v.6 (30/9) Cellcykeln och dess kontroll Flashcards Preview

→ ToD > v.6 (30/9) Cellcykeln och dess kontroll > Flashcards

Flashcards in v.6 (30/9) Cellcykeln och dess kontroll Deck (50):
1

Vilka är de fem faserna i cellcyklen?

G0, G1, S, G2 och M.

2

I vilken fas är en cell som inte är i cellcykeln?

G0

3

Vad har G1 för funktion (kortfattat)?

Att förbereda cellen för S-fasen.

4

Vad händer under S-fasen (kortfattat)?

Hur lång är den?

Fördubbling av arvsmassan genom DNA-replikation.

S-fasen har en tidslängd på 7-10 timmar.

5

Vad händer under G2-fasen (kortfattat)?

Hur lång är den?

Under G2-fasen förbereder cellen sig för mitosen.

3-5 timmar.

6

Vad händer under M-fasen (kortfattat)?

Hur lång är den?

Under M-fasen sker mitosen/celldelningen.

1 timme.

7

Vilka steg ingår i M-fasen?

• Profas
• Metafas
• Anafas
• Telofas

Hit brukar även Cytokines räknas. Därefter sker celldelningen.

8

Vad är cytokines?
När inträffar det?

När den kontraktila ringen av aktinfilament bildas och delar cellmembranet i två delar, vilket ger två dotterceller.

Det inträffar i slutet av M-fasen.

9

Vad sker efter avslutad cytokines?

Cellen går antingen till G0 (ingen cellcykel) eller G1 (ny cellcykel).

10

I vilken fas är somliga neuroner och muskelceller permanent i?

G0-stadiet.

11

Vad är en kromosom?
Hur många har vi?

Kromosom är en sammanhängande DNA-kedja, en DNA-molekyl.

Vi har 46 st kromosomer
→ 23 st från mamma
→ 23 st från pappa

12

Kromatiderna sitter ihop via en ??? i mitten av kromosomen

I änden av kromosomerna finns ???

Kromatiderna sitter ihop via en →centromer← i mitten av kromosomen

I änden av kromosomerna finns →telomerer←

13

Vad är skillnaden på kromatider och homologer?

Två kromatider är identiska och har bildats via replikation.

Två homologer som är snarlika men ej identiska, och kommer från vardera föräldern.

14

Vad är kromatider?

Kromatider kallas de båda identiska delarna av en fördubblad kromosom som under celldelningen bildats då DNA:et i kromosomerna kopierat sig.

15

Vad betyder MTOC?

Vad har den för funktion under profasen?

Microtubule-organizing center.

MTOC startar bildandet av mikrotubuli runt centriolpar som har bildats under G1.

Expanderingen möjliggör att centriolparen flyttar sig via mikrotubuli till varsin ände av cellen.

16

Vad händer under profas?

• Strukturen från interfas (med heterokromatin och eukromatin) försvinner.

• Kärnmembranet försvinner.

• ER bildas.

• En kromosomkondensation sker.

• MTOC bildar mikrotubuli.

17

Vad händer under metafas?

En ekvatorialplatta har bildats under metafasen där kromosomerna ligger på rad i mitten av cellen. Centroilparen är i vardera ända.

Mikrotubuli utgår från centriolparen och bildar en spolkropp.

18

Vad är en Kinetokor?

Centromeren omges av en Kinetokor i mitten av spolkroppen.

Kinetokorer är en proteinstruktur vid kromosomens centromerområde. Vid celldelning fäster mikrotubuli från centrosomerna till kinetokoren (de sträcker sig från membransidan till mitten av spolkroppen). Dessa mikrotubuli kan kallas kinetokor-mikrotubuli.

19

Vad är aster?

Mikrotubuli som fäster ner mot membranet och fungerar som ankare och hugger tag i strukturerna i membranet och fäster mot dessa, och låser fast strukturerna där.

20

Var finns polära mikrotubuli?
Hur sträcker de sig?

I spolkroppen.

De går från centrosomen till andra centrosomen längst ute i kanten av cellen. De överlappar varandra en bit i mitten, så de får kontakt med varandra.

21

Spolkroppen är en spänd struktur.
Hur blir den spänd?

Den blir spänd tack vare motorproteiner:

• Dynein – finns längst ut, längst ner i spolkroppen och drar i Aster-mikrotubulitrådarna mot membranet.

• Kinesin5 – finns vid de polära mikrotubuli som gör att mikrotubulina drar sig utåt samtidigt som de förlängs. Detta får ökad spänning.
Kromosomerna i mitten dras åt flera håll p.g.a. anslutna mikrotubulis och motorproteiner

• Kinesin13 – finns i kinetokoren.

22

Vad händer (och har hänt) under telofas?

• Kromosomvandringen är färdig.

• Kärnmembranet återbildas.
Sker med hjälp av ER, där reservoaren för återbildandet av kärnmembran finns

• Kromosomerna dekondenserar
och återgår till eukromatin och heterokromatin

• Cytokinesin – den kontraktila ringen på mitten dras åt och det sker en delning till två celler, där cellerna går in i en ny cellcykel eller till omgivningen

23

Hur regleras cellcykeln?

• Signaltransduktionkedja, som aktiverar cellcykeln när man går från G0 till G1.
Signaltransduktionkedjan ger förändringar i gentranskription

• Cellcykeln regleras av cykliner och deras kinaser (CDK)

24

Vad är cykliner? Vad är de bra för?

Proteiner som tillsammans med CDK-kinaser utför kontrollen av cellcykeln.

Cyklin/CDK-komplexen behövs för att cellen ska kunna passera "check points" i cellcykeln.

25

Vad är CDK? Hur aktiveras det?

Cyclin dependent kinase.

Det är ett kinas till cykliner och även den katalytiska delen av Cyklin/CDK-komplexet.

Utan cyklinet blir det ingen aktivitet alls.

26

När sker delayed response? Vad händer då?

Delayed response sker under G1.

Cellen förbereds för S-fasen eftersom det behövs ett maskineri för att kunna duplicera DNA.

Delayed response i ett nötskal:

• Ett pre-replikationskomplex byggs upp så man kan replikera DNA

• Transkription och bildande av organeller, då cellen blir större innan den delar på sig.

• Man behöver bilda fler transkriptionsfaktorer (redan i early response bildas transkriptionsfaktorer)

• Cykliner bildas

27

Vilka komplex bildar följande cykliner och när är de verksamma?

• Cyklin-A (2 st)
• Cyklin-B
• Cyklin-D
• Cyklin-E

• Cyklin-D/CDK4
under G1-fasen

• Cyklin-E/CDK2
under slutet av G1-fasen och början av S-fasen

• Cyklin-A/CDK2
under G1-fasen

• Cyklin-A/CDK1
under M-fasen

• Cyklin-B/CDK1
under M-fasen

28

Hur regleras Cyklin/CDK-komplexen?

• Genom transkription, där cyklin-genen transkriberas:
→ mRNA skapas
→ ger cyklin
→ cyklin/CDK-komplex bildas

• Via fosforyleringar och defosforyleringar gjorda av: Wee, Cak, CDC25

29

Vad är Wee?

Ett kinas som kan fosforylera CDK och därmed slå ut och hämma det, vilket leder till att CDK inte kan bilda komplex med sitt cyklin.

30

Vad är Cak?

CDK-activating kinase.

Ett kinas som kan utföra en stimulerande fosforylering av CDK.

31

Vad är CDC25?

Ett fosfatas som kan defosforylera den hämmande fosforylering som Wee gör (och därmed aktivera CDK).

32

När inträffar restriction point?
Vad händer då?
Vad ger upphov till nästa fas?

Inträffar under G1-fasen - när vi har max EF2-aktivitet (en timme innan S-fasen).

Efter restriction point går cellcykeln bara i en riktning och kan därefter inte återvända.

Vid restriction point verkar pRb och E2F.

→ När pRb/E2F är särade blir E2F aktivt, vilket ger transkription och upphov till S-fasen.

→ När pRb/E2F är ett komplex blir E2F inaktivt.

33

G1-cyklin bildas vid restriction point.

Vilka två signaler behövs det input ifrån för att kunna bilda G1-cyklin?

Hur lång tid tar det innan G1-cyklin bildas?

• Early response,
som ger upphov till delayed response

• Må bra-signaler,
som känner att cellen är i bra skick. Här ingår bl.a. nutrienter, aminosyror, syre och även TF som aktiverar Map-kinas-vägen.

5-7 timmar efter start bildas G1-cyklin, som transkriberas och translateras. Därefter får man ett G1-cyklin/CDK-komplex.

34

Vad är E2F?

• E2F är transkriptionsfaktorer som reglerar cellcykeln och DNA-syntesen.

E2F verkar vid restriction point (vid fasövergången G1/S).

35

Vad är PRb?

• pRb är en tumörsuppressor som binder och inhiberar transkriptionsfaktorn E2F.

36

Komplexet PRb/E2F finns i kärnan och är aktuelt vid fasövergången G1/S.

• Vad brukar fosforylera Rb?
• Vad sker när Rb fosforyleras?

När pRB blir fosforylerad av CDK släpper den E2F, och cellcykeln kan fortsätta.

• Mycket fosforylering av Rb:
→ E2F lossnar helt
→ ger mycket transkription och fortsättning av cellcykeln

• Lite fosforylering av Rb:
→ E2F lossar lite
→ ger lite transkription

• Ingen fosforylering av Rb:
→ E2F lossnar inte
→ ger ingen transkription

37

Vad transkriberar E2F?

• E2F
• G1/S-cyklin
• Myc
• S-cyklin
• S-fas-gener

38

Vilka fosforyleringar får man av G1-cyklin/CDK?

• Fosforylering av PRb i måttlig mängd
→ ger transkription av G1-S-cyklin och E2F
G1-S-cyklin går ihop med CDK
→ ger mer PRb-fosforylering

• Fosforylering av CDH1 och blir inaktivt (sker vid restriction point) fram tills slutet av M-fasen

39

Vad är CKI? Ge exempel på dessa.

När aktiveras CKI?

Cyklininhibitorer:
• p21
• p27
• p57
• INK

De aktiveras vid DNA-skada och stoppar cellcykeln och hämmar Cyklin-CDK-komplexet.

Antingen repareras cellskadan (om det går) eller att cellen begår apoptos. Vilket det blir beror på nivån av CKI som uttrycks.

40

Hur bildas CKI?

CKI bildas via transkription och translation, och tas bort via ubiquitinering och proteolys.

41

Vad krävs för att gå in i S-fasen från G1-fasen?

Det som krävs för att gå in i S-fasen:
• Ta bort CKI
• Defosforylera ett hämmande fosfat (behövs dock bara vid DNA-skador)

42

Hur tas CKI bort?

→ G1/S-cyklin fosforylerar CKI
→ SCF ubiquitinerar CKI
→ CKI går till proteolys

► Efter detta är man redo för S-fasen

43

Vad sker under S-fasen?

Pre-replikationkomplexet har bildats under delayed response under G1-fasen.

Det sker genom att:
• ORC (origin or reputation) binder
• CDT1 och CDC6, som är laddningsfaktorer som kommer dit
• MCM-komplexet, ett färdig helikas som rekryteras dit

► S-cyklin-CDK fosforylerar CDT1 och CDC6 samt MCM-komplexet.

Fosforyleringen leder till att
• CDT1 och CDC6 lossnar och blir inaktiva (och kan därmed inte binda igen så replikation kan starta igen)
• Helikaset blir aktivt → DNA-replikationen startar
DNA-replikationen pågår i 7-8 timmar.

44

När inträffar M-fasen?

När nivåerna av M-cyklin och CDK är tillräckligt höga.

CDK-nivåerna behöver nå upp till en tillräcklig nivå, medan M-cyklin-nivåerna är ganska konstanta under en stor del av cellcykeln.

45

Vad sker under M-fasen?

I M-fasen fosforylerar M-cyklin-CDK olika saker:

• Laminer, som är intermediära filament som finns på insidan av cellkärnmembranet. Vid fosforylering kollapsar dem och hela cellkärnmembranet

• Nukleoporiner, vilket leder till att kärnporen kollapsar

• Kromatinproteiner, vilket ger kromosomkondensation.

• MTOC, vilket ger spolkroppsbildningen

46

Vad är CHK? Vad är ATR?

Vad händer med ATR mot slutet av S-fasen?

CHK är ett kinas som kontrollerar och fosforylerar CDC25, och gör att Wee dominerar då.

CHK aktiveras av ATR, som är oreplikerat DNA.

När S-fasen blir mer och mer avslutad och DNA:et replikeras
minskar ATR
→ CHK blir inaktivare
→ CDC25 fosforyleras inte

47

Vad har Aurorakinas för funktion?

Aurorakinaset kan fosforylera kinetokorerna om de är slappa och ej spända.

Det gör spolkroppen spänd och stabiliserad och ger ett glapp mellan kinetokoren och mikrotubulit uppstår, vilket gör att fosforylering ej kan ske.

48

Vad är TGF-beta?

Det är en cytokin som signalerar genom serinkinas-receptorer. TGF-beta kan hämma tillväxt genom att bilda cyklininhibitor (CKI), som stoppar cellcykeln.

Närliggande celler kan alltså stoppa cellcykeln i en cell genom att bilda TGF-beta.

49

Hur går det till när spolkroppen är färdig och kohesinringarna klyvs?

Mad2 känner av att spolkroppen är färdig, signalerar till CDC20, som går ihop med APC och bildar komplexet CDC20-APC.

CDC20-APC söker upp ett annat komplex som består av Sekurin och Separas.

CDC20-APC söker upp Sekurin och kopplar på en ubiquitinering
→ Sekurin degraderas.

Separaset blir då fritt och klyver koheinringarna
→ De två kromatiderna säras och går åt varsitt håll.

50

Vad är det sista som sker i M-fasen, efter att koheinringarna har klyvits?

CDH1 defosforyleras och blir därmed aktivt. Går ihop med APC.
→ CDH1-APC

CDH1-APC söker upp M-cyklin för att ubiquitinera det → M-cyklin degraderas

Efter detta reverseras alla mitosförändringar i M-fasen, eftersom mitosen går i ”baklås” när M-cyklin degraderats.