Tuma BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Smooth endoplasmic reticulum Mitochondrion Flagellum Peroxisome Nuclear envelope Centrioles Chromatin NUCLEUS Microfilaments Nucleolus Rough endoplasmic reticulum Microtubules Ribosomes Lysosome Plasma membrane Golgi apparatus Smooth endoplasmic reticulum BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tuma 1 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 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Hemopoiesis BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tuma 2 muoto: pallomainen liuskoittunut (esim. granulosyyttiset leukosyytit) tuma/sytoplasma –suhde solutyypin mukainen (voi vaihdella) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tuma 3 solun kasvaessa  tuma kasvaa  DNA:n moninkertaistuminen  jättisolut BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tuman suhteellinen koko solu tuman osuus (%) lihassolu 5 maksasolu 5-10 imusolu 50 syöpäsolu osuus kasvaa BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tuma 4 Nucleolus Nucleoplasm Chromatin Nuclear pores Nuclear envelope BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumakotelo (nuclear envelope) nukleoplasma (tumalima) tumakotelo on kaksoiskalvo, välissä 20-40 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 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kaavakuva tumakotelosta Inner membrane Nucleoplasm Nuclear envelope Outer nuclear membrane Cytoplasm BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumakotelo 2 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 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumahuokoset (nuclear pores) ulomman ja sisemmän kalvon yhteensulautumia lkm. tuhansia 20 % tumakotelon pinta-alasta (siittiön tumassa ei huokosia) sis. 8 tiheäelektronista jyvästä, RNA, prot., molekyylit kulkeutuvat huokosten kautta huokoskompleksi (jyväset + tumalevyn säikeet  tumakotelon läpäisevyys, akt. kuljetus, selektiivisyys BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumahuokoset 2 Nuclear pore Inner nuclear membrane Cytoplasm proteins Outer nuclear membrane BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumahuokonen Nuclear pore complexes serve as gatekeepers and escorts! Outer membrane Inner membrane BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumahuokoset 3 Field-emission in-lens scanning electron micrograph BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumajyvänen (nukleolus) ja rRNA:n synteesi 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 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumajyvänen 2 1 m Nucleolus Chromatin Nuclear pores BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumajyvänen 3 keskusta rakenteeton, reunoilla säikeinen aines erotettavissa sentrifugoimalla tunnetaan n. 100 proteiinia BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kromatiini ja kromosomit 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) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Ihmisen kromosomeja Ihmisen ihon solun mitoottisia kromosomeja (kolkisiinikäsittely) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Mitoottinen solusykli The cell cycle M-vaiheessa tuma jakautuu tytärsoluille, kromosomit jakautuvat tytärsolujen tumiin, sytokineesissä sytoplasma jakautuu tytärsoluille. Lopputuloksena on BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Interfaasin G2 INTERPHASE Two centrosomes with centriole pairs Plasma membrane Nuclear envelope Chromatin Nucleolus BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Profaasi ja prometafaasi PROPHASE PROMETAPHASE Microtubules (MTs) forming mitotic spindle Chromosome consisting of two sister chromatids Fragments of nuclear envelope Astras MT Aster Kinetochore Nucleolus disappearing Spindle pole Centromere BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Sentromeeri Kinetokori, sukkuloiden kiinnityspaikka BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Metafaasi ja anafaasi ANAPHASE METAPHASE Daughter chromosomes Mitotic spidle tai metafaasi- levy Polar MT Kinetochore MT BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Telofaasi ja sytokineesis Nuclear envelope forming TELOPHASE AND CYTOKINESIS Nucleolus forming Cleavage furrow, jakautumis- uurre Chromosomes decondensing BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kromosomit 1 DNA:n kaksoiskierre suljettu rengas stabiloiva RNA estää DNA:n silmukan sotkeutumisen DNA-molekyylissä 3x106 emäsparia  koodaavat 2500 proteiinia sis. 50 % prot., josta pääosa RNA-polymeraasia histoneja (ah:t: arg, lys, his) happamia proteiineja BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kromosomit 2 DNA:n määrä lajille tyypillinen kromosomi koostuu yhdestä pitkästä DNA-molekyylistä  pituus jopa 5 cm, joten pakattava ihmisellä 23 kromosomiparia 1/10 000 tilavuuteen puristettuna BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kromosomin pakkaaminen Nukleosominauha Histonit pakkavat nukleotideja Roger Kornberg Jean Thomas H2A ~ 10 nm DNA H2B Linker DNA Nucleosome ”beads” (8 histone molecules + 146 nucleotide pairs of DNA) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Nukleosomin muodostuminen DNA double helix 11 nm Nucleosome ”bead” Histones Histone H1 attaching Nucleosomes (beads on a string) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kromatiinisyyn rakenne 30 nm Nucleosome 30-nm chromatin fiber BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Silmukoilla olevaa kromatiinia Protein scaffold 300 nm Looped domains BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Heterokromatiini ja tiiviisti pakattu jakautuvan solun kromosomi 700 nm 1400 nm Metaphase chromosome BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010