Samenvatting Hoofdstuk 9 Moleculaire Biologie

H9: REGELING VAN
TRANSCRIPTIE BIJ EUKARYOTEN
Euk. zijn veel complexer dan prok. !!

9.1 ORGANISATIE VAN HET GENOOM BIJ EUKARYOTEN
Genoom bij euk.:

- Georganiseerd in lineaire chromosomen
- 1 centromeer
- 2 telomeren aan de uiteinden
- Meerdere ‘origins of replication’

Tijdens metafase v/d celdeling zijn de chromosomen zeer sterk gecondenseerd (maakt de
scheiding v/d chromosomen over de dochtercellen mogelijk)

Cel open breken + chromosomen fixeren op draagglaasje en kleuren met specifieke
reagentia
 structuur in deze chromosomen kan worden onderscheiden
Bv. Giemsa kleurstaf zal A/T-rijke gebieden in de chromosomen kleuren
 ontstaan bandenpatroon dat specifiek is voor chromosoom




In kankercellen zijn heel veel translocaties = uitwisselingen van
chromosoomfragmenten die bv. kunnen ontstaan doordat na dubbele strengsbreuken de
foutieve chromosoomfragmenten aan elkaar geligeerd worden (zichtbaar maken via
Giemsa-kleuring)
 gevolg = dat de genexpressie t.h.v. de translocatie verstoord is

9.1.1 ORGANISATIE VAN NUCLEOSOMEN

DNA v/h menselijk genoom = langer dan 1 meter en komt voor in elke celkern.
Genoom is op zeer gecontroleerde wijze verpakt (zodat replicatie, herstel en transcriptie
nog kunnen doorgaan). DNA komt in de cel NOOIT voor als naakt DNA, maar is steeds
gecomplexeerd met verschillende eiwitten t.v.v. het chromatine. Zeer sterk ontwonden

,chromatine-streng heeft een paternosterstructuur (beads on a string). ‘beads’ =
nucleosomen

Nucleosomen vormen de basic units van chromatine; bestaan uit 146 bp. lange DNA +
eiwitkern bestaande uit 8 histonen. Tussen nucleosomen bevinden zich 50 bp.
Histonen = 10-15 kDa (kleine) eiwitten met specifieke structuur
 kunne dimeriseren onder de vorm van een ‘hand shake’; dimerisatie treedt op tussen
H2A en H2B enerzijds en H3 en H4 anderzijds




Eerst worden H3-H4 tetrameren gevormd, waarbij dan 2 dimeren H2A-H2B worden
gevoegd t.v.v. het histon-octameer (eiwitgedeelte v/h nucleosoom).
DNA + nucleosoom = afgeplatte cilinder
 DNA heeft niet de ideale B-helicale structuur, maar wordt sterk gebogen door zijn
omwenteling rond het nucleosoom
Ten slotte associeert histon 1 (H1) met de nucleosomen op de plaats waar het DNA
binnen- en buitenkomt




9.1.2 HOGERE ORGANISATIE VAN CHROMATINE

Vorm v/h histon-octameer is niet perfect afgeplatte cilinder, maar een beetje wigvormig
(zodat de nucleosomen tegen elkaar passen i/d 30 nm solenoïde)

, Vorming v/d solenoïde is afh. van histon 1; men onderscheidt de 300 nm fibers (bij
minder gecondenseerde chromosoomfragmenten = euchromatine = lichte delen) en de
700 nm fibers (bij meer gecondenseerde chromosoomfragmenten = heterochromatine
= donkere delen)

2 soorten chromatine:

- Heterochromatine: zichtbaar tijdens de interfase als optisch dense structuren in
de celkern
- Euchromatine: niet zichtbaar

Chromatine bestaat uit constitutief euchromatine en uit constitutief heterochromatine
 constitutief heterochromatine: in alle cellen als heterochromatine aanwezig en zit
voornamelijk rond de centromeren en de telomeren + bevat niet coderend DNA dat uit
herhalingen van korte motieven bestaat (repititieve sequenties)
Heterochromatine is doorgaans inactief = de genen die erin gecondenseerd zijn komen
niet tot expressie <--> genen die in het euchromatine gelegen zijn, kunnen wel actief zijn




Transcriptie-regeling is gecorreleerd met de structuur van chromatine.

 Geïllustreerd met reuzenchromosomen i/d speekselklieren v/d fruitvlieg
(Drosophila):
‘puffs’ ontstaan op plaatsen waar even daarvoor nog heterochromatine aanwezig
was,
t.h.v. de ‘puffs’ kon men actief RNApol II (gefosforyleerd) en nieuw gevormd RNA
aantonen, terwijl bij de densere delen geen RNA of geactiveerd RNApol werd
teruggevonden
= bewijs dat actieve transcriptie overeenkomt met open chromatine