Tipuri de adn celular
§ ADN celular = totalitatea ADN din celula
o Nuclear
o Extranuclear / citoplasmatic → mitocondrii
§ ADN Nuclear nu este proportional cu gradul de dezvoltare (euglena verde are aprox aceeasi cantitate ca si omul )
§ Daca se considera ca dimensiunea unei gene este intre1000-4000 Kbaya/nucleotid => in genomul uman exista 1mil – 1,5 mil. gene active. Dar s-au determinat 30000 gene active, functionale) Neconcordanta este demonstrata prin intermediul cineticii: denaturare si renaturare a ADN –ului. → sta la baza geneticii nucleare
§ ADN incalzit la 1800C → legaturile covalente dinte bazele complementare se rup => separarea catenelor. Ulterior, prin racire ele se refac
· prin racire lenta → legaturile H se refac conform complementaritatii; se reface integral dublu helix => ADN renaturat
· prin racire brusca → nu se refac legaturile covalente; secventele raman denaturate => ADN denaturat
§ Prin denaturare => efect HIPERCROM = prin expunerea ADN la ultraviolete λ = 260 mm apare un efect de crestere a absorbtiei ultravioletelor. Bazele azotat fiind decuplate din legatura covalenta vor avea absorbtie crescuta in UV la expunere; daca sunt in dublu helix (au legatura covalenta si sunt in arhitectura tertiera a ADN) absorbtia de UV este scazuta => efect HIPOCROM
§ In cursul renaturarii exista in structura lui viteze diferite de refacere in functie de succesiunea bazelor azotate din helix . Parametrii care influenteaza viteza de asociere sunt concentratia initiala Co si timpul.
Co.t = vr (vr – viteza de reasociere) – indicator asupra structurii ADN + clasificare si identificare a provenientei
Co.t- Co’.t = valoarea comparativa a vitezei de reasociere pentru care ½ secvente initiale se reasociaza; intervalul de timp este proportional cu tipul de ADN
Co.t = valoarea standard fata de care se face comparatias (ex. acidul nucleic bacterian)
Co’ = valoarea conc.
In ADN-ul de studiat
Explicatia se face pe baza curbei de reasociare, in care pe ordonata e timpul iar pe abscisa perechi de nucleotide
Fiecare tip de ADN are o curba de reasociere specifica
Curba Co.t intre ADN uman si soarece => aprox. 5-l0% din ADN uman se reasociaza rapid (l-2 sec.)
aprox. 20-40% din ADN uman se reasociaza in timp intermediar (10-30 sec.)
restul lent sau foarte lent
Clasificarea ADN functie de viteza de reasociare :- reasociere rapida = ADN repetitiv ( are secvente scurte care se
repeta de zeci, sute mii sau milioane de ori)
- reasociere lenta = ADN nerepetitiv are structura variabila;
reprezinta suportul molecular algenelor active in genom.
ADN repetitiv - inalt repetitiv : vr foarte mare, Co.t Є [10-4,10-2] din secventa de 5-l0 nucleotide care se repeta de
105-l06 ori
- moderat repetitiv : aprox 30 sec.
ADN inalt repetitiv :
- Co.t Є [10-4,10-2] ; secventa de 5-l0 nucleotide care se repeta de105-l06 ori
- dpdv constructiv reprezinta de 10 ori genomul uman , are in totalitate in nucleu, cu exceptia cromozomului Y, este in zonele de heterocromatica constitutiva (care se coloreaza intens cu coloranti bazici ( secvente care se coloreaza intens din cromozomii cu acizi bazici si care sunt prezente constant la acest nivel al cromozomilor, sit. pericentrametric si telomeri); pe centrometri si telomeri
- nu tot ADN-ul inalt reperitiv are acelasi tip de secventa repetitiva (la om sunt 10 tipuri de secventede ADN care il compun pe cel inalt repetitiv)
- secventele nu sunt transmise la nivelul ARN mesager
- secventele ADN-ului inalt repetitiv sunt intercalate cu secvente specifice structurii lui numite PALINDROMI reprezentate de secvente ADN care au in catena autocomplementaritate => dubla complementaritate
PALINDROM = bucla
- (1 complementaritate + 2 bucla complementara) => de obicei in interiorul buclei exista o secventa unica care poate avea capacitate informationala/genetica; ea poate intra in categoria TRANSPOZOMILOR
- palindroamele au lungime variabila (6-l00 nucleotide); la unele eucariote pot reprezenta aprox. 50% din genom; la om s-au identificat 280 palindroame (in celalalt curs 120 mii???)
- !!!!se considera ca palindroamele = situsuri de recunoastere pentru enzimele din replicarea ADN (ADN polimeraza) sau din replicarea ARN (ARN polimeraza) si mai sunt folosite ca situsuri de restrictie care pot intra in transcriptia ARN !!!!
- Aceasta structura poate sa apara si in cadrul reactiilor folosite in analiza moleculara la nivelul ADN
ADN moderat repetitiv
- alcatuit din secvente cu grad mic de repetabilitate (102-l0-4 ori), iar secventa repetata este ceva mai lunga (aprox. 150-300 nucleotide)
- ADN moderat repetitiv reprezinta cca. 30% din genomul uman
- valoarea fractiei de reasociere este cuprinsa in intervalul [10-2,10]
- dpdv al distributiei in genom (in cromozomi) este heterogen, exista intre secvente de ADN inalt repetitiv sau intre secvente genetice nerepetitive
- are rol in reglarea genomului celular , constituindu-se in situsuri de fixare pentru moleculele de control ale transcriptiei
- Important este faptul ca printre secventele lui exista si secvente
o genetic active =HISTOGENE ( gene care controleaza sinteza proteinelor histonice
o care controleaza sinteza tipurilor ARN (ribozomal (r’) si cel de transport (t))
- exista secvente de ADN moderat repetitiv si la nivelul TRANSPOZOMILOR
ADN nerepetitiv
- cu secvente unice in genom; pana la 70% din genom
- ADN extramolecular se transforma in ADN nerepetitiv
- ADN nerepetitiv reprezina suportul genelor functionale, structurale si reglatoare
- Asigura sinteza si controlul genetic al sintezei proteice – la om exista cca. 30000 de gene functionale(necesare)
- In structura genei, nu tot ADN-ul este nerepetitiv; Exista si fragmente scurte de ADN moderat repetitiv sau nerepetitiv care nu se transcrie la nivelul ARN-ului (fara valoare informationala) .Aceste segmente se numesc INTRONI
- Prin studiu de hibridare ADN-ADN si ADN-ARN urmate de renaturare => ca intre speciile apropiate filogenetic exista secvente de ADN nerepetitiv in proportie mare ( ex. om/soarece exista aprox. 25% secvente identice de ADN Nerepetitiv) pe masura ce filogenetic se indeparteaza, acest procent scade
