Zadanie 2.3. (0–1)
Treść
Podstawową jednostką strukturalną chromatyny jest nukleosom. W jego skład wchodzi odcinek DNA o długości około 150 par zasad, nawinięty na kompleks białkowy składający się z ośmiu histonów. Przy pH fizjologicznym grupy boczne aminokwasów kwasowych i zasadowych są obdarzone ładunkiem elektrycznym – ujemnym albo dodatnim. Ogony histonów często podlegają modyfikacjom polegającym na dołączeniu dodatkowych grup funkcyjnych, np. grupy fosforanowej naładowanej ujemnie albo grupy acetylowej pozbawionej ładunku. Wskutek dołączenia grupy acetylowej do grupy bocznej reszty lizyny ta grupa boczna zostaje pozbawiona ładunku. Wprowadzanie lub usuwanie ładunków prowadzi do zmian w sile i w sposobie oddziaływania histonów z DNA oraz skutkuje zmianą stopnia kondensacji chromatyny, co wpływa na ekspresję informacji genetycznej. Na poniższych rysunkach przedstawiono model atomowy białkowego rdzenia nukleosomu (rysunek A) oraz model atomowy fragmentu DNA nawiniętego na ten rdzeń (rysunek B). Na rysunkach atomy azotu oznaczono kolorem niebieskim, tlenu – czerwonym, a fosforu – żółtym. A B Na podstawie: pdb101.rcsb.org
Określ, jaki wpływ na kondensację chromatyny ma acetylacja ogonów histonów. 0–1 Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do oddziaływania histonów z DNA.
Pokaż odpowiedź
Zasady oceniania
1 pkt – za prawidłowe określenie, że acetylacja histonów rozluźnia strukturę chromatyny, wraz z prawidłowym uzasadnieniem odnoszącym się do usunięcia dodatnich ładunków z reszt lizyny, skutkującego słabszym oddziaływaniem histonów z DNA.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
• W wyniku acetylacji histonów grupa acetylowa zostaje przyłączona do dodatnio naładowanego łańcucha bocznego lizyny i powoduje usunięcie tego ładunku. Przez to histony słabiej oddziałują z DNA, a struktura chromatyny się rozluźnia.
• Chromatyna rozluźnia się, ponieważ grupa acetylowa powoduje usunięcie ładunku dodatniego z lizyny, a przez to histony słabiej oddziałują z DNA.