Nucleus genoom 3D organisatie
3D genoom
• 3D configuratie van het genoom is complex, dynamisch en cruciaal voor genregulatie
• Technologische voordelen in chromosoom conformatie
Genregulatie complexe oranismen
Nucleaire compartimentalisatie
• Nodig omdat de DNA inhoud alsmaar groter wordt
• Bacteriën hebben een klein genoom en weinig plaats nodig maar bij de evolutie van de mens
is het aantal nucleotiden toegenomen
• Eukaryote genomen bevatten veel regulatorisch DNA/RNA
• Eukaryote genomen coderen voor multicellulaire ontwikkeling
• Compartimentalisatie zorgt voor kwetsbaarheid van genetisch materiaal (UV licht, stress,
radio): beschadiging van DNA: breuken, mutaties, translocaties
• DNA (1,4m) zal zich moeten opvouwen om zich af te schermen van deze stress factoren
• DNA rond histon (chromatine eiwitten) octameren met de vorming van nucleosomen
• Onregelmatigheden in deze opvouwing:
o Los chromatine = euchromatine -> actief, genen die worden overgeschreven in RNA
o Compact chromatine = heterochromatine -> inactief
• TAD domein = topologisch geassocieerd domein: regio’s van genoom die cogereguleerd
worden
o coördinatie van genen in verschillende chromosomen die samen komen in lussen
o actieve domeinen
• LAD domeinen = lamine geassocieerde domeinen
o Lamines = eiwitten die de kern afschermen
o Filamenteuze lamines liggen rond de DNA inhoud in de kern
o Nucleaire lamines liggen meer aan de periferie
o Gedempte regio’s van het DNA -> inactieve domeinen
, FISH probes maken DNA probes fluorescente tag geven
-> bepaalde genen van een chromosoom zitten in een bepaald territorium van de nucleus
-> binnen deze compartimenten zitten TAD en LAD domeinen
-> deze domeinen kunnen veranderen als cellen gaan differentiëren
-> bv. pluripotente stamcellen: bij ontwikkeling van cellen moeten genen aan/af staan
Genoom is 3D machinerie om genen tot expressie te brengen
Methodes ontwikkeld om de chromatine opvouwing te bestuderen: welke genen zitten samen in
een LAD of TAD domein?
1. Mapping: aspecten van ruimtelijk genoom meten (chromatinelussen, domeinen, nuclear
bodies)
2. Model building: experimentele waarnemingen worden geïnterpreteerd en ruimtelijke
modellen van de kern worden opgesteld
3. Pertubatie experimenten (bv. CRISPR cas): functionele validatie
Chromosomen kunnen gevisualiseerd worden in territoria
• Regulatie van genexpressie in 3 dimensies
• Regulatie van genexpressie door interacties tussen chromatine en proteïne complexen
• Genactivatie/silencing is geassocieerd met de repositionering van de locus naar andere
nucleaire compartimenten
Genoom wordt bekeken als een 3D machinerie om genen tot expressie te brengen
-> chromosomen worden gevisualiseerd in terretoria in de kern
-> genactiviteit en enzymactiviteit zijn afhankelijk van 3D structuur van genoom
Nucleaire compartimentalisatie als mechanisme van controle van genexpressie
-> opvouwing van het DNA en opvouwing met chromatine domeinen zorgt ervoor dat de
densiteit/elasticiteit van een vloeistof in de nucleus varieert
-> verschillende fases: lage en hoge densiteit
• Compact chromatide = viskeus → trage reactiekinetiek (kans dat NF-kB bindt op DNA is klein)
• Actief chromatide = waterig → snellere binding
• Genactivatie/repressie kan worden gereguleerd door fluïditeit
• Gradiënt van fluiditeit kan worden gevormd
• Genactivatie heeft te maken met diffusie eigenschappen van transcriptiefactoren in
verschillende fasen in de nucleus
• Gentranscriptie heeft te maken met reactiesnelheidsnelheid waarmee transcriptiefactoren
binden op DNA
o Bv. transcriptiefactoren
o O.b.v. sequentie van DNA kunnen we NF-kB bindingsmotieven zoeken
o Als NF-kB wordt geactiveerd in de cel en migreert naar de nucleus -> binding op
1000/10 000 plaatsen binden ookal hebben alle genen een NF-kB
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper AVL2. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €4,09. Je zit daarna nergens aan vast.