05. DNA and Chromatin Structure
Lecture 05: Analysis of DNA and Chromatin StructureThe lecture is focused on the study of the structure of DNA and its higher order organization in chromatin. After discussing some basic principles on the conformation of the double helix, particular focus will be given on recent advances in the study of the nucleosome positioning and its relation to chromatin function. Last but not least we will be discussing the latest advances in the study of the structure of complete chromosomes and the three-dimensional structure of entire genomes.
Περίληψη
Στο συγκεκριμένο μάθημα θα περάσουμε από τη μελέτη των χαρακτηριστικών των γονιδιωματικών αλληλουχιών στο πρωτοταγές επίπεδο της γραμμικής διαδοχής των καταλοίπων τους, σε αυτό της δομής τους σε τρεις διαστάσεις. Το ενοποιητικό βιολογικό πρόβλημα αυτού του κεφαλαίου θα βασίζεται στο ερώτημα της σχέσης αλληλουχίας-δομής των γονιδιωματικών αλληλουχιών. Παρά το γεγονός ότι οι αλληλουχίες DNA δεν έχουν τους δομικούς περιορισμούς που εμφανίζουν οι πρωτεΐνες ή το RNA, η διαμόρφωσή τους στο χώρο παίζει καταλυτικό ρόλο για μια σειρά απο βιολογικά φαινόμενα, από την αλληλεπίδρασή τους με πρωτεΐνες και τη ρύθμιση της μεταγραφής γονιδίων, στη συμπύκνωση της χρωματίνης και την οργάνωση δομικών χρωμοσωμικών υπομονάδων. Κάτω από το πρίσμα τόσο διαφορετικής κλίμακας φαινομένων, η δομή του δίκλωνου DNA και της χρωματίνης θα συζητηθεί σε διαφορετικές τάξεις μεγέθους. Ξεκινώντας από τη μικρή κλίμακα, θα συζητήσουμε πώς η πρωτοταγής αλληλουχία του DNA μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικές δομικές διαμορφώσεις στην κλίμακα μερικών δεκάδων νουκλεοτιδίων και πώς οι συγκεκριμένες διαμορφώσεις μπορούν να επηρεάσουν τη συγγένεια των αλληλουχιών για μεταγραφικούς παράγοντες και δομικές πρωτεΐνες όπως οι ιστόνες. Στη συνέχεια θα εξετάσουμε προτιμήσεις οργάνωσης σε επιπεδο χρωματίνης σε μεγαλύτερες κλίμακες και θα δούμε πως η διευθέτηση δομικών στοιχείων μπορεί να καθορίσει ανώτερες λειτουργίες σε επίπεδο κυττάρου. Τέλος, θα παρουσιαστούν νέες πειραματικές μεθοδολογίες για την μελέτη της οργάνωσης σε χρωμοσωμικό επίπεδο και θα δούμε πώς η ανάλυση του μεγάλου όγκου των δεδομένων που προκύπτουν από αυτές οδηγούν στη βαθύτερη κατανόηση της συνολικής γονιδιωματικής αρχιτεκτονικής.
Στο τέλος του μαθήματος θα πρέπει να μπορείτε:
- Να καταλάβετε γιατί το DNA αποκτά διαμόρφωση διπλής έλικας.
- Να περιγράψετε τα βασικά στοιχεία πρωτοταγούς αλληλουχίας που παίζουν ρόλο στη διαμόρφωση της διπλής έλικας σε τοπικό επίπεδο.
- Να διακρίνετε μεταξύ διαφορετικών λειτουργικών γονιδιωματικών περιοχών (π.χ. ευχρωματίνη-ετεροχρωματίνη) με βάση τα δομικά/επιγενετικά χαρακτηριστικά τους.
- Να διαχωρίσετε το γονιδίωμα σε τοπολογικά συνεκτικές περιοχές με βάση δεδομένα χρωμοσωμικών αλληλεπιδράσεων.
Διαβάστε το αντίστοιχο Κεφάλαιο
05. Ανάλυση της δομής της Χρωματίνης
Και κατεβάστε τις διαφάνειες της διάλεξης
