ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ. Ι 1595: Jansen credited with 1st compound microscope 1655: Hooke described ‘cells’ in cork. 1674: Leeuwenhoek discovered protozoa. He saw bacteria some 9 years later. 1833 : Brown descibed the cell nucleus in cells of the orchid. 1838 : Schleiden and Schwann proposed cell theory. 1840: Albrecht von Roelliker realized that sperm cells and egg cells are also cells. 1857: Kolliker described mitochondria. 1858: Rudolf Virchow expounds his famous conclusion: omnis cellula e cellula, that is cells develop only from existing cells 1865: Gregor Mendel's paper, Experiments on Plant Hybridization 1869: Friedrich Miescher discovers a weak acid in the nuclei of white blood cells (DNA) 1880 - 1890: W Flemming, E Strasburger, and E van Beneden elucidate chromosome distribution during cell division 1883: Germ cells are haploid 1889: Hugo de Vries postulates that "inheritance of specific traits in organisms comes in particles", naming such particles "(pan)genes" 1898: Golgi described the golgi apparatus. 1903: W Sutton and T Boveri hypothesizes that chromosomes are hereditary units 1910: Thomas Hunt Morgan shows that genes reside on chromosomes 1913: Gene maps show chromosomes containing linear arranged genes ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ. ΙΙ 1928: F Griffith discovers that hereditary material from dead bacteria can be incorporated into live bacteria 1931: Crossing over is identified as the cause of recombination 1933: J Brachet is able to show that DNA is found in chromosomes and that RNA is present in the cytoplasm of all cells. 1933: A new technique, electrophoresis, was introduced by Arne Tiselius for separating proteins in solution 1938: Behrens used differential centrifugation to separate nuclei from cytoplasm. 1939: Siemens produced the first commercial transmission electron microscope. 1941: E Lawrie Tatum and G W Beadle show that genes code for proteins 1944: The Avery–MacLeod–McCarty experiment isolates DNA as the genetic material 1948: Barbara McClintock discovers transposons in maize 1950: E Chargaff found that amounts of adenine and thymine and cytosine and guanine in DNA are always about the same 1952: The Hershey-Chase experiment proves the genetic information of phages (and all other organisms) to be DNA 1952: R Franklin and M Wilkins performed X-ray crystallography studies of DNA, providing crucial information that led to the elucidation of the structure of DNA 1952: Gey and coworkers established a continuous human cell line. 1953: DNA structure is resolved to be a double helix by JD. Watson and F Crick 1955: F Sanger announced the first complete sequence of a protein, bovine insulin 1955: Eagle systematically defined the nutritional needs of animal cells in culture. 1956: J Tjio established the correct chromosome number in humans to be 46 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ. ΙΙΙ 1956: F Crick and G Gamov worked out the "Central Dogma" to explain protein synthesis from DNA: the DNA sequence codes for amino acid sequences and genetic information flows in one direction - from DNA to mRNA to protein 1958: The Meselson-Stahl experiment demonstrates that DNA is semiconservatively replicated 1961 - 1967: Combined efforts of scientists "crack" the genetic code, including M Nirenberg, H G Khorana, S Brenner & F Crick 1964: H Temin showed using RNA viruses that the direction of DNA to RNA transcription can be reversed 1965: Ham introduced a defined serum-free medium. Cambridge Instruments produced the first commercial scanning electron microscope. 1970: Restriction enzymes were discovered in studies of a bacterium, Haemophilus influenzae, enabling scientists to cut and paste DNA 1972: W Fiers and his team were the first to determine the sequence of a gene: the gene for bacteriophage MS2 coat protein 1972: P Berg used a restriction enzyme and ligase to produce the first recombinant DNA molecule. 1973: S Cohen and H Boyer successfully transfered DNA from one life form into another 1974: A Maxam-W Gilbert , F Sanger developed different methods for sequencing DNA 1975: G Kohler and C Milstein produce the first monoclonal antibodies. E Southern published the experimental details for the Southern Blot technique ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ. ΙV 1976: W Fiers and his team determine the complete nucleotide-sequence of bacteriophage MS2-RNA 1976: Sato and colleagues publish papers showing that different cell lines require different mixtures of hormones and growth factors in serum-free media. 1977: DNA is sequenced for the first time by F Sanger, W Gilbert, and A Maxam working independently. Sanger's lab sequence the entire genome of bacteriophage Φ-X174 1977: R Roberts’ and P Sharp’s labs showed that eukaryotic genes contain introns. 1978: Genentech successfully produced human insulin using recombinant DNA technology in E. Coli. D Botstein discovered the RFLP 1980: K Mullis invented the polymerase chain reaction (PCR) 1981: Gordon and Ruddle made the first transgenic mice. Human mitochondral DNA sequenced. Mouse embryonic stem cell line established. 1984: A Jeffreys developed the technique "genetic fingerprinting". Chiron Corp determined the entire sequence of the HIV-1 genome 1986: Applied Biosystems introduced the first automated DNA fluorescence sequencer. The Environmental Protection Agency (USA) approved the release of the first genetically engineered crop: a herbicide resistant tobacco plants 1987: "Yeast artificial chromosomes", YACs, were introduced by David Burke 1988: National Centre for Biotechnology Information (NCBI) founded at NIH/NLM. EMBnet network for database distribution introduced ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ. V 1989: The human gene that encodes the CFTR protein was sequenced by Francis Collins and Lap-Chee Tsui. Defects in this gene cause cystic fibrosis 1990: BLAST: introduced by S. Karlin and S.F. Altshul 1995: The genome of H influenzae is the first genome of a free living organism to be sequenced 1995: Tsien identifies mutant of GFP with enhanced spectral properties 1996: S cerevisiae is the first eukaryote genome sequence to be released 1996: Yeast and E. coli genome completely sequenced. P Brown presented the 'gene chip' Ian Wilmut at Scotland's Roslin Institute presented"Dolly“ 1998: The first genome sequence for a multicellular eukaryote, Caenorhabditis elegans, is released 1998: Mice are cloned from somatic cells. 1999: Hamilton and Baulcombe discover siRNA as part of post-transcriptional gene silencing (PTGS) in plants 2001: First draft sequences of the human genome are released simultaneously by the Human Genome Project and Celera Genomics. 2002: Presentation of human genome by Celera Genomics and the collaborating group of laboratories supported by public foundation 2003: Successful completion of Human Genome Project with 99% of the genome sequenced to a 99.99% accuracy ΚΥΤΤΑΡΟ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα. Τα κύτταρα είναι οι δομικές και λειτουργικές μονάδες των οργανισμών. Τα χημικά συστατικά που δομούν τα κύτταρα είναι παρόμοια σε όλα τα κύτταρα. Όλα τα κύτταρα προέρχονται από μητρικά κύτταρα με διαίρεση τους. Τα κύτταρα περιέχουν γενετική πληροφορία που μεταβιβάζεται από τη μητρική στη θυγατρική γενιά. Η ροή της ενέργειας και ο μεταβολισμός που συμβαίνει σε ζωντανούς οργανισμούς λαμβάνει χώρα στά κύτταρα. μύκητες Τα 6 βασίλεια της ζωής φυτά ζώα πρώτιστα αρχαιοβακτήρια ευβακτήρια ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΩΝ-ΠΟΛΥΚΥΤΤΑΡΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ: ΠΛΗΡΗΣ ΑΥΤΟΝΟΜΙΑ ΠΟΛΥΚΥΤΤΑΡΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ- ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΣΩΜΑΤΙΚΑ- ΓΕΝΕΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΑΝΩΤΕΡΟΙ ΠΟΛΥΚΥΤΤΑΡΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ: ΙΣΤΟΣ-ΟΡΓΑΝΟ-ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΡΓΑΝΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΩΝ-ΠΟΛΥΚΥΤΤΑΡΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΟΙΚΙΛΟΜΟΡΦΙΑ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΟΙΚΙΛΟΜΟΡΦΙΑ ΣΕ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ: ΚΙΝΗΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ- ΙΟΙ, ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΟΙΚΙΛΟΜΟΡΦΙΑ ΣΕ ΠΟΛΥΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ ΓΑΜΕΤΕΣ- ΜΕΙΩΣΗ, ΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΚΙΝΗΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ- ΙΟΙ, ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΣΕ ΓΑΜΕΤΕΣ πυρηνοειδές μαστίγιο Κυτταροπλασματική μεμβράνη Κυτταρικό τοίχωμα Κυτταρικό τοίχωμα Συσκεύη Golgi Ενδοπλασματικό δίκτυο Κυτταρική μεμβράνη Λυσόσωμα Μιτοχόνδριο Πυρήνας Πυρηνίσκος Χλωροπλάστης ΤΟ ΔΟΓΜΑ ΤΗΣ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΔΙΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ DNA ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΔΙΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ RNA ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ- ΣΥΣΤΑΣΗ ΠΟΥΡΙΝΗ DNA ΔΕΟΞΥΡΙΒΟΖΗ RNA ΡΙΒΟΖΗ ΠΥΡΙΜΙΔΙΝΗ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΣΤΗ ΣΥΣΤΑΣΗ DNA- RNA ΔΕΥΤΕΡΟΤΑΓΗΣ ΔΟΜΗ ΤΟΥ DNA Ραχοκοκαλιά φωσφοδεοξυριβόζης με κατεύθυνση 5->3 Αντιπαράλληλες ραχοκοκαλιές Εσωτερικά ζευγαρωμένες βάσεις GΞC A=Τ ΤΡΙΤΟΤΑΓΗΣ ΔΟΜΗ ΤΟΥ DNA Geometry attribute Helix sense A-DNA B-DNA right-handed Rotation/bp Z-DNA right-handed left-handed 33.6° 35.9° 60°/2bp 10.7 10.0 12 Inclination of bp to axis +19° -1.2° -9° Pitch/turn of helix 24.6 Å 33.2 Å 45.6 Å Diameter 25.5 Å 23.7 Å 18.4 Å ετεροχρωματίνη συνήθης Mean bp/turn A-DNA B-DNA μεταγραφή Z-DNA Στα ευκαρυωτικά είναι δομημένο σε χρωμοσώματα Βασική δομή: νουκλεόσωμα Η2Α, Η2Β, Η3, Η4 Στα προκαρυωτικά είναι δομημένο στο πυρηνοειδές όπου το πακετάρισμα γίνεται με DNA-bending proteins: HU, IHF, Fis, H-NS ΤΡΙΤΟΤΑΓΗ ΔΟΜΗ ΤΟΥ RNA ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΠΟΥ ΦΕΡΟΥΝ ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ • Πυρήνας (DNA- RNA) • Πυρηνοειδές • Μιτοχόνδρια (DNA- RNA) • Χλωροπλάστες (DNA- RNA) • Αδρό Ενδοπλασματικό Δίκτυο- Ριβοσώματα (RNA) ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΔΙΑΦΟΡΕΣ DNA-RNA ΣΥΣΤΑΣΗ ΔΟΜΗ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ- ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΦΟΡΕΑΣ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ: ΙΟΙ, ΠΥΡΗΝΟΕΙΔΕΣ, ΠΥΡΗΝΑΣ, ΟΡΓΑΝΙΔΙΑ ΔΟΜΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ: ΡΙΒΟΣΩΜΙΚΟ RNA ΡΥΘΜΙΣΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗΣ: siRNA ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ: mRNA, tRNA ΕΝΖΥΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ: ΡΙΒΟΕΝΖΥΜΑ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ- ΣΥΣΤΑΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ- ΔΟΜΗ ΠΡΩΤΟΤΑΓΗΣ ΔΟΜΗ- ΑΛΛΗΛΟΥΧΙΑ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ ΔΕΥΤΕΡΟΤΑΓΗΣ ΔΟΜΗ- ΕΛΙΚΑ, ΦΥΛΛΟ ΤΡΙΤΟΤΑΓΗΣ ΔΟΜΗ- ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ Β΄ΤΑΓΩΝ ΔΟΜΩΝ ΤΕΤΑΡΤΟΤΑΓΗΣ ΔΟΜΗ- ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΠΕΠΤΙΔΙΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ- ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΔΟΜΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ: ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΚΥΤΤΑΡΟ-ΠΥΡΗΝΟ ΣΚΕΛΕΤΟΥ, ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΕΣ ΔΟΜΕΣ ΚΙΝΗΣΗ: ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΜΥΟΙΝΙΔΙΩΝ ΕΝΖΥΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ: ΕΝΖΥΜΑ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ, ΛΥΣΟΣΩΜΙΚΑ ΕΝΖΥΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ: ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ ΑΛΥΣΙΔΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ e ΣΕ ΜΙΤΙΧΟΝΔΡΙΑΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΕΣ ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΑ ΜΗΝΥΜΑΤΑ: ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΑΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΤΟΥΣ ΔΙΑΚΥΤΤΑΡΙΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ: ΚΑΔΧΕΡΙΝΕΣ, ΜΟΡΙΑ ΠΡΟΣΔΕΣΗΣ ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΑ ΜΗΝΥΜΑΤΑ: ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΟΔΩΝ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ ΡΥΘΜΙΣΗ ΚΛΙΣΗΣ ΙΟΝΤΩΝ: ΔΙΑΥΛΟΙ ΙΟΝΤΩΝ ΡΥΘΜΙΣΗ ΓΟΝΙΔΙΩΝ: ΜΕΤΑΓΡΑΦΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ, SPLICEOSOME ΑΜΥΝΑ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ: ΑΝΟΣΟΣΦΑΙΡΙΝΕΣ, ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑ ΡΥΘΜΙΣΗ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΥ: ΚΥΚΛΙΝΕΣ, APOPTOSOME ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ: ΣΥΜΠΛΟΚΑ ΕΠΙΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΟΡΙΩΝ/ΙΟΝΤΩΝ: ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΕΣ, ΤΡΑΝΣΦΑΙΡΙΝΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΜΟΡΙΩΝ/ΙΟΝΤΩΝ: ΦΕΡΡΙΤΙΝΗ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ: CHAPERONS PROTEIN DOMAIN: ΒΑΣΙΚΗ ΔΟΜΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΜΕΝΗ ΠΕΡΙΟΧΗ PROTEIN DOMAIN • Basic Leucine zipper domain (bZIP domain) : is found in many DNA-binding eukaryotic proteins. • Cadherin repeats : Cadherins function as Ca2+-dependent cell-cell adhesion proteins. • Death effector domain (DED) : allows protein-protein binding by homotypic interactions (DED-DED). • EF hand : a helix-turn-helix structural motif found in each structural domain of the signaling protein calmodulin • Immunoglobulin-like domains : are found in proteins of the immunoglobulin superfamily (IgSF) • Phosphotyrosine-binding domain (PTB) • Src homology 2 domain (SH2) • Zinc finger DNA binding domain (ZnF_GATA) : ZnF_GATA domain-containing proteins are typically transcription factors ΛΙΠΙΔΙΑ ΛΙΠΙΔΙΑ ΛΙΠΙΔΙΑ- ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΔΟΜΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ: ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΥΤΤΑΡΟΥ: LIPIDS RAFTS, ΚΥΣΤΙΔΙΑ ΜΕΤΑΜΕΤΑΦΡΑΣΤΙΚΕΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ: ΟΔΟΙ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ: TXA, IP3, DAG ΜΕΤΑΓΡΑΦΙΚΗ ΡΥΘΜΙΣΗ: VitD, ΣΤΕΡΟΕΙΔΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ: ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ- ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΑΠΟΔΟΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ: ΑΜΥΛΟ, ΓΛΥΚΟΓΟΝΟ ΔΟΜΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ: RNA, DNA, ΚΥΤΤΑΡΙΚΟ ΤΟΙΧΩΜΑ (ΒΑΚΤΗΡΙΑ, ΦΥΤΑ) ΜΕΤΑΜΕΤΑΦΡΑΣΤΙΚΕΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ: ΓΛΥΚΟΠΕΠΤΙΔΙΑ