Tuma BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010.

Esitys aiheesta: "Tuma BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010."— Esityksen transkriptio:

1 Tuma BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

2 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

3 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

4 Hemopoiesis BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

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

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

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

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

9 Tumakotelo (nuclear envelope)
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 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

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

11 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

12 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

13 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

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

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

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

17 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

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

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

20 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

21 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

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

23 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

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

25 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

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

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

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

29 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

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

31 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

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

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

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

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