Buněčný cyklus eukaryot Flashcards
Fáze buněčného cyklu
- G1 = buňka se rozhoduje, zda bude přecházet do dalšího buněčného cyklu
- S = syntéza (replikace) DNA
- G2 = klidová fáze, příprava na mitózu
- M = mitóza, ukončená cytokinezí (dělení na dvě dceřiné buňky)
Dělení M fáze
1.Profáze - kondenzace chromosomů, 30nm chromatinová vlákna se vážou na matrix
2.Metafáze - párové sesterské chromatidy jsou vázané centromerou a seřazeny v ekvatoriální rovině
3.Anafáze - separace chromatid, rozchod k pólům
4.Telofáze - dekondensace, reorganizace jaderného obalu
- Rozpad jaderného obalu není u všech, např. kvasinky a houby jej nemají
- rozpad i ER a GA na malé vesikuly
- časový průběh záleží na velikosti a složitosti buňky (lidská 24 h, kvasinka 90 min)
Regulace buněčného cyklu - čím, fáze, APC komplex
- HETERODIMERNÍ PROTEIN KINÁZY - regulační (cykliny) a katalytická podjednotka (vlastní dependentní kináza)
- množství katalytické podjednotky se nemění
- množství regulační podjednotky se mění v rámci BS
CDK KINÁZY: - cyklin dependentní kinázy
- regulační podjednotka je cyklin
- mohou být fosforylovány -> rozhodnutí o aktivaci/inaktivaci
- 4 regulační faktory: G1 cykliny, S fázový Cdk komplex, M fázový Cdk komplex, APC komplex (anaphase promoting complex)
- G1 fáze:
-> uspořádání pre-replikačního komplexu na OriC
-> G1-Cdk: příprava buněk pro S fázi
->syntéza produktů genů, které jsou důležité pro vytvoření druhého regulačního komplexu = S-Cdk
-> S-Cdk: v G1 fázi je inaktivní, aktivuje iniciaci replikace a zabraňuje tvorbě nových pre-replikačních komplexů - S fáze:
-> syntéza M-Cdk (kontrolované, aby se předešlo předčasné aktivaci) - G2 fáze:
-> aktivace M-Cdk, přechod do M fáze - M fáze:
-> aktivace kondensace chromosomů, rozpad jaderného obalu, tvorba mitotického vřeténka
-> M-Cdk aktivuje APC komplex + fosforyluje jaderná lamina
-> APC komplex = ubiquitin ligáza, Ubi dependentní proteolýza inhibitorů anafáze -> inaktivace komplexu, který drží u sebe chromatidy
-> pozdní anafáze - pokles M-Cdk aktivity, dekondenzace chromosomů, vytvoření jaderného obalu a cytokineze - G1 fáze:
-> od S fáze tu je inhibice reiniciace replikace, to musí zrušit G1 regulační mechanismy
-> defosforylace proteinů pre-replikačního komplexu
-> inaktivace APC
APC KOMPLEX:
- Degradace M-Cdk - na N-konci je Mitotic Cyklin Destruction Box sekvence (MCDB) -> díky tomu může být ubuquitinace cyklinu
- MPF = Cyklin B + Cdk
- člověk = 3 cykliny B
- Profáze: vyšší hladina MPF -> MPF aktivuje APC komplex a ubiquitinační enzymy E1, E2 -> v pozdější fázi mítózy APC degraduje MPF -> konec mitózy = pokles aktivity MPF -> dokončení mitózy
- aktivita APC komplexu se zvyšuje později než MPF, ale trvá aaž do pozdní fáze G1
Buněčný cyklus - APC komplex
APC KOMPLEX:
- Degradace M-Cdk - na N-konci je Mitotic Cyklin Destruction Box sekvence (MCDB) -> díky tomu může být ubuquitinace cyklinu
- MPF = Cyklin B + Cdk
- člověk = 3 cykliny B
- Profáze: vyšší hladina MPF -> MPF aktivuje APC komplex a ubiquitinační enzymy E1, E2 -> v pozdější fázi mítózy APC degraduje MPF -> konec mitózy = pokles aktivity MPF -> dokončení mitózy
- aktivita APC komplexu se zvyšuje později než MPF, ale trvá aaž do pozdní fáze G1
Buněčné dělení - Jaderný obal
- fosforylace jaderných lamin pomocí MPF
- SAVCI: 3 typy lamin = A, B, C
- laminy A a C jsou stejné, uvolňují se, ale lamina B zůstává připojená k vnitřní jaderné membráně (pro pozdější reasociaci)
- Start mitózy -> aktivace MPF -> fosforylace jaderných lamin -> jaderný obal se rozpadá na vesikuly s napojeným laminem B
- Aktivace APC komplexu -> inaktivace MPF -> aktivace specifických fosfatáz -> defosforylace jaderné laminy -> reuspořádání jaderného obalu
- ## vznikají minijádra, karyomery -> fúze -> 2 jádra kolem každého ze skupinky chromosomů
Buněčné dělení - Cytokineze
- Aktivní MPF -> inhibice asociace myosinu s aktinem
-> Degradace MPF -> aktivace myosinu a asociace s aktinem MF
Buněčné dělení - Vazba a uvolnění chromatid
- Sesterské chromatidy jsou spolu spojené komplexem KOHESINU
- Kohesin je regulován ANAFÁZOVÝM INHIBITOREM (inaktivace/inaktivace)
- Anafázový inhibitor regulovaný APC komplexem
- APC komplex reguluje SEPARÁZU (v komplexu se SECURINEM)
-> Aktivace APC komplexu -> degradace securinu -> aktivace separázy -> uvolnění chromatid
Buněčné dělení - Check points
1.S arrest
- buňka kontroluje, jestli je správně nareplikovaná DNA
- může inhibovat MPF aktivaci
2.M arrest
- kontroluje správně vytvořené mitotické vřeténko a chromatidy v ekvatoriální rovině
- může zabránit aktivaci APC - nedojde tak k degradaci anafázového inhibitoru a rozchodu chromatid
3.G1 arrest
- kontrola poškození
- dokud se to neopraví, buňka nejde dál
4.G2 arrest
- kontrola poškození
- opravy ds zlomů
- buňka nejde dál, dokud se to neopraví
