Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

CELLDELNING, mitos, cellcykelreglering, meios. EUKARYOT CELLDELNING 1.cellcykeln 2.mitos 3.cytokinesis.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "CELLDELNING, mitos, cellcykelreglering, meios. EUKARYOT CELLDELNING 1.cellcykeln 2.mitos 3.cytokinesis."— Presentationens avskrift:

1 CELLDELNING, mitos, cellcykelreglering, meios

2 EUKARYOT CELLDELNING 1.cellcykeln 2.mitos 3.cytokinesis

3 Eukaryot celldelning självreplikering encelliga organismer: –en ny organism bildas vid varje celldelning människa: –ett befruktat ägg genomgår cykler av celltillväxt, celldelning, (commitment/differentiering/specialisering) –människokroppen består av c:a celler

4 Celldelning organeller fördelas eller fragmenteras och byggs upp på nytt cellegenskaper tillfälligt förändrade omorganisation av cytoskelett Interaktion med omgivning ändras Växtceller bildar ny cellvägg vesiklar från Golgi samlas i mitten ny cellvägg bildas mellan kärnorna vid cyotkinesen

5 Eukaryot celldelning => ”identiska” dotterceller (sanning med modifikation) celldelning: –storlekstillväxt –DNA-replikation –distribution av dubblerade kromosomer –celldelning Mekanismer, koordination, reglering?

6 Cellcykeln Extracellulära signaler styr cellcykeln –celldelning när det passar omgivningen och organismen Cellen är ”in shape” Aktiv Go-signal Cellcykel-reglering: –Fosforyleringar – proteinnivåer (expression, degradering)

7 Cellcykeln G1 –transkription, translation, tillväxt S –DNA-syntes G2 –transkription, translation storlekstillväxt M –Mitos kärnan delar sig –Cytokinesis cellen delas ANIMATION

8 Figure 8.6 The Biology of Cancer (© Garland Science 2007) Kontroll av cellcykel från externa tillväxtsignaler

9 Det befruktade ägget/tidiga embryot DNA syntes och celldelning –Ingen tillväxt ANIMATION

10 Före M-fasen DNA dupliceras i S-fasen två kopior – systerkromatider hålls ihop av cohesins kondensering av DNA till kromosomer börjar m.h.a. condensins centrosomen dubbleras

11 M-fasen mitos cytokinesis mitos – DNA delas cytokinesis – cytoplasma delas

12 Mitos Profas – –kromosomerna kondenserar –mitotiska spolen assembleras Prometafas –kärnmembran går sönder –mitotiska spolen når kromosomerna Metafas – – kromosomerna radar upp sig i mitten Anafas –systerkromatiderna dras isär Telofas – –nya kärnmembran bildas ANIMATION

13 Mitos

14

15 Centrosomerna separerar => varsin pol av cellen mikrotubuli - växer (hög omsättning) - interpolära möts inter DNA kondenserar –Systerkromatiderna hålls ihop i centromeren kärnhöljet bryts ner –mikrotubuli når kromosomerna Profas

16 Prometafas mikrotubuli bundna till kromosomerna kinetokor – bindningsställe för mikrotubuli kromosomerna skjuts fram och tillbaks –centrering

17 Prometafas Metafas inter

18 Metafas Anafas Metafas Anafas

19 cohesin bryts ner av proteolytiska enzymer systerkromatiderna separerar, kallas dotterkromosomer anafas Amikrotubuli förkortas dotterkromo- somerna dras mot varsin pol anafas Binterpolära mikrotubuli förlängs, glider längs varandra m.h.a. motorprotein polerna dras isär av motorprotein fästa vid cell-barken (cell cortex)

20 Anafas cohesin bryts ner av proteolytiska enzymer, systerkromatiderna separerar, kallas dotterkromosomer anafas Amikrotubuli förkortas, dotterkromosomerna dras mot varsin pol anafas Binterpolära mikrotubuli förlängs, glider längs varandra m.h.a. motorprotein, polerna dras isär av motorprotein fästa vid cell-barken (cell cortex)

21 Telofas kärnhöljen återbildas och bildar dottercellernas kärnhöljen proteiner importeras till kärnan kromosomerna dekondenserar gener kan nu transkriberas

22 CYTOKINESIS börjar i anafas mitotiska spolen styr läget och timingen Kontraktil ring –aktin- och myosinfilament –assemblar i anafas, fästs på membranprotein –plasmamembranet veckas och ett spår bildas –vanligtvis delas cellen symmetriskt blir mindre och mindre, försvinner tillslut helt

23 Kontraktil ring aktin- och myosinfilament sätts ihop i anafas Fäster på membranprotein plasmamembranet veckas och ett spår bildas

24 CELLCYKELNS KONTROLLSYSTEM reglera cellantalet i en vävnad –celldelning när det passar cellen, omgivningen och organismen som helhet cell med felaktigt DNA ska ej dela sig –Reparera eller apoptos Rubbningar => risk för cancer

25 Cellcykelns kontrollsystem extracellulära signaler, tex. Tillväxtfaktorer –Sätter igång ”program” interna signaler –övervakar och koordinerar särskilda kontrollpunkter (=checkpoints) –restriction point – G1 –Damage control points –oocyter kan stoppas i G2 – aktiveras av hormoner

26 Kontrollpunkter koordinerar cellcykelns händelser aktiverar och deaktiverar enzym i rätt ordning hindrar cellen att gå in i ny fas –innan föregående fas avslutats –Om ej korrekt DNA – om ej cellen är mogen för delning (inte bara intakt DNA)? –Om inte ”ok” från omgivning

27 Kontrollpunkter ANIMATION

28 Reglering av cellcykeln cellen förs från det ena stadiet till det andra i cellcykeln huvudkomponenter: –cyklin –cyklin-beroende kinaser (cdk:s) –CKI:s (Cycklin- beroende kinase inhibitorer”

29 Cykliner universella proteiner (alla eukaryoter) olika cykliner i olika stadier i cellcykeln koncentrationen varierar cykliskt ackumulering och nedbrytning av cyklin reglerar cellcykeln genom CDK:s aktivering CDK:s i sin tur kan aktivera nedbrytning av cyklin

30 Cyklin-beroende kinaser, CDKs Centrala i cellcykel-reglering –cykliskt aktiverade proteinkinaser, CDKs Aktiverade CDKs –fosforylerar nyckelproteiner som: initierar eller reglerar DNA-replikation, mitos eller cytokinesis CDK:s närvarande under hela cellcykeln –aktiverade vid speciella tidpunkter Av cyklin-bindning, fosforylering/defosforylering, CKI:s – därefter snabbt deaktiverade Cykliner nedbrutna, proteolys, tuggade i proteasome

31 Reglering av CDK – cykliner, fosforyleringar och inhibitorer

32 Regleras på flera sätt –cyklinbindning –Fosforylering och de-fosforylering av specifika aminosyror –associering med cdk-inhibitorer (CKI) Cyklin-beroende kinaser, CDKs

33 Reglering av CDK aktivitet vid G2/M

34 Cyklinbinding, fosforylering och defosforylering för att ge aktiverat kinase/cyklin komplex (cdk/cyklin) - (kan blockas= stopp för Cdk aktivering)

35 Figure 8.8 The Biology of Cancer (© Garland Science 2007) Olika cykliner i olika faser, med olika CDK partners

36 Reglerad nedbrytning av cyklin Aktivt CDK/cyklin aktiverar ubiquitin- medierat proteolyssystem –ubiquitin märker ut cyklin för ”destruktion” proteaskomplex (proteasome) känner igen ubiquitinerat cyklin – tuggar sönder detta CDK inaktivt

37 Ubiquitinering – ”dödsmärkning” av ett protein

38 Cyklin- degradering (Cdk1) (B-Cdk1)

39 ANIMATION (Maturation promoting factor) Via Cdc25 Via CAK och Wee

40 cdk-inhibitorer, CKI (p16, p 21, p27,…,.. ) förmedlar stopp i proliferation Svar på extracellulära signaler, tex TGF-b Svar på skadat DNA –DNA skada inducerar P53 –P53 inducerar P21 –p21 stoppar vid G1-checkpoint via bindning till cdk2/cyklinE

41 p53 vid G1-arrest Fosforylering stabiliserar p53 –Normalt t½ ca 2 min –Nu hämmad nedbrytning P53 nivåer ökar ( 100 ggr) p53 reglerade gener ökar (p21, …, …) Inhibition av –Proliferation –DNA syntes Stimulering av –DNA reparation –Apoptos-maskineriet

42 DNA-skada ger induktion av p21 – en cdk- inhibitor

43

44 Reglering med tillväxtfaktorer

45 Tillväxtfaktorer cellantal regleras av tillväxtfaktorer restriction point i G1-fas utan tillväxtfaktorer: G0-fas = vilostadium –lämnar cellcykeln –kontrollsystemet delvis nedmonterat många cykliner och cdk:s bryts ner återgång till cellcykeln om stimulering av tillväxtfaktorer

46 Induktion av D Cykliner

47

48 Figure 8.19 The Biology of Cancer (© Garland Science 2007) Fosforyleringsstatus av Rb under cellcykeln Hämning/repression orsakad av Rb neutraliserad

49 Figure 8.1 The Biology of Cancer (© Garland Science 2007)

50 Mitos - Meios diploida celler dubblering av varje kromosom två identiska diploida dotterceller förutsättning för sexuell reproduktion fyra haploida celler bildas

51 Meios reduktionsdelning skapa könsceller ’germ line cells’ (diploida) gör gameter (haploida) var gamet - en kromosom av var sort, (antingen från modern eller fadern) gameter smälter samman vid befruktningen

52 Sexuell reproduktion blandning av gener då kromosomer kombineras utprovning av genkombinationer genblandning ger överlevnadsfördelar i en föränderlig miljö dåliga gener kan avlägsnas från arten

53 Meios sker i tre steg DNA-replikation Meios I homolog parning av dotterkromatider överkorsning celldelning ger 2 dotterceller med två nästan identiska kopior av enkel genuppsättning Meios II vanlig mitos utan den inledande DNA- replikationen

54 Meios sker i 3 steg DNA-replikation från diploid cell med 2x23 kromosomer fås diploid cell med 2x2x23 kromosomer Meios I överkorsning => nya genetiska kombinationer celldelning => två haploida celler med homologa par av dubblerade kromosomer Meios II två haploida cell med två (nästan) identiska Systerkromatider =>fyra haploida dotterceller med enkel genuppsättning (1 x 23 kromosomer)

55 Meios (versus mitos) ANIMATIONANIMATION meios ANIMATIONANIMATION jmf

56 Meios I leptotene – zygotene – pachytene – diplotene – diakinesis

57 Profas i Meios I ANIMATION

58 Leptotene dubbelsträngar bryts så att enkelsträngsregion er bildas enkelsträngar kan invadera homologa kromosomer genom basparning leptotene – zygotene – pachytene – diplotene – diakinesis

59 Zygotene homologa kromosomer paras 'synaptonemal complex' leptotene – zygotene – pachytene – diplotene – diakinesis

60 Pachytene synaptonemal complex kvarstår överkorsning sker i slutet av pachytene- stadiet till diplotene

61 Diplotene synaptonemal complex försvinner homologa kromosomerna separerar, men fortfarande länkade till varandra i chiasmata systerkromatider sitter ihop i centromerer varje kromosompar består av fyra kromatider Diakinesis övergång till metafas I

62 Metafas I – Anafas I

63 börjar direkt efter meios I och första cytokinesis liknar mitos länken mellan centromererna på systerkromatiderna bryts i anafas II systerkromatider vandrar till varsin pol Meios II

64 Bildandet av humana könsceller profas I: diplotene metafas II ANIMATION polar bodies

65 Befruktning – avslutande av meios II

66 Befruktning zygot = befruktat ägg återskapar ett komplett genom för somatiska celler dubblel genuppsättning

67 Ex på tentafrågor Vad är en zygot? Cellcykelns kontrollsystem baseras på olika 'cdk'. Vad betyder 'cdk'? Hur regleras cdk (kortfattat)? Meiotisk rekombination – förklara hur det går till, samt vitsen/fördelen med det ur naturens synvinkel Proteinkinaser ingår i cellcykelns kontrollsystem. De finns närvarande i cellen genom hela cellcykelns olika faser, men aktiveras bara vid vissa tidpunkter för att därefter snabbt deaktiveras. Grupper av proteiner och en mindre molekyl ansvarar för att detta sker. Vilka är dessa proteiner (minst två grupper) och vilken är molekylen? Hur sker denna aktivering?

68 Hemuppgift Nondisjunction – vad är det, när och hur kan det inträffa Vilka reglersystem ska normalt förhindra detta mot detta Redogör mycket kort för 2 olika tillstånd/syndrom där non-disjunction är orsaken


Ladda ner ppt "CELLDELNING, mitos, cellcykelreglering, meios. EUKARYOT CELLDELNING 1.cellcykeln 2.mitos 3.cytokinesis."

Liknande presentationer


Google-annonser