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