Cykl komórkowy – jego przebieg i regulacja

Mitoza i mejoza

Fazy cyklu komórkowego

Podział komórki obserwowany pod mikroskopem

Przebieg cyklu komórkowego zależy od rodzaju komórki

Jeden z mechanizmów kontroli cyklu komórkowego zapewnia,

że DNA jest replikowane tylko raz na cykl

Kontrola przebiegu cyklu komórkowego

może przebiegać wg dwóch modeli

Mechanizmy kontroli cyklu komórkowego można badać

w układach bezkomórkowych

Mechanizmy kontroli cyklu komórkowego badano również

w komórkach drożdży

Inny z punktów kontrolnych cyklu komórkowego

blokuje wejście do mitozy jeśli DNA

nie jest do końca zreplikowane

Cykl komórkowy regulowany jest przez

cyklino-zależne kinazy białkowe

i ich inhibitory

Kinazy białkowe i cykliny w komórkach kręgowców

Przejście przez punkt G1/S regulowane jest przez białko Rb

Przebieg cyklu komórkowego można badać za pomocą

pomiaru zawartości DNA i cyklin w komórce

Aktywacja kompleksu MPF (kinaza cdc2-cyklina B)

Cdc25C

P

14-3-3

Chk1

Chk2

cTAK1

Cdc25C

Cdc25C

P

P

P

CyclinB

Cdk1

P

nieaktywna

CyclinB

Cdk1

aktywna

14-3-3

CyclinB

Cdk1

P

P

P

Plk ?

Punkty kontrolne cyklu komórkowego - podsumowanie

Progresja w cyklu komórkowym zależy od kształtu komórki

i jej przyczepienia do podłoża

Progresja w cyklu komórkowym może być blokowana

w wyniku tzw. inhibicji kontaktowej

Podział centriol w cyklu komórkowym

Cykl centrosomalny w komórce zwierzęcej

Przebieg mitozy w komórkach ssaków

Chromosomy rozdzielane są za pomocą mikrotubul

Dynamika mikrotubul w czasie G2 i w mitozie

Przebieg mitozy w komórce zwierzęcej

Rola białek motorycznych podczas podziału chromosomów

Nod i Xklp1

dyneina i CENP-E

dyneina

CENP-E

Xkid

dyneina i Xkcm1/MCAK

1

białka odpowiedzialne za utrzymywanie wiązania mikrotubule-chromatyna

–stabilizacja wrzeciona mitotycznego, zmniejszenie ryzyka utraty chromosomu

2

białka potrzebne do utrzymania aktywności punktu kontrolnego aż do metafazy

3

dyneina pomaga w ruchu chromosomu w kierunku centrosomu

4

CENP-E potrzebne jest do utworzenia włókna K (ang. K-fiber)

5

Xkid (strzałki) powoduje wypychanie chromosomu w kierunku płytki metafazalnej

6

białka wywołują ruch w kierunku centrosomu podczas anafazy

Miejscem przyczepienia mikrotubul do chromosomu

są kinetochory

Zachowanie mikrotubul kinetochorowych w meta- i anafazie

Przebieg mitozy w komórkach roślinnych

Porównanie mechanizmów segregacji chromosomów

używanych przez różne rodzaje komórek

Rozmnażanie płciowe a podział komórkowy

Mejoza a mitoza

Mieszanie się materiału genetycznego

może wynikać z dwóch procesów

Mieszanie materiału genetycznego zachodzi

w procesie rekombinacji DNA w czasie mejozy I

Proces tworzenia par chromosomów w mejozie

(profaza I) dzieli się na fazy

ustalone wg kryteriów morfologicznych

Porównanie losu chromosomów w czasie

podziałów w mejozie I i mejozie II

Dlaczego diploidia i rozmnażanie płciowe ??

podział mejotyczny zapewnia mieszanie się genomów

u człowieka

2

23

= 8.4 x10

6

kombinacji

komórki potomne są zmienione genetycznie w stosunku
do komórek macierzystych

jednoczesna stabilizacja genomu
i możliwość wprowadzania zmian genetycznych

Przebieg mejozy - podsumowanie