مواضيع المحاضرة: Nucleus
background image


background image

At the end of this lecture the student will be 

able to: 

 Define The Nucleus. 

Determine the functions of Nucleus. 

Describe the structure of Nucleus. 

list the chromosomsal defects.  

Recognize to the Nuclear Transport   .   

Recognize to the  Genetics diseases  . 

Recognize to the clinical features  of the 

genetic diseases in this lecture. 
 


background image

    is a highly specialized organelle 

that serves as the information 

processing and administrative center 

of the cell.  

A nucleus is the brain of the cell

. It is 

the control center where all the 

thinking takes place for the cell. 

Without a nucleus the cell can not 

function.  

 


background image

 

-

storage and maintenance of the cell’s 

genetic information 

‐control of gene expression through 

transcription 

‐synthesis of rRNA and assembly of 

ribosomes 

 


background image

1.

Nuclear envelope   

2.

Nucleolus  

3.

Chromosomes & chromatin 

compartment 

4.

Other components : 

-

nuclear matrix‐protein:

‐ 

      containing febrile network 

 


background image

nucleoplasm:

 

      the fluid substance in which 

the solutes of the nucleus are 

dissolved 

      subnuclear particles‐various 

discrete specialized structures 

within the 

nucleoplasm. 

-Nuclear lamina 

 


background image

It is known as 

nuclear membrane

, consists of two 

cellular membranes , an inner and an outer 

membrane, arranged parallel to one another and 

separated by 10 to 50 nanometers (nm). 

 

 The nuclear envelope completely encloses the 

nucleus and separates the cell's genetic material 

from the surrounding cytoplasm, serving as a 

barrier to prevent macromolecules from diffusing 

freely between the nucleoplasm and the 

cytoplasm. 

  

 


background image

The important features are: 

 

1.

Nuclear envelope two 

concentric membranes.  

2.

Breaks down each mitosis 

(recycled)  

3.

Outer membrane continuous 

with Endoplasmic Reticulum).  

4.

Contains holes “

nuclear 

pores

” 


background image

background image

1)

Protein complex  

2)

External diameter of about 120 nm (30 times 

the size of a ribosome)  

3)

Channel diameter 25 nm  

4)

channels between nucleus and cytoplasm 

(import/export)  

5)

passive passage of small polar molecules, 

ions,  

6)

active (selective/ regulated) passage of 

macromolecules, proteins and RNAs  


background image

background image

is a dense, spherical-shaped structure present inside 

the nucleus. Some of the eukaryotic organisms have 

nucleus that contains up to four nucleoli. 

 The nucleolus plays an indirect role in protein 

synthesis by producing ribosomes. These ribosomes 

are cell organelles made up of RNA and proteins; they 

are transported to the cytoplasm, which are then 

attached to the endoplasmic reticulum. Ribosomes 

are the protein-producing organelles of a cell. 

 Nucleolus disappears when a cell undergoes division 

and is reformed after the completion of cell division.  

 
 


background image

background image

1.

The cell nucleus contains the majority of the 

cell's genetic material in the form of multiple 

linear 

DNA

 

molecules organized into structures 

called 

chromosomes. 

2.

Each human cell contains roughly two meters of 

DNA. During most of the cell cycle these are 

organized in a DNA-protein complex known as 

chromatin

, and during cell division the 

chromatin can be seen to form the well-defined 

chromosomes familiar from a 

karyotype

. A small 

fraction of the cell's genes are located instead in 

the mitochondria. 


background image

1.

the total length of DNA is ≈ 2m per cell 

2.

‐ DNA is combined with histone proteins and 

organized into a precise, compact structure ‐a 

dense string‐like fibre called chromatin 

3.

‐ DNA‐histone units are termed ‘nucleosomes’, 

and in the electron microscope, uncondensed 

chromatin has a “beads on a string” appearance 

4.

‐ nucleosomes are further coiled, compacting 

the DNA by a factor of 40 

5.

‐ the overall negative charge of the DNA is 

neutralised by the positive charge of the 

histones. 


background image

background image

1.

2 telomeres, centromere, replication origins  

2.

Telomere- at ends of chromosome (bacterial 

DNA circular)  

3.

Centromere-

 holds duplicated DNA together  

4.

Kinetochore

 - protein complex forms around 

the centromere forms during mitosis  

5.

Chromatin 

- DNA packed by DNA binding 

proteins (histones and non-histones) form 

30nm DNA fiber.  

6.

2 types of chromatin in interphase nuclei 

(based on cytology)  

1.

heterochromatin -

 highly condensed 

(restricted gene transcription)  

2.

euchromatin

 - less condensed (gene 

transcriptio

n)  

  

 


background image

background image

background image

    

Any defects occur during cell 

division, this will lead to: 

 The cell may die. 

 It may develop genetic diseases. 

 It may escape apoptosis leading 

to the progression of cancer.  


background image

    

Chromosomal alterations are two 

types: 

 Numeric : 

1- 

Aneuploid :

 Any number that is not 

an exact multiple oh (n). 

2-

polyploid:

 chromosome numbers 

such as 3n &4n (which leads to 

spontaneous abortion) 
 


background image

  

Structural:  

       structural changes in the 

chromosomes result from 

chromosomal breakage followed 

by loss or rearrangement of 

broken part. 

Diagnosis= cytogenetic analysis 

By 

Chromosome  Kayrotyping. 

 


background image

1- translocation: 

      transfer of a part of one 

chromosome to another chromosome, 

which are: 

   I. Balanced reciprocal translocation. 
   II. Centric fusion translocation 

(robertsonian). 


background image

Balance reciprocal 

translocation 

Centric fusion transloca( 

robersonin) 


background image

2- isochromosomes : 

        the centromere divides 

horizontally. One or two arms of 

the chromosome is then lost, and 

the remning arm is duplicated, 

resulting in a chromosome with 

two short arms only or two long 

arms only. 
 


background image

isochromosomes 

Deletion 


background image

3- Deletion : 

   loss of a portion of a chromosome 

which lead to lost of many genes.   

4- inversions:  

   occur when there are interstitial breaks 

in a chromosome, and the segment 

reunites after a complete turnaround. 

5- Ring chromosome: 

    It is a variant of a deletion. After loss 

of segment from each end of the 

chromosome, the unite to form a ring.  


background image

Inversions 

Ring chromosome 


background image

          

Trisomy 21 (Down Syndrome) 

1.

Most common. 

2.

Affected persons have trisomy 21(3 chr. 

No.21). 

3.

Chromosome count is 47. 

4.

Cause is meiotic nondisjuntion. 

5.

Maternal age has a strong influence on the 

incidence of Down Syndrome. 

What are the others trisomy? 

 
 


background image

Phenotype  

Genotype  


background image

Examples : 

                   - Klinefelter Syndrome 
                    - Turner Syndrome 

Compatible with life. 

Ranging from 45,x to 49xxxxy 
 


background image

1.

Male hypogonadism. 

2.

Most patients are 47,xxy in 

karyotype. 

3.

Cause nondisjuntion of sex 

chromosomes during meiosis. 

4.

Advanced maternal age and the 

history of irradiation of either may 

contribute to the meiotic error. 


background image

Phenotype  

Genotype  


background image

 

karyotype is 45x. 

Cause: Monosomy of x 

chromosome. 

Hypogonadism in phenotypic 

females. 


background image

Phenotype  

Genotype  




رفعت المحاضرة من قبل: Abbas Ahmed
المشاهدات: لقد قام 11 عضواً و 179 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل