Cykl komórkowy u eucaryota-opracowanie

Cykl komórkowy u eucaryota
Cykl komórkowy - ściśle określona sekwencja etapów, przez które przechodzi komórka od chwili powstania do zakończenia podziału. Cykl mitotyczny - zespół ściśle uporządkowanych i ukierunkowanych procesów molekularnych oraz kolejnych stadiów morfologicznych w komórce rodzicielskiej, które prowadzą do powstania 2 identycznych komórek potomnych.
Fazy cyklu:
G1 - wzrost komórki
- segregacja i dekondensacja chromosomów, degradacja wrzeciona. Odtworzenie otoczki jądrowej.
- synteza odpowiednich cyklin
- uzyskiwanie „licencji” chromatyny do replikacji (Origin of Replication - czynnik transkrypcyjny przyłączający się do odpowiedniego miejsca na DNA. Replication Licence Factor - dla uniknięcia poliploidyzacji wymusza pojedynczą replikację).
- kontrola uszkodzeń DNA (poziom białka p53 (strażnik genomu) rośnie w momencie detekcji uszkodzonego DNA, łączy się z nim w miejscach produkujących białko p21 będącym inhibitorem syntezy DNA → więzienie w fazie G1/G2.
- ostateczne przyzwolenie na replikację (hiperfosforylacja białka Rb odłącza go od białka E2F będącego istotnym czynnikiem rozluźniającym chromatynę (związany z acetylacją); w ten sposób chromatyna jest gotowa do replikacji).
- decyzja o przejściu do fazy G0, różnicowaniu (terminalnym, bądź tymczasowym), apoptozie.
G0 - komórki tymczasowo, bądź trwale są wyłączane z cyklu podziałowego (np. nasiona)
G1/S - faza “start”; warunkiem jest pomyślne ukończenie poprzedniej fazy.
[Cyklina B + kinaza p34cdc2 → M-phase Promotion Factor]
S - replikacja DNA (najpierw euchromatyna, potem heterochromatyna)
G2 - synteza materiałów do wrzeciona podziałowego (α i β tubuliny, etc.)
- naprawa uszkodzeń DNA (p53)
- synteza MPF (cyklina D)
Kinazy i cykliny cyklu komórkowego:
D (CDK4 lub CDK6) - ukończenie fazy G1 cyklu
E (CDK2) - połowa G1 - S. Wymagana jest do wejścia komórki w
fazę S i do zainicjowania replikacji)
A ( CDK2) - koniec G1 - wczesna profaza. Wymagana do przejścia prze fazę S i do kontroli replikacji DNA. Proteoliza w momencie rozpadu otoczki jądrowej (wczesna profaza).
B (CDK1) - późna faza S i G2. Inicjuje wejście w mitozę. Substratami dla tego heterodimeru są: jądrowe laminy, białko jąderkowe (nukleoina), MAP-4, białka kompleksów porowych i centrosomów. Proteoliza między metafazą, a anafazą.
Cyklina B2 zlokalizowana w Aparacie Golgiego - odgrywa rolę w segregacji organelli poprzez ich fosforylację.
Geny cyklin D (D1, D2, D3) i E są potencjalnymi onkogenami. Ich nieprawidłowa, lub nadmierna ekspresja często występuje w różnych rodzajach nowotworów u człowieka (np. D1 - 63% przypadków raka płaskonabłonkowego przełyku). Nadmierna ekspresja D i E prowadzi do ciągłej aktywacji CDK4 i CDK6 które fosforylują

(…)

… - kompleks p34cdc2/cyklina z powodu fosforylacji Tyr15 i Thr14, a także Thr161 stanowi nieczynny MPF, zwany też pre-MPF. Po ukończeniu syntezy DNA następuje aktywacja fosfatazy cdc25, powodującej defosforylację zasad azotowych białka p34cdc2. Jednymi z substratów MPF są m.in. histon H1 (wymagany do kondensacji chromatyny), laminy (uczestniczące w destrukcji otoczki jądrowej we wczesnej profazie), nukleolina (białko C23 zaangażowane w remontowanie struktury jąderka), białka Microtubule Association Products Stimulator ( stymulowane przez MPF mają wpływ na na wzrost mikrotubul). Rozkład cykliny B na przełomie metafazy i anafazy powoduje inaktywację i odwrócenie wszystkich zmian.
Jedyną fazą, w której nie odbywają się procesy biosyntetyczne jest faza M.
…
... zobacz całą notatkę