Com controlen les cèl·lules l’expressió dels seus gens?

 

 

Existeixen dos formes possibles de trobar la cromatina: l'heterocromatina i l'eucromatina.


L'heterocromatina es caracteritza per ser la més condensada de les dues, fet que permet que es tenyeixi més fort. Moltes regions de heterocromatina varien de cèl·lula a cèl·lula. A mesura que la cèl·lula es diferencia, la proporció heterocromatina/eucromatina s'incrementa, reflectint l'especialització de la cèl·lula a mesura que es diferencia.


L'eucromatina, a diferència, es tenyeix més dèbilment degut a que és menys condensada. La eucromatina roman dispersa (no condensada) durant la interfase, moment on té lloc la transcripció del ARN.


Construir un model tridimensional de com es condensa la cromatina, us ajudarà a entendre perquè alguns gens no es poden transcriure en determinades cèl·lules.

 

     

 

Nucli
(N) Nuclèol (Euc) Eucromatina
(Htc) Heterocromatina

Font: http://www1.unex.es/eweb/ istologiaveterinaria/nucleo.htm

La següent activitat ha estat traduïda de la proposada a:


Epigenetics: supplemental material
Teach.GeneticsTM, The University of Utah

 

Per a realitzar aquesta activitat haureu d'accedir al següent document i imprimir-lo:


Model DNA Histones - Retallar

 

DNA inaccessible als enzims

 


Retalleu totes les "molècules" de l'annex. Construïu una cadena de DNA (enganxant els diferents fragments) i enganxeu també les histones per formar un "rodet".

Necessitareu 8 clips.
 
     
Al nucli de les cèl·lules el DNA es troba envoltant unes molècules proteiques anomenades histones. Uniu el final de la doble cadena de DNA a una histona. Fixeu el DNA a la histona amb ajut de la pestanya i un clip (veure fig).
 
     
Uniu de la mateixa manera la resta d'histones a la cadena de DNA, deixant uns 16 cm de DNA entre elles.
 
     

Agafeu la primera histona amb la mà i enrotlleu el DNA al seu voltant unes dues vegades, fins que arribeu a la següent histona. Fixeu l'estructura amb clips.

En les cèl·lules reals, el DNA dóna 1,7 voltes a la histona.
 
     

Continueu de la mateixa manera fins arribar al final de la cadena de DNA.

Les diferents histones estaran pràcticament a tocar amb la següent.
 
     
Quan DNA s'enrotlla al voltant d'histones, s'uneixen molècules de metil. Les molècules de metil cobreixen el DNA, fent-ho illegible a maquinària de lectura de gens. Utilitzeu cel·lo per enganxar les molècules de metil al DNA.
 
     

Els gens estan actius quan es poden unir als enzims de la transcripció i queda accessible una cert llargada de DNA. Proveu a unir i moure la peça que representa aquests enzims (gene reading machinery) al llarg d'un fragment de DNA que no estigui al voltant d'una histona o que no estigui cobert per metil.

 

 

Penseu que es pot transcriure un fragment significatiu de DNA?
El vostre model representa un gen actiu o inactiu?

 


 

 

DNA accessible als enzims

 


Retalleu totes les "molècules" de l'annex. Construïu una cadena de DNA (enganxant els diferents fragments) i enganxeu també les histones per formar un "rodet".

Necessitareu 8 clips

 
     

De vegades, molècules d'acetil s'uneixen a les cues de les histones.

Uniu dues molècules d'acetil en dos llos diferents de cada histona Per adjuntar les molècules, feu passar una pestanya de la histona a través del tall de la "molècula" d'acetil. Ara, les vostres histones estan "acetilades".
 
     

Uniu una histona acetilada a l'extrem de la cadena de DNA, fixeu-la amb un clip.

Feu el mateix amb la resta d'histones acetilades al llarg de la cadena de DNA, deixant uns 16 cm de DNA entre elles.

 
     
Subjecteu la primera histona amb una mà. Enrotlleu la cadena de DNA en el sentit de les agulles del rellotge al seu voltant dues vegades o fins que la primera histona toqui la següent.
 
     
En una cèl·lula|cel·la real, l'addició de molècules d'acetil a les histones fa que aquestes es separin unes de les altres. Assegureu-vos que les histones veïnes no s'estiguin tocant. Si es toquen, descargoleu una mica la cadena de DNA per deixar una mica d'espai entre les histones. Fixeu la cadena de DNA amb un clip.
 
     
Enrotlleu la cadena de DNA en el sentit de les agulles del rellotge al voltant de la propera histona. Assegureu-vos que histones veïnes no s'estan tocant, llavors fixeu la cadena de DNA amb un clip. Repetiu fins que la cadena de DNA s'hagi enrotllat al voltant de totes les histones. Les histones i DNA que les envolta haurien de quedar amb una mica d'espai entre elles.
 
     

Els gens es tornen actius quan es poden unir als enzims de la transcripció i queda accessible una certa llargada de DNA.

Proveu a unir i moure la peça que representa aquests enzims (gene reading machinery) al llarg d'un fragment de DNA que no estigui al voltant d'una histona.

 

 

Es podrà llegir una extensió significativa de DNA?

El vostre model representa un gen actiu o inactiu?