/ prus.Egyes molekulk komplex szerkezeti formban, msok elongltan kerlnek ki/be. A transzport rsztvevi: Szlltmolekulk- karioferinek Szlltott molekulkon felismer szignlNLS vagy NES) a magprus nukleoporin fehrji Ran fehrje A nuklearis transzport jellemzse

Anyagok transzportja a magmembrnon keresztl

Nuklearis lamina(fibrosus lamina, lamina fibrosa)www.med.cam.ac.uk/.../principles/cs/cs.htm1.jpg

A nuklearis lamina felptse

Perinukleris heterokromatinA laminok szerepe a nukleris lamina felptsben

Nuklearis lamina s a magmembrn ciklus

Kromatin llomny s szervezdseEmberi sejtmagban kb. 2 m hossz DNS

Kromatin llomny szervezdseHeterokromatin

Kompakt szerkezet Inaktv Perinukleris h.k. Fakultatv - tirdhat Konstittv - nem rdik tEukromatin

Laza szerkezet Aktv trdik

Kromatin alapszerkezet: nukleoszma

DNS ketts spirl s a hisztonok alkotjk Hisztonok: bzikus fehrjk (arginin s lizingazdag) 5 osztlyuk van: H1, H2A, H2B, H3 s H4Hiszton korong(oktamer):8 hiszton molekulbl ll (2*4) 2 csavarulatban 146 bzisprnyi DNS tekeredik r

2 korong kztt kb. 60 bp linker rgi + H1 molekulanukleoszomlis hisztonok

1 sejtmagban kb. 25 milli nukleoszma van

Kromatin llomny szervezdse

HisztonAcetillsHistone acetyl transferase= HATHiszton-szint szablyozs

Nukleoszma szerkezet talaktsa s helyrelltsa Hiszton acetilci (HAT) - Hiszton deacetilci (HDA = histone deacetylase)Hiszton-szint szablyozs 2.

Metilci hiszton vagy DNS esetben rendszerint kikapcsols

Acetilci hiszton esetben rendszerint a gnt bekapcsolja

Foszforilci gnek esetben nem egyrtelm a hatsa

Hiszton-szint szablyozs 3

Nucleolus = Sejtmagvacska

MagvacskaFC/ pars amorphaKevss elektrondenz fibrillris centrumrDNS: tbb kpia, trs

DFK/ pars fibrosaErsen elektrondenz fibrillris komponensPre-rRNS mdosts DGK/ pars granulosaKzepesen elektrondenz granulris komponensrRNS s riboszmlisfehrjk sszeszerelse

Nac = nukleolusz asszocilt kromatin(PCh = pars chromosoma)

Kromoszma territriumok kialakulsa

www.umanitoba.ca/.../Research_fig6.jpg Nuklearis matrix

Kromoszma territriumok a sejtmagban

Kromoszma territrium - egy adott kromoszma a sejtmag egy adott rgijban tallhat

Kromoszma territriumok kapcsoldsa a sejtmag egyes rszeihez

Kromoszma territriumok bels szerkezete

Kromoszma territriumok bels szerkezete

Kromoszma territriumok A bels szerkezet s az aktivits viszonya

Kromatin helyzetnek vltozsai

Nukleoszma szerkezet megbontsa trtnhet

olyan fehrjkkel amelyek letekerik a hurkokat Pl. HMG proteinek (HMG= high motility group)olyan transzkripcis faktorokkal, amelyek ezeket a helyeket ismerik fel s bektdnek

2. Transzkripci

3. Nukleoszma szerkezet helyrelltsa Hiszton acetilci (HAT) Hiszton deacetilci (HDA = hiszton deacetilz)

Kromatin trendezds - remodelling

A nukleris lamina megbetegedse - Progeria ~ HutchinsonGilford szindrma - Lamin A gn mutcija Lamin A-CAAX farnezilezdse sejtmag kros morfolgia heterokromatin dezorganizci krosult DNS hibajavts Felgyorsult regeds

A farnezil transzferz inhibitor szerepeProgria FTIProgria FTI

************************************