Cellcykeln och dess kontroll Flashcards

1
Q

Vilka faser delas cellcykeln in i och hur länge håller de på?

A
  • G0
  • G1 - 3-20 timmar
  • S - 7-10 timmar
  • G2 - 3-5 timmar
  • M - ca 1 timme
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vilka är de olika avgörande stegen i cellcykelns reglering?

A
  • G0/G1-övergång
  • G1 “restriction point” - point of no return där cellen måste bestämma om celldelning eller apoptos
  • Start av S-fas
  • Start av M-fas
  • Metafas/anafas-övergång
  • Anafas/telofas-övergång, cellcykelns avslutande
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hur ser morfologin i profas ut?

A
  • Kromosomkondensation
  • Kärnmembranet upplöses
  • Spolkropp börjar bildas från centrosom
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hur ser morfologin i prometafas ut?

A
  • Centrosomen har separerat
  • Kärnmembranet har upplösts och gått ihop med ER
  • Kromosomer är kondenserade
  • Spolkropp börjar mikrotubilidimerisering
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hur ser morfologin i metafas ut?

A
  • Ekvatorialplatta bildas
  • Spolkroppen färdigbildas med tre sorters mikrotubili: aster som sitter bundet till kärnmembranet via dynein, kinetokor-MT som fäster i kinetokoren vid varje kromosom och polära MT som paserar ekvatorialplattan och lägger sig parallellt med varandra med kinesin5 mellan som gör att de kan glida längs varandra då MT polymeriserar och gör att hela cellen spänns ut, samtidigt som dynein drar hela MTOC mot cellmembranet.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Vad består den färdigbildade spolkroppen av?

A
  • MTOC
  • Polära och kinetokormikrotubuli
  • Aster
  • Ekvatorialplatta
  • Motorproteiner (exe kinesin 5 och dynein)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hur ser morfologin i anafas ut?

A
  • Kromosomvandring
  • Kinetokormikrotubuli förkortas genom depolymerisering
  • Cellen förlängs genom att dynein drar centrosomen mot membranet och kinesin förlänger polära mikrotubuli
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hur ser morfologin i telofas ut?

A
  • Kärnmembranet återskapas från ER
  • Kromosomer dekondenserar och normal kromatinstruktur återskapa
  • En kontraktil ring av aktin och myosingenomför cytokinesi då den snörper av cellen i två dotterceller
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hur kan mikrotubili fortfarande vara fäst i kinetokoren då det depolymeriseras?

A

Via Ndc80-komplexet som fungerar som en hake som dras närmare MTs plusände då den förkortas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vilka är centrala aktörer för cellcykelns reglering?

A
  • Signalering vid G0/Gi-övergång
  • Tidiga och sena G-fas gener
  • Cyklinder/cdk
  • Cyklininhibitorer
  • Rb-E2F
  • G1 restriction point
  • G1, S, G2, M checkpoints
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vad är det som ger early response vid G0/G1-signalering och vilka signalvägar inkluderas?

A
Signalvägar:
• MAPK (viktigast!)
• Stat
•PLC-gamma
• Src

MAPK kommer att fosforylera Myc och TCP samt p90K som fosforylerar SRP. Dessa och fosforylerade Stat-dimerer leder till translation av myc, fos och jun.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hur ges delayed response vid G0/G1-signalering?

A

Translation sker av fos, jun och myc vilka alla är transkriptionsfaktorer. Fos och jun går ihop och bildar AP1 och myc går ihop med max. Dessa går alla in i kärnan och påverkar transkription av hundratals gener. Detta ger upphov till vågor av genuttryck i cellen och sist tar cykliner över då restriction point börjar närmas.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hur lång tid tar det tills tidiga G1-fasgener transkriberas?

A

Inom en timme som konsekvens av signalering vid G0/G1-övergång

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hur lång tid tar det för sena G1-fasgener transkriberas?

A

1 timme efter stimulering till slutet av G1

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Vilka funktioner har transkription av sena G1-fasgener?

A
  • Förbereder cellen för S-fas
  • Ger förändringar som tillåter att prereplikationskokmplex bildas
  • Protein- och cellorganellsyntes
  • Ändrad gentranskription
  • Så småningom transkription av cykliner
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vilka cyklin/cdk finns det att hålla koll på?

A
  • G1cyklin/cdk - G1-fas före och under restriction point, konsekvens av sena G1-fasgener.
  • G1/S-cykling/cdk - sen G1-fas kring restriction point och tidig S-fas
  • S-cyklin/cdk
  • M-cyklin/cdk - två stycken
17
Q

Hur fungerar reglering av cyklin/cdk?

A

CDK är kinaset som gör jobbet och cyklinet reglerar CDK. Det sitter också bundet till ckI som inhiberar aktiviteten.

  • ckI - kan hämma alla cyklin/cdk och ökar vid DNA-skada. Det kan slå av cyklin/cdk’s när som helst under cellcykeln och regleras via syntes och nedbrytning efter ubiquitinylering med ligaset SCF
  • cdk: har en positiv och en negativ fosforyleringssite hos S-cykling och M-cyklin/cdk. Den positiva fosforyleringen genomförs av CAK och ger hög aktivitet. Wee1 fosforylerar negativt så att kinaset blir inaktivt. cdc25 är ett fosfatas som tar bort den negativa fosforyleringen.
18
Q

Vad sker för att passera G1-restriction point?

A
  1. Delayed response tillsammans med “må bra”-signaler från cellen gör att G1-cyklin/cdk bildas
  2. Det kommer dels att fosforylera cdhI vilket gör den inaktiv, dels fosforylera Rb som sitter bundet till E2F.
  3. Då Rb är ofosforylerat sker ingen transkription alls men när det blir partiellt fosforylerat på ena stället sker transkription av G1/S-cyklin/cdk och E2F
  4. G1/S-cyklin/cdk fosforylerar Rb fullständigt så att det lossnar helt från E2F
  5. Transkription sker av bland annat E2F, G1/S-cyklin/cdk, S-cyklin/cdk (som hämmas om det finns DNA-skador) myc och S-fasgener
  6. S-fas inhibitor (CKI) fosforyleras av G1- och G1/S-cyklin/cdk och bryts ner ca en timme efter passage av restriction point.
19
Q

Vad sker i reglering vid start av S-fas?

A

Om vi inte har DNA-skada är cdc25 aktivt och tar bort den negativa fosforyleringen på cdk. GI/S-cyklin/cdk fosforylerar CKI vilket blir en igenkänning för SCP som ubiquitinylerar CKI vilket leder till degradation. Aktivt S-cyklin/cdk en timme efter RP leder till tre saker:
• Startar DNA-syntes genom att cdk fosforylerar bla helikas som gör att DNApol kommer åt att binda in
• Fosforylering av laddningsfaktorer (cdc6, ORC) så att de inte kan ladda om ett prereplikationskomplex
• Geminin har bildats efter att cdhI inaktiverats vid RP. Geminin binder och inaktiverar cdtI.

20
Q

Vad är det som sker i S-fas?

A
  1. Cdc6 och ORC sitter bunden till DNA:t
  2. Cdt1 bundet till mcm-helikas samt cdc6 fosforyleras och lossnar
  3. Mcm-helikas binder in och bildar ett prereplikationskomplex
  4. Inaktivering av ORC, cdc6 och cdt1 som rekrytering av initiatorproteiner
  5. DDK blir aktivt och aktiverar helikaset genom fosforylering av initiatorer
  6. Rekrytering av DNA-polymeras och replikationsprotein
  7. Laddningsfaktorer inaktiveras och replikation slutförs
21
Q

Vad sker med cyklin/cdk vid DNA-skada eller ofärdig replikation?

A

ATM/ATR aktiverar chk1/2 som hämmar cdc25 så att den negativa fosforyleringen aldrig försvinner

22
Q

Vad sker i regleringen vid M-fasövergång?

A

•M-cyklin/cdk bildas och aktiveras vid G2/M övergång. DEtta förutsätter att allt DNA färdigreplikerats och ATR/ATM ej är aktiva. Den negativa fosforyleringen av M-cdk via Wee1 motverkas av cdc25 som defosforylerar. En jämvikt mellan dess förskjuts gradvist mot aktivt M-cyklin/cdk
•Aktivt M-cyklin/cdk aktiverar mitotiska processer med hjälp av aurorakinaser och polokinaser. Processer som aktiveras är:
- kromosomkondensation (kondensin)
- Kärnmembranets upplösning (nukleoporin, lamin)
- Spolkroppens bildande (MTOC)

23
Q

Vad sker i reglering av metafas/anafas-övergång?

A
  1. Aurorakinas B krävs för att spolkroppen ska bildas på ett korrekt sätt. Kinaset är en del av kinetokoren och kommer att känna av om det blir ett drag från varje håll i denna. Om det mikrotubili istället skulle fästa på fel sida blir det inget drag varpå aurora reagerar och fosforylerar kinetokoren så att MT lossnar och det får testa att fästa igen tills det blir rätt.
  2. Mad2 känner av när spolkroppen är klar och släpper då hämning av cdc20
  3. cdc20 går ihop med Apc/c
  4. cdc20 hittar sekurin som sitter ihop med separas och Apc/c ubiquitinylerar sekurin
  5. Fritt separas kan sedan klyva kohesinringarna som håller ihop systerkromatiderna vid centromeren.
  6. Kromosomvandring kan börja
24
Q

Vad sker i reglering vid anafas/telofas-övergång?

A

CdhI aktiveras genom defosforylering och går ihop med APC/C. Dessa klyver mitotiska cykliner som finns kvar efter fullbordad kromosomvandring där det primära är att hitta m-cyklin/cdk och bryta ner det snabbt och även geminin. Den kontraktila aktin/myosin-ringen har hittills hållits inaktivt av M-cyklin/cdk med då denna bryts ner kommer fosfataser att defosforylera ringen och göra att den kan utföra cytokinesi. Mitosen är fullbordad.

25
Q

Vilka är några cyklininhibitorer och vad gör de?

A
  • P21 aktiveras av p53 vid DNA-skada. cdc25 inaktiveras och p53 aktiveras. p21 kommer sedan inhibera och blockera cellcykeln. Utan DNA-skada binder p53 till ett ubiquitinligas och degraderas ständigt så att den inte verkar.
  • P27 aktiveras av TGFb vid cellöverväxt. Om det finns för mycket av en celltyp kan TGFb frisättas som signalerar via en serinkinasreceptor som via Smads aktiverar p27. DEtta kan stoppa cykliner från att aktivera cdk.

Dessa är centrala mekanismer för att starta nödbromsen i cellcykeln