vault backup: 2025-12-09 15:12:34

content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Kromatin Anteckningar.md

@@ -0,0 +1,154 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - kromatin
+  - anteckningar
+föreläsare: Claes Gustavsson
+---
+
+Behöver skilja på
+- kromosom
+	- DNA är organiserat, genetiska enheter, en eller två om det har syster
+	- packat med proteiner så man får den här strukturet
+- kromatin
+	- det materialet som bygger upp kromsomen kallas kromatin
+	- i blandning av av proteiner och DNA, kromatin kan se ut på lite olika sätt beroende på när i cellcykeln när man tittar eller beroende på när det ska ske, kan se olika ut på olika delar på samma kromosom
+
+---
+![[Pasted image 20251120112102.png]]
+
+Mest uppenbart i olika delar av cellcykeln
+Här har vi den här typiska i bilder som vi brukar se
+Det är mest precis när delningen ska ske, då har kromosomet kopierats, så vi har båda kromatierna tillsammans, sen är de sammankopplade någonstans i mitten, då blir det en sån struktur
+
+till höger är hur det är den mesta av tiden, ett luckert nätverk, som öppnas upp
+blir enklare för DNA-polymeras att jobba med det när det är uppluckrat
+
+hur fungerar processen här det öppnas upp
+
+----
+![[Pasted image 20251120112333.png]]
+använder elektronmikroskop, minsta beståndsdelar av kromatin
+ser ut som pärlhalsband, långa långa kedjor, det måste vara dna
+sen såg man att det oxå var små kulor överallt, små pärlor, beads-on-a-string, varje pärla har en diameter på ungefär 10 nm
+
+Små prickarna är nuklesomer
+
+----
+![[Pasted image 20251120112426.png]]
+Man isolerade de lång kedjorna genom att använda ett nukleas, sådana väldigt ospecifika och så tuggar man upp så mycket möjligt så man bara har pärlorna kvar
+Var finns i pärlorna?
+det första man upptäckte var att det fanns DNA där och det finns också en speciellt typ av proteiner som man kallar histoner, de utgör kärnan, inne i den gula delen, medan DNA är rullen runt histoner, nästan två hela varv, 1.75, de rullas upp så skapas pärlbandsstrukturet
+
+ett väldigt långt dna krymper lite så det packas lite hårdar. 3 miljarder baspar är nästan 2 meter, i varje cell, det måste tryckas ihop väldigt mycket och det gör man på histonkärnorna
+
+----
+![[Pasted image 20251120112639.png]]
+Histoner, fyra olika stycke som vi känner till. De är konserverade och ser likadana ut efter miljoner år. T.ex. skillnaden mellan ärtor och kor, på 1.3 miljarder år har två små förändringar. De tyder på att de är väldigt viktiga, de kan inte förändras.
+Deras uppgift är just att se till vi får linda upp DNA och skydda det.
+
+----
+
+![[Pasted image 20251120112819.png]]
+skydda från mekanisk skada, kan dra sönder, kan komma uv-strålning etc
+genom att linda upp de mot en proteinkärna, så kan vi skydda det
+Histonerna kommer alltid två och två, två kopior vardera.
+146 bp, 1.75 varv
+
+Viktig att kunna detaljen ovanför! 8 baspar, 10 nm, 2 kopior osv
+
+----
+
+![[Pasted image 20251120113102.png]]
+
+H1 är inte lika konserverat, sitter inte i kärnan, sitter utanför, som ett litet lås utanför för att stabilisera DNAt. Sitter lite mer stabilt, kan ta kontakt med linker-DNAt som kopplar tillsammans beads.
+
+Histonerna upptäcktes tidigt men deras roll mycket senare.
+Sitter utanpå och stabiliserar
+
+----
+
+![[Pasted image 20251120113310.png]]
+
+Gör det svårare att komma åt eftersom det är skyddat, det sitter massa kromatimer på, att ta hand, det stoppar många reaktioner. Det har en repressiv effektiv, den stänger av massa proccer, t.ex. 
+- transkription funkar inte
+- replikation
+- reparera osv
+
+För att komma åt DNA, för att kunna replikera osv, så måste vi bli av med kromatimet. Det är inte bara dumt, det innebära cellen ett sätt att reglera åtkomsten till de genetiska materialet, då kan cellen styra om man kan använda en gen eller inte. om den är tätt tätt packad med kromosomer, då kan man använda kromatimet för att reglera åtkomsten, då öppnar man bara de delarna som man vill komma åt. I extremfallet kan man bara låsa upp den delen som man behöver.
+
+epigenetisk reglering
+
+----
+![[Pasted image 20251120113550.png]]
+Vad kan man komma åt i de här histonerna?
+De har faktiskt små svansar som sticker ut, de har en väldigt specifik struktur, det är några alfa helixar, det ser ni här. det finns svansar, när de ligger 8/8 så sticker svansarna fortfarande ut, de kan man faktiskt komma åt, framför allt H3 och H4 spelar en viktig roll, de reglerar hur hårt histonerna är bundet till DNA, de kan påverkar svansarna som sticker ut där, det är nämligen så, de är väldigt positivt laddade, medans DNA är negativt laddat på ryggraden.
+
+
+---
+![[Pasted image 20251120113832.png]]
+
+En elektrostatisk reaktion, positiva dna de negativa svansar går emot varandra, man behöver neutralisera de positiva laddningar så man har den stabila reaktionen, sättet man gör det är att man modifierar de positivt laddade aminosyrorna genom att sätta på en acetylgrupp och den gruppen är neutralt laddad
+
+När de släpper så blir DNA mindre hårt laddat
+
+----
+![[Pasted image 20251120113850.png]]
+
+
+Lysin är en klassisk positivt laddad, som gärna vill dras till DNA, genom att sätta på en acetyl grupp så kan man ta bort den positiva laddning då binder den lite sämre och binder lösare
+
+det vore inte så dumt om vi hade det här dnat och vill transkribera regionen, det är bra att öppna upp och acetylera aminosyrorna på histonerna här här och här.
+det är så cellen gör, finns speciella enzymer som har uppgift till att göra det, enzymtransferas
+
+----
+![[Pasted image 20251120114017.png]]
+
+Här har vi en TATA-box, så ser cellen till att den lockar dit, ett komplex som kan acetylera histoner. Hela den processen där man kan öppna upp och stänga ner, men jag vill att vi vill stänga ner och att man via svansar kan reglera/öppna upp. Finns sätt att stänga genom att ta bort acetylgrupper, kan t.om göra det omöjligt
+finns en mängd olika saker man kan göra för att styra hur hårt det är bundet/ lätt att komma åt. Mängder av modifieringar
+
+----
+
+![[Pasted image 20251120114149.png]]
+En egen genetisk kod på dessa
+
+Behöver inte kunna alla dessa,
+Göra massa olika reglerna, styra packning, locka till sig replikation osv. 
+Kan slå på/av genetiskt aktivitet. Genomuttryckning som inte beror på sekvensen
+
+histonkoden är inte helt förstådd än.
+
+----
+
+![[Pasted image 20251120114415.png]]
+Histoner är bara första delen av packningen, behöver packas mycket mer. (undre)
+Sker stegvis, först pärlhalsband med histoner, sen lindrar man run sig själv (övre)
+
+---
+![[Pasted image 20251120114519.png]]
+
+1. DNA sekvens med dubbelhelixar
+2. enkla, histon med tydliga länkar (beads-on-a-string)
+3. ihoprullade
+4. nätverk av proteiner, byggställning som ger stadga (scaffolds), genom att binda till dessa kan man skapa loopas (speciella proteiner)
+	1. när det binds upp blir det små loopar, man tar ett helt stycke som sitter fast i byggställningen, de här olika looparna är intressanta
+	2. looparna är egen enhet, looparna är oberoende av varandra
+	3. ett sätt att reglera genuttryck, nästa kan vara stängd
+	4. byggställningen är med och samspelar genreglerningen
+	5. 
+5. sen bildas chromatidstrukturen
+
+![[Pasted image 20251120114710.png]]
+Här kan man se byggställningen i ett elektronmikrosop
+
+----
+
+![[Pasted image 20251120114840.png]]
+
+En loop kan öppnas upp för att transkriberas, det är främst histonmodifering som gör detta, som har en roll och påverkar hur lätt
+
+---
+Sammanfattning
+![[Pasted image 20251120114922.png]]
+
+Allt DNA ska inte finnas tillgänglig hela tiden, vissa delar ska skyddas

content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Kromatin Instuderingsfrågor.md

@@ -0,0 +1,15 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - kromatin
+  - instuderingsuppgifter
+föreläsare: Claes Gustavsson
+---
+
+#### Definiera begreppen kromosom resp. kromatin!
+#### Beskriv nukleosomens uppbyggnad!
+#### Vilken roll spelar histon H1?
+#### Vilken roll spelar histonsvansar?
+#### Vad händer med nukleosomer under DNA replikation?
+#### Hur packas DNA till en kromosom? Vilken roll spelar ”protein scaffold” i denna process?
+#### Hur kan aktiviteten i kromatin-loopar regleras?

content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Kromatin Lärandemål.md

@@ -0,0 +1,13 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - kromatin
+  - lärandemål
+föreläsare: Claes Gustavsson
+---
+
+- Organisation av DNA i kromatin.
+- Packning av DNA i kromosomer. Nukleosomen.
+- Nybildning av kromatin på replikerat DNA.
+
+Beskriva den eukaryota kromosomens uppbyggnad.

content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Kromatin Provfrågor.md

@@ -0,0 +1,52 @@
+---
+tags:
+  - biokemi
+  - kromatin
+  - provfrågor
+föreläsare: Claes Gustavsson
+---
+
+Beskriv nukleosomens uppbyggnad (Nucleosome core particle). Ange vilka komponenter som ingår och hur de är organiserade.
+
+Vilka två påståenden om kromatin är korrekta? (2p)
+
+- En nukleosom innehåller 8 proteiner.
+- I en nukleosom lindas DNA 2,75 varv runt ett proteinkomplex.
+- Acetylering kan neturalisera positiva laddningar i histonsvansar.
+- Med epigenetisk reglering menas reglering av genuttryck som endast beror av den nedärvda DNA sekvensen.
+
+Vilka två av följande påståenden om histoner är korrekta?
+
+- I kromatin ingår endast DNA, ej proteiner.
+- I en nukleosom är ~146 bp av DNA lindat kring en kärna av åtta histonproteiner.
+- Acetylering av histonsvansar kan neutralisera positiva laddningar.
+- Med begreppet histonkod avses DNA-sekvensen hos histongener.
+
+Vilka två påståenden om kromatin stämmer bäst? (1p)
+
+- Acetylering gör histonsvansar mer positivt laddade.
+- Topoisomeraser kan reglera aktiviteten i en kromatinfiber-loop.
+- Histon H1 destabiliserar nukleosomen.
+- Nukleosomen har en kärna av 8 histonproteiner.
+
+Vilka två påståenden om kromatin är korrekta? (2p)
+
+- En nukleosom innehåller 8 proteiner.
+- I en nukleosom lindas DNA 2,75 varv runt ett proteinkomplex.
+- Acetylering kan neturalisera positiva laddningar i histonsvansar.
+- Med epigenetisk reglering menas reglering av genuttryck som endast beror av den nedärvda DNA sekvensen.
+
+Var binder histon H1? Vilken roll spelar detta protein? (4p)
+
+Beskriv nukleosomens (Nucleosome core particle) uppbyggnad. Ange vilka komponenter som ingår och hur de är organiserade. (4p)
+
+Var sitter histon H1 och vilken roll spelar denna faktor? (4p)
+
+Histonmodifieringar spelar en viktig roll i kromatinets funktion. Vilken effekt har acetylering av histoner på kromatinstrukturen, och varför är detta viktigt för genuttryck? (4p)
+
+Vilka två påståenden om kromatin är korrekta? (2p)
+
+- Histon H1 binder linker-DNA och stabiliserar nukleosomen.
+- Kromatin består endast av DNA.
+- Acetylering av histoner leder till en mer kondenserad kromatinstruktur.
+- Kromatin finns endast i eukaryota celler.

content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Kromatin Stoff.md

@@ -0,0 +1,29 @@
+
+```
+Nukleosomen består av {{c1::146 bp DNA}} lindat {{c2::1.75 varv}} runt en {{c3::histonoktamer (2×H2A, 2×H2B, 2×H3, 2×H4)}}.
+Histonoktamer består av {{c1::8 histonproteiner}} och har en diameter på {{c2::~11 nm}}.
+Histoner är extremt konserverade; H4 skiljer sig med {{c1::endast två aminosyror}} mellan ko och ärta över {{c2::1.3 miljarder år}}.
+Histon H1 binder till {{c1::linker-DNA}} och är nödvändig för bildning av {{c2::30-nm fiber}}.
+Kompakt kromatin hindrar processerna {{c1::transkription}}, {{c1::replikation}}, {{c2::rekombination}} och {{c2::DNA-reparation}}.
+Histonsvansar består av N-terminala delar på {{c1::H3 och H4}} som kan modifieras för att reglera paktningsgrad.
+Acetylering neutraliserar positiva laddningar på {{c1::lysin och arginin}} vilket leder till {{c2::lösare bindning till DNA}}.
+Histonkoden är {{c1::kombinationen av histonmodifieringar}} som kan {{c2::aktivera eller repressa genuttryck}}.
+Vid replikation tas nukleosomer bort framför gaffeln och återbildas bakom av {{c1::histon-chaperoner som CAF-1}}.
+Gamla histoner ({{c1::H3/H4}}) fördelas jämt mellan dottersträngarna medan {{c2::H2A/H2B}} nybildas.
+Enhancers (UAS) kan rekrytera {{c1::HATs som Gcn5}} via transkriptionsfaktorer som {{c2::Gcn4}}.
+DNA packas i nivåerna: {{c1::nukleosom (11 nm)}} → {{c2::30-nm fiber}} → {{c3::loopar (~300 nm)}} → {{c4::kromatid (700 nm)}} → {{c5::metafaskromosom (1400 nm)}}.
+Scaffold-proteiner fungerar som en {{c1::struktur som DNA-loopar är förankrade i}} och möjliggör högre ordningens packning.
+Aktivitet i loopar regleras av {{c1::histonmodifieringar}} och {{c2::topoisomeraser som styr DNA-supercoiling}}.
+Chromatin “beads-on-a-string” består av {{c1::nukleosomer ordnade längs DNA}} vid låg packningsgrad.
+Repressivt kromatin kallas {{c1::heterokromatin}} medan aktivt och öppet kromatin kallas {{c2::eukromatin}}.
+Acetylering av histoner utförs av {{c1::HATs}} och deacetylering av {{c2::HDACs}}.
+Metylering av histoner kan ge {{c1::aktivering eller repression beroende på aminosyra och position}}.
+Topoisomeraser i loopar kan {{c1::lindra eller inducera supercoils}} för att reglera genåtkomst.
+Linker-DNA är {{c1::DNA-segmentet mellan två nukleosomer}}.
+Ett nukleosomalt "core particle" innehåller {{c1::endast histonoktamer + 146 bp DNA}} utan linker-DNA.
+H1 är {{c1::inte lika konserverat}} som övriga histoner men har {{c2::stabiliserande funktion}}.
+Kromatin-remodellering kräver ofta {{c1::enzymkomplex som SWI/SNF}} som flyttar eller tar bort nukleosomer.
+Gamla histoner bär på {{c1::tidigare modifieringar}} som kan återställas på nya histoner → {{c2::epigenetisk ärftlighet}}.
+DNA-packningen måste öppnas av remodelleringskomplex för att möjliggöra {{c1::transkription}} och {{c2::replikation}}.
+Loopar är {{c1::självständiga regulatoriska enheter}} som kan vara {{c2::aktiva eller inaktiva}} oberoende av varandra.
+```

content/Biokemi/Cellulära processer/Kromatin/Slides.md

@@ -0,0 +1,112 @@
+
+# Kromosomer och kromatin
+
+## Grundprincip
+- Nukleärt DNA är organiserat i kromosomer.  
+- I kärnan är DNA bundet till proteiner → **kromatin**.
+
+---
+
+# Upptäckten av nukleosomen
+
+## Experimentet som avslöjade nukleosomen
+1. Isolera kärnor  
+2. Klyv med ospecifikt endonukleas (DNase I)  
+3. Analysera fragmenten med gelelektrofores  
+
+**Resultat:**  
+- Små ”pärlor” innehöll DNA (150–200 bp) + proteiner → **histoner**.
+
+---
+
+# Histoner
+
+## Evolutionär konservering
+- De små pärlorna visade sig innehålla en grupp **högt konserverade proteiner**.  
+- Exempel: histon H4 skiljer sig med endast **två aminosyror** mellan gröna ärtor och kor.  
+- Evolutionär distans: **≈1,3 miljarder år**.
+
+---
+
+# Nukleosomen
+
+## Nucleosome core particle
+En nukleosom består av:
+- **2 × H2A**
+- **2 × H2B**
+- **2 × H3**
+- **2 × H4**
+
+Totalt: **8 proteiner (histonoktamer)**  
+DNA: **146 bp** virat **1,75 varv** runt oktameren.
+
+---
+
+## Histon H1
+- Ett femte histon som binder till **linker-DNA**.  
+- Mindre konserverat.  
+- Har en **stabiliserande effekt** på nukleosomen.
+
+---
+
+# Kromatinets funktionella betydelse
+- När DNA täcks av histoner → **repressiv effekt**.  
+- DNA måste öppnas för processer som:
+  - DNA-replikation  
+  - Transkription  
+
+---
+
+# Histonsvansar
+
+## Struktur
+- N-terminala delar (främst H3 och H4) sticker ut från nukleosomen.  
+- Dessa svansar påverkar hur hårt histoner binder DNA.
+
+## Modifieringar
+- Modifieringar alters styrka i bindningen:
+  - **Acetylering**  
+    - Neutraliserar positiva laddningar på lysin/arginin  
+    - → svagare bindning till negativ DNA-ryggrad  
+  - **Metylering**  
+  - Flera andra modifieringar förekommer  
+
+### Funktion
+- Modifieringar kan **aktivera eller repressa** genuttryck.  
+- Detta är **epigenetisk reglering** → styrning utan förändring i DNA-sekvensen.
+
+---
+
+# Histonkoden
+- Den specifika **kombinationen** av modifieringar är avgörande.  
+- Kallas populärt **”histonkoden”**.
+
+---
+
+# Histoner vid DNA-replikation
+- Nukleosomer tas bort av replikationsmaskineriet och byggs om direkt bakom replikationsgaffeln.  
+- Gamla histoner fördelas **jämnt** mellan de två dottersträngarna.  
+- Detta ger **semikonservativ nedärvning** av epigenetiska markeringar.  
+- Specialiserade proteinmaskiner reglerar modifieringar (mer i termin 3).
+
+---
+
+# Kromatinets organisation i högre nivåer
+
+## Organisation
+- **A:** 30 nm-fiber i interfas-kromosom  
+- **B:** Nukleosomer längs DNA  
+
+## Loopar och protein-ställningar
+- DNA organiseras även i **loopar**, som fästs vid proteinstrukturer.  
+- Loopars aktivitet kan regleras via:
+  1. **Histonmodifieringar**  
+  2. **Topoisomeraser**
+
+Dessa styr **åtkomlighet och packning** av det genetiska materialet.
+
+---
+
+# Sammanfattning
+- Flera nivåer av DNA-packning krävs för att få plats i cellkärnan.  
+- Reglering sker både via histonmodifieringar och strukturell organisering av kromatin.