Τετάρτη 26 Μαρτίου 2008

mRNA και οχι DNA

Το DNA αν και φέρει τη γενετική πληροφορία, δεν είναι αυτό που πηγαίνει στα ριβοσώματα, για να την υλοποιήσουν, ώστε να παράγονται οι πρωτεΐνες και να εκδηλώνονται τα γνωρίσματα. Αντιθέτως στέλνει στα ριβοσώματα έναν "εκπρόσωπό" του, το m RNA. Γιατί τα ευκαρυωτικά κύτταρα, είναι υποχρεωμένα να ακολουθούν αυτήν την πολύπλοκη δουλειά; Δεν θα ήταν πρακτικότερο αν το DNA πήγαινε "αυτοπροσώπως" στα ριβοσώματα, για να κατευθύνει την παραγωγή των πρωτεϊνών;




Είναι γεγονός πως για να πραγματοποιηθεί η πρωτεΐνoσύνθεση χρειάζεται το αγγελιοφόρο RNA, που αποτελεί αντίγραφο του DNA το οποίο βρίσκεται στην πυρηνική μεμβράνη. Θα μπορούσε να αναρωτηθεί κάποιος, γιατί τα ευκαρυωτικά κύτταρα πρέπει να ακολουθούν αυτή τη διεργασία και να μην μεταφέρεται το DNA από μόνο του στα ριβοσώματα, για να πραγματοποιηθεί η πρωτεινοσύνθεση. Η απάντηση αuτού του ερωτήματος είναι απλή. Ο πρώτος λόγος της δημιουργίας του αντίγραφου του DNA (μέσω της μεταγραφής) είναι πως η κυτταρική/πυρηνική μεμβράνη δεν μπορεί να διαπεραστεί από το μόριο του DNA. Το DNA είναι ας πούμε «φυλακισμένο» μέσα στην κυτταρική μεμβράνη και είναι αδιανόητο να μεταφερθεί έξω από αυτήν για να πραγματοποιηθεί η πρωτεΐνoσύνθεση. Γι’ αυτό το λόγο «στέλνει» ένα αντίγραφό του, το mRNA για να εκτελέσει αυτή τη δουλειά. Ακόμη ένας λόγος που το DNA δεν είναι στη θέση να πάει «αυτοπροσώπως» στα ριβοσώματα είναι το γεγονός πως τα κύτταρα πρέπει να έχουν την ίδια στιγμή πολυάριθμα μόρια της ίδιας πρωτεΐνης. Το DNA δε θα μπορούσε να φέρει εις πέρας αυτή την ενέργεια για τον απλούστατο λόγο ότι δεν θα μπορούσε να βρίσκεται ταυτόχρονα σε διαφορετικά ριβοσώματα σε αντίθεση με το mRNA το οποίο έχει τη δυνατότητα να παραχθεί σε πολλά αντίγραφα. Το mRNA είναι τριαδικό, εκφυλισμένο, μη επικαλυπτόμενο και παγκόσμιο και μπορεί λόγω αυτών των χαρακτηριστικών του να βοηθά στην παραγωγή πολλών πρωτεϊνών κατά το ίδιο χρονικό διάστημα.


Εργασία : Κωνσταντίνου Τ.

Πίνακας αριθμού μορίων DNA.

'Ενα κύτταρο έχει 20 χρωμοσώματα. Να δημιουργήσετε ένα πίνακα που να δείχνει τον αριθμό των μορίων DNA στην αρχή της μεσόφασης, στο τέλος της, την πρόφαση, τη μετάφαση και την τελόφαση.


ΣΤΑΔΙΑ

ΜΟΡΙΑ DNA

ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΑ

Αρχή μεσόφασης

1

20

Τέλος μεσόφασης

2

40

Πρόφαση

2

40

Μετάφαση

2

40

Τελόφαση

1 + 1

20 + 20




Εργασία : Κωνσταντίνου Τ.

Τρίτη 25 Μαρτίου 2008

Διάγραμμα ποσότητας DNA-χρόνου

Nα κατασκευάσετε ένα διάγραμμα ποσότητας DNA-χρόνου σε ένα σωματικό κύτταρο που διαιρείται μιτωτικά. (Για λόγους ομοιομορφίας θεωρείστε ότι η αρχική ποσότητα DNA σε ένα "νεογέννητο "κύτταρο είναι α ng).



Στο παραπάνω διάγραμμα DNA-χρόνου διαπιστώνουμε ότι στο στάδιο G1 έως S έχουμε διπλασιασμό του γενετικού υλικού (DNA) όπου είναι το στάδιο της μίτωσης. Στο στάδιο της μείωσης η ποσότητα του DNA σε κάθε θυγατρικό κύτταρο θα είναι a ng όση δηλαδή και του αρχικού κυττάρου πριν διαιρεθεί. Έτσι, τα δύο θυγατρικά κύτταρα περιέχουν την ίδια ποσότητα και την ίδια ποιότητα DNA τόσο μεταξύ τους όσο και με το αρχικό κύτταρο.




Εργασία : Κ.Χρυσάνθης

Aναθεώρηση της θεωρίας του "φερμούαρ".

Οι Watson και Crick στην πρώτη προσέγγιση για πως αντιγράφεται το DNA, εκτός από την ιδέα του ημισυντηρητικού τρόπου αντιγραφής, διετύπωσαν και την ιδέα του "φερμουάρ". Σύμφωνα με αυτήν, η αντιγραφή του μορίου ξεκινά από ένα σημείο, στο ένα άκρο του, και καθώς το "φερμουάρ" των δύο κλώνων, ανοίγει όλο και περισσότερο, απέναντι από κάθε μητρικό κλώνο, συντίθεται ένας θυγατρικός. Αργότερα όμως, διαπιστώθηκε ότι, αν το μόριο αντιγραφόταν σύμφωνα με τη θεωρία του φερμουάρ, ο χρόνος που θα χρειαζόταν να ολοκληρωθεί η αντιγραφή του, θα ήταν πολλές-πολλές φορές μεγαλύτερος από τον πραγματικό. Έτσι οι επιστήμονες κράτησαν την ημισυντηρητικότητα της αντιγραφής, αλλά αναθεώρησαν τη θεωρία του "φερμούαρ", ώστε οι σκέψεις τους να εξηγούν τον πολύ μικρό χρόνο που χρειάζεται ένα τόσο μεγάλο μόριο για να αντιγραφεί. Μπορείτε να σκεφτείτε ποια ήταν η αναθεώρηση που έκαναν;



Στη θεωρία του φερμουάρ έχουμε ένα σημείο έναρξης της αντιγραφής και για να ολοκληρωθεί η αντιγραφή χρειάζεται πολύς χρόνος καθώς το μόριο του DNA έχει πολύ μεγάλο μήκος .
Αλλά προφανώς για να γίνει η αναθεώρηση αυτής της θεωρίας σημαίνει ότι αφού γίνεται σε πολύ μικρο χρόνο η αντιγραφή , υπάρχουν ταυτόχρονα πολλά σημεία έναρξης της αντιγραφής πάνω στον ίδιο κλώνο και συμμετέχουν πολλά ένζυμα DNA-πολυμεράση πάνω στον ίδιο κλώνο DNA .


Εργασία : Κ. Φραγκίσκου

Τετάρτη 12 Μαρτίου 2008

Κυτταρικός κύκλος

Σε ποιο στάδιο του κυτταρικού κύκλου γίνεται ο αυτοδιπλασιασμός του DNA; Σε ποια στάδια του κυτταρικού κύκλου το DNA είναι πλέον διπλασιασμένο;

Ως κυτταρικός κύκλος χαρακτηρίζεται τα συμβάντα της μίτωσης και της μεσόφασης.Η μίτωση είναι εμφανώς μικρότερη και διαρκεί μόνο 40 λεπτά. Η μεσόφαση είναι μακρύτερη και έχει διάρκεια περίπου 23 ώρες, έτσι ώστε να μπορεί κανείς να πει, ότι ολόκληρος ο κυτταρικός κύκλος να κρατάει περίπου μία μέρα. Βέβαια η διάρκεια από είδος σε είδος και από κυτταρικό τύπο σε κυτταρικό τύπο διαφέρει.

Μεσόφαση

Μεσόφαση χαρακτηρίζεται το χρονικό διάστημα ανάμεσα σε δύο μιτώσεις. Η Μεσόφαση αποτελείται από 3 στάδια.

Κατά τη διάρκεια του πρώτου σταδίου , το στάδιο G1, αναπτύσσονται τα θυγατρικά κύτταρα που δημιουργήθηκαν από τη μίτωση. Εδώ λαμβάνει χώρα η πρωτεΐνοβιοσύνθεση. Το DNA ελέγχεται, για να εντοπιστεί κάποιο λάθος, ώστε να πραγματοποιηθεί ο διπλασιασμός του αμέμπτου DNA.

Στα δεύτερο στάδιο, το οποίο ονομάζεται στάδιο S (στάδιο σύνθεσης, Synthesestadium), γίνεται ο αυτοδιπλασιασμός του γενετικού υλικού. Τα χρωμοσώματα δεν είναι συσπειρωμένα. Στο τέλος του συγκεκριμένου σταδίου το κύτταρο έχει διπλασιάσει την ποσότητα του γενετικού υλικού, και τα δύο αντίγραφα είναι ταυτόσημα μεταξύ τους.

Το τρίτο και τελευταίο στάδιο της μεσόφασης είναι το G2-στάδιο. Αυτό το στάδιο λειτουργεί σαν στάδιο προετοιμασίας για τη μίτωση. Και εδώ ελέγχεται το DNA για τυχών γενετικά λάθη και παρουσιάζονται τα ένζυμα για την ακόλουθη μίτωση.

Η μεσόφαση τελειώνει όταν εμβάλλεται η πρόφαση της μίτωσης.

Στη μεσόφαση, το G1-στάδιο κρατάει περίπου 10 ώρες, το S-στάδιο 9 ώρες και το G2-στάδιο περίπου 4 ώρες.


Εργασία : Κωνσταντίνου Τ.

Δευτέρα 10 Μαρτίου 2008

Μίτωση (video)

Μίτωση





Στο βίντεο αυτό παρακολουθούμε
τη μίτωση του κυτταρικού κύκλου,
η οποία πραγματοποιείται σε 4 στάδια...
την πρόφαση , την μεσόφαση , την ανάφαση και την τελόφαση!

Το βίντεο παρατίθεται με περιγραφή στα αγγλικά
Διάρκεια βίντεο 1'.29''


Τα στάδια της Μίτωσης





Στο βίντεο αυτό παρακολουθούμε ένα animation , το οποίο
παρουσιάζει τη θαυμάσια διαδικασία της Μίτωσης,
στα 4 στάδια της

την πρόφαση , την μεσόφαση , την ανάφαση και την τελόφαση
Πανεπιστήμιο kinesiologia 2006

Το βίντεο παρατίθεται χωρίς περιγραφή ,
Διάρκεια βίντεο 01'.25''

Δευτέρα 3 Μαρτίου 2008

RNA (video)

RNA Animation





Το βίντεο παρατίθεται με περιγραφή στα αγγλικά
Διάρκεια βίντεο 04'.42''



DNA / RNA





Το βίντεο παρατίθεται χωρίς περιγραφή ,
αποτελεί
υλικό της υποστήριξης
που χρησιμοποιείται για τους καθηγητές της βιολογίας
του συστήματος της εκπαίδευσης Newton.
Διάρκεια βίντεο 04'.16''