Tuma. Tuma 2. Tuma 3. Tuma 1. Hemopoiesis. solun kasvaessa tuma kasvaa DNA:n moninkertaistuminen jättisolut

Transkriptio

1 Hemopoiesis Tuma Mitochondrion Tuma 2 Flagellum Peroxisome Centrioles Microfilaments Microtubules Nuclear envelope Rough endoplasmic reticulum Ribosomes NUCLEUS muoto: pallomainen liuskoittunut (esim. granulosyyttiset leukosyytit) tuma/sytoplasma suhde solutyypin mukainen (voi vaihdella) Lysosome Plasma Golgi apparatus Smooth endoplasmic reticulum Tuma 1 Tuma 3 kaikissa eläin- ja kasvisoluissa poikkeus nis. punasolu menettää hemopoieesin aikana tehtävät: 1. perintöaineksen tallentaminen ja siirto tytärsoluun 2. tumassa tapahtuvan RNA:n synteesi (erillään soluliman rer:n proteiinisynteesistä) 3. solun toiminnan ohjaaminen geneettisen informaation perusteella solun kasvaessa tuma kasvaa DNA:n moninkertaistuminen jättisolut 1

2 Tuman suhteellinen koko Kaavakuva tumakotelosta solu tuman osuus (%) Nucleoplasm Inner lihassolu 5 maksasolu 5-10 Nuclear envelope imusolu 50 syöpäsolu osuus kasvaa Cytoplasm Outer nuclear Tuma 4 Nucleoplasm Nuclear pores Nuclear envelope Tumakotelo (nuclear envelope) Tumakotelo 2 nukleoplasma (tumalima) tumakotelo on kaksoiskalvo, välissä nm perinukleaaritila paksuus sama kuin ER interfaasin aikana soluliman ja tuman sisältö erillään aineiden vaihto tumakotelon läpi vilkasta: RNA ja ribosomit syntyvät tumassa, tuman proteiinit solulimassa läpäisevyys 100 kd molekyylit: suurempi kuin solukalvolla tumakotelon ulkokalvo ER ulkokalvon sytoplasman puoleisessa osassa ribosomeja ER:n cisternat yhteydessä perinukleaaritilaan, ei ribosomeja tumakotelo häviää solun jakautuessa 2

3 Tumahuokoset (nuclear pores) Tumahuokoset µm ulomman ja sisemmän kalvon yhteensulautumia lkm. tuhansia 20 % tumakotelon pintaalasta (siittiön tumassa ei huokosia) sis. 8 tiheäelektronista jyvästä, RNA, prot., molekyylit kulkeutuvat huokosten kautta huokoskompleksi (jyväset + tumalevyn säikeet tumakotelon läpäisevyys, akt. kuljetus, selektiivisyys Field-emission in-lens scanning electron micrograph Nuclear pore Tumahuokoset 2 Tumajyvänen (nukleolus) ja rrna:n synteesi Nuclear pore proteins Cytoplasm Inner nuclear Outer nuclear nukleolus vilkkaasti syntetisoivissa soluissa kookas jakautumisvaiheen alkaessa häviää transkriptio pysähtyy rrna:n tehdas (tuman DNA:sta osa työntyy tumajyväseen) syntyy nukleolusta organisoivissa alueissa (NOR): 10 pientä, yksi iso NOR-alue tunnistettavissa, vaikka nukleolus puuttuisikin Tumahuokonen Tumajyvänen 2 Outer Nuclear pore complex Nuclear pore complexes serve as gatekeepers and escorts! Nuclear pores Inner 1 µm 3

4 Tumajyvänen 3 Ihmisen kromosomeja keskusta rakenteeton, reunoilla säikeinen aines erotettavissa sentrifugoimalla tunnetaan n. 100 proteiinia Ihmisen ihon solun mitoottisia kromosomeja (kolkisiinikäsittely) Kromatiini ja kromosomit Mitoottinen solusykli nukleoproteiini eli DNA + histoni välivaiheen tumassa karkeina jyväsinä voimakkaasti basofiilisia solun jak. jälkeen kromosomit näkymättömiä (hienoina rihmoina) kromatiinijyväset jäävät jäljelle välivaiheen kromosomit tumassa eukromatiini näkyvä inaktiivinen heterokromatiini (eu = aito, hetero = muu) M-vaiheessa tuma jakautuu tytärsoluille, kromosomit jakautuvat tytärsolujen tumiin, sytokineesissä sytoplasma jakautuu tytärsoluille. Lopputuloksena on The cell cycle Interfaasin G2 INTERPHASE Two centrosomes with centriole pairs Plasma Nuclear envelope 4

5 Profaasi ja prometafaasi PROPHASE Microtubules (MTs) forming mitotic spindle Chromosome consisting of two sister chromatids PROMETAPHASE Astras MT Fragments of nuclear envelope TELOPHASE AND CYTOKINESIS Telofaasi ja sytokineesis Nuclear envelope forming Aster Cleavage furrow, jakautumisuurre forming Centromere disappearing Spindle pole Kinetochore Chromosomes decondensing Sentromeeri Kromosomit 1 Kinetokori, sukkuloiden kiinnityspaikka DNA:n kaksoiskierre suljettu rengas stabiloiva RNA estää DNA:n silmukan sotkeutumisen DNA-molekyylissä 3x10 6 emäsparia koodaavat 2500 proteiinia sis. 50 % prot., josta pääosa RNApolymeraasia histoneja (ah:t: arg, lys, his) happamia proteiineja METAPHASE Metafaasi ja anafaasi Mitotic spidle tai metafaasilevy ANAPHASE Daughter chromosomes Kromosomit 2 DNA:n määrä lajille tyypillinen kromosomi koostuu yhdestä pitkästä DNAmolekyylistä pituus jopa 5 cm, joten pakattava ihmisellä 23 kromosomiparia 1/ tilavuuteen puristettuna Kinetochore MT Polar MT 5

6 Kromosomin pakkaaminen Nukleosominauha Silmukoilla olevaa kromatiinia Histonit pakkavat nukleotideja H2A DNA ~ 10 nm Roger Kornberg Jean Thomas H2B Linker DNA Protein scaffold 300 nm Nucleosome beads (8 histone molecules nucleotide pairs of DNA) Looped domains Nukleosomin muodostuminen Heterokromatiini ja tiiviisti pakattu jakautuvan solun kromosomi 2 nm 700 nm DNA double helix Nucleosome bead 11 nm 1400 nm Histones Histone H1 attaching Nucleosomes (beads on a string) Metaphase chromosome Kromatiinisyyn rakenne 30 nm Nucleosome 30-nm chromatin fiber 6