Buněčný cyklus a buněčná smrt

Podobné dokumenty
Buněčný cyklus a buněčná smrt

44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů

DUM č. 1 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA

Buněčný cyklus. Replikace DNA a dělení buňky

Mitóza, meióza a buněčný cyklus. Milan Dundr


Buněčné dělení ŘÍZENÍ BUNĚČNÉHO CYKLU

MITÓZA V BUŇKÁCH KOŘÍNKU CIBULE

Základy buněčné biologie

DUM č. 3 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

8 cyklinů (A, B, C, D, E, F, G a H) - v jednotlivých fázích buněčného cyklu jsou přítomny určité typy cyklinů

Mitóza a buněčný cyklus

Endocytóza o regulovaný transport látek v buňce

Karyokineze. Amitóza. Mitóza. Meióza. Dělení jádra. Předchází dělení buňky Dochází k rozdělení genetické informace u mateřské buňky.

Digitální učební materiál

Základy molekulární a buněčné biologie. Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra

Inovace studia molekulární. a buněčné biologie

Cvičeníč. 4: Chromozómy, karyotyp a mitóza. Mgr. Zbyněk Houdek

BUNĚČNÝ CYKLUS. OMNIS CELLULA ET CELLULA - buňka vzniká jen z buňky. Sled akcí, ve kterých buňka zdvojí svůj obsah a pak se rozdělí

Rozmnožování buněk Vertikální přenos GI. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

- význam: ochranná funkce, dodává buňce tvar. jádro = karyon, je vyplněné karyoplazmou ( polotekutá tekutina )

Buňky, tkáně, orgány, soustavy

DUM č. 2 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Typy nukleových kyselin. deoxyribonukleová (DNA); ribonukleová (RNA).

ROZMNOŽOVÁNÍ BUŇKY příručka pro učitele

Buňka V. Jádro. Buněčný cyklus a buněčné dělení (mitosa). Ústav histologie a embryologie 1. LF UK

Číslo a název projektu Číslo a název šablony

Z Buchanan et al. 2000

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

REPRODUKCE A ONTOGENEZE Od spermie s vajíčkem až po zralého jedince. Co bylo dřív? Slepice nebo vejce?

Stavba dřeva. Základy cytologie. přednáška

Biologie I. Buňka II. Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

Rozdíly mezi prokaryotní a eukaryotní buňkou. methanobacterium, halococcus,...

Eukaryotická buňka. Stavba. - hlavní rozdíly:

A. chromozómy jsou rozděleny na 2 chromatidy spojené jen v místě centromery. B. vlákna dělícího vřeténka jsou připojena k chromozómům

Biologie 11, 2014/2015, Ivan Literák BUNĚČNÝ CYKLUS A JEHO REGULACE

Biologie 12, 2017/2018, Ivo Papoušek, Ivan Literák BUNĚČNÝ CYKLUS A JEHO REGULACE

Buněčný cyklus a molekulární mechanismy onkogeneze

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ

BUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

REPLIKACE, BUNĚČNÝ CYKLUS, ZÁNIK BUNĚK

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života

Apoptóza Onkogeny. Srbová Martina

arise from animals and plant from

CYTOLOGIE 3. týden. Jádro a jeho komponenty Buněčný cyklus, mitosa, meiosa. Ústav histologie a embryologie

Genomika. Obor genetiky, který se snaží. stanovit úplnou genetickou informaci. organismu a interpretovat ji v. termínech životních pochodů.

Nejmenší jednotka živého organismu schopná samostatné existence. Výměnu látek Růst Pohyb Rozmnožování Dědičnost

Sada I 13 preparátů Kat. číslo

- pro učitele - na procvičení a upevnění probírané látky - prezentace

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Vztah struktury a funkce nukleových kyselin. Replikace, transkripce

Chemie nukleotidů a nukleových kyselin. Centrální dogma molekulární biologie (existují vyjímky)

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

BUNĚČNÝ CYKLUS SOMATICKÝCH BUNĚK A JEHO REGULACE

VAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Přednášející: (abecedně)

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 6. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základní stavbou rostlinné a živočišné buňky.

Prokaryota x Eukaryota. Vibrio cholerae

DNA se ani nezajímá, ani neví. DNA prostě je. A my tancujeme podle její muziky. Richard Dawkins: Řeka z ráje.

Okruhy otázek ke zkoušce

Buněčný cyklus. When a cell arises, there must be a previous cell, just as animals can only arise from animals and plant from plants.

Fyziologie AUTOFAGIE. MUDr. JAN VARADY KARIM FNO

Buňka buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů

BUNĚČNÁ MOTILITA A MOLEKULÁRNÍ MOTORY

zvyšování počtu jednotlivých mikroorganismů roste počet živých buněk exponencio- nálně otevřeném systému

Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno

Buňka. Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308

Rozmnožování živočichů

Exprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie DNA RNA proteinu transkripce DNA mrna translace proteosyntéza

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

Biologie I. 7. přednáška. Základy genetiky

Svět RNA a bílkovin. RNA svět, 1. polovina. RNA svět. Doporučená literatura. Struktura RNA. Transkripce. Regulace transkripce.

B9, 2015/2016, I. Literák, V. Oravcová CYTOSKELETÁLNÍ PRINCIP BUŇKY

Buňka. Kristýna Obhlídalová 7.A

Genetika. Genetika. Nauka o dědid. dičnosti a proměnlivosti. molekulárn. rní buněk organismů populací

1/II. Cvičení 2: ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA, PROTOZOA Jméno: TVAR BUNĚK NERVOVÁ BUŇKA

Aplikované vědy. Hraniční obory o ţivotě

Povinná literatura. Otová B., Mihalová, R.: Základy biologie a genetiky člověka; Karolinum 2015

Deoxyribonukleová kyselina (DNA)

Chromosomy a karyotyp člověka

Základní učební text: Elektronické zpracování Biologie člověka; přednášky Učebnice B. Otová, R. Mihalová Základy biologie a genetiky člověka,

Slovníček genetických pojmů

Molekulární základy dědičnosti. Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA

REPLIKACE A REPARACE DNA

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

PRAPRVOCI A PRVOCI Vojtěch Maša, 2009

NEMEMBRÁNOVÉ ORGANELY. Ribosomy Centrioly (jadérko) Cytoskelet: aktinová filamenta (mikrofilamenta) intermediární filamenta mikrotubuly

Téma: MORFOLOGIE ŢIVOČIŠNÝCH BUNĚK

VÝZNAM FUNKCE PROTEINŮ V MEDICÍNĚ

Proč je dobré studovat genetické procesy na úrovni buňky? Například proto, že odchylky počtu nebo struktury chromozomů mohou způsobit:

Co nás učí nádory? Prof. RNDr. Jana Šmardová, CSc. Ústav patologie FN Brno Přírodovědecká a Lékařská fakulta MU Brno

MITÓZA V BUŇKÁCH KOŘENOVÉ ŠPIČKY CIBULE ( ALLIUM CEPA L.)

3. Nukleocytoplasmatický kompartment rostlinných buněk

Reprodukce buněk Meióza Smrt buněk

Transkript:

Biologie I 6. přednáška Buněčný cyklus a buněčná smrt

Campbell biology 10ed (Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB, Pearson Education, 2014, ISBN 978-0-321-77565-8) Buněčný cyklus Jak se dostat k nové buňce? pouze jako kopie nějaké již existující buňka zdvojí obsah (včetně genetického materiálu) a rozdělí se výsledek geneticky identické dceřinné buňky přesně řízený proces, násobná kontrola správnosti včetně přesnosti kopírování genomu Proč? reprodukce růst a vývoj obnova tkání a pletiv Dělící se Amoeba (nepohlavní rozmnožování prvoka) = dva samostatné organismy Embryo krátce po prvním dělení oplozeného vajíčka. Kmenová buňka kostní dřeně nové buňky dají vzniknout diferencovaným krvinkám 6/2

Reprodukce prokaryot jednoduché dělení replikace bakteriálního chromosomu růst buňky do dvojnásobné velikosti tvorba přepážky nová cytoplasmatická membrána a buněčná stěna, separace genomů Adaptováno z Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. Replikace začíná v jednom místě (počátek replikace). Chromosomy jsou v jednom bodě připojeny k cytoplasmatické membráně a s růstem buňky dochází k jejich separaci. 6/3

Reprodukce prokaryot buněčný cyklus Agrobacterium tumefaciens A buňka po ukončeném cyklu dělení B počátek dělení, vznik nového středového kroužku z proteinu FtsZ C zaškrcení středové oblasti, oddělování nově vznikajících buněčných prostorů D, E nově vzniklé sesterské buňky při dělení lze odlišit původní oblast a nově vznikající membránu ve středu bakterie vlákna FtsZ tvoří utahující se spirálu FtsZ protein s GFP v růstové oblasti buňky Swiedniak et al, DOI: 10.7554/eLife.04601 Mori et al, doi: 10.1093/pcp/pce095 Zupan et al, DOI: 10.1073/pnas.1307241110 dělení chloroplastů z lilie 6/4

Reprodukce eukaryot mnohem složitější proces - více chromosomů než jeden (počet chromosomů v somatických buňkách většiny eukaryot se pohybuje mezi 10 až 50) - obsahují organely 6/5

Reprodukce eukaryot prokaryota bez jádra, obvykle cirkulární chromosom, po replikaci DNA se rozdělí do vznikajících buněk, po prodloužení buňky se uprostřed vytvoří prstenec z FtsZ proteinu, který se podílí na tvorbě přepážky a oddělení dceřiných buněk některá protista ostatní protista kvasinky živočichové obsahují jádro, které při dělení zůstává neporušené, chromosomy se seřadí, mikrotubuly projdou póry jaderné membrány a vytvoří osu pro separaci replikovaných chromosomů a rozdělení buňky mezi dvěma centriolami na opačných stranách buňky se vytvoří vřeténko, projde jedním pórem neporušené jaderné membrány, vytvoří se kinetochorové mikrotubuly mezi chromosomem a póly vřeténka, chromosomy jsou taženy k jednotlivým pólům jaderný obal zůstává při dělení neporušený, vřeténko se tvoří uvnitř jádra mezi póly, ke každému chromosomu se připojí jediný kinetochorový mikrotubul, který přitáhne chromosom k pólu vřeténko se vytváří vně jádra mezi centriolami a dochází k zániku jaderné membrány, kinetochorové mikrotubuly se připojí na kinetochory chromosomů a dochází k jejich oddělení 6/6

Reprodukce eukaryot struktura chromozomu Homologní chromosomy mají stejný vzhled (délka, umístění centromery, barvení) kontrolují stejné vlastnosti (obecné pořadí genů) mohou nést různé formy jednoho genu (alely) Nehomologní chromosomy mají odlišný vzhled kontrolují odlišné vlastnosti (nesou různé geny) Pohlavní chromosomy podle tvaru mitotického chromosomu X a Y určují pohlaví typ Drosophila (i člověk): XX samičí XY samčí typ Abraxas (např. ptáci): XY samičí XX samčí typ Protenor (rovnokřídlý hmyz): XX samičí X0 samčí Biology 11ed (Raven, Johnson, Mason, Losos, Singer, McGraw-Hill, 2011, ISBN 978-1-259-18813-8) 6/7

Reprodukce eukaryot struktura chromozomu před rozdělením buňky zdvojení chromosomů vznik sesterských chromatid spojených v oblasti centromery následuje kondenzace chromosomů chromosomy se sbalí se do zhuštěné podoby Nesesterské chromatidy centromera zdvojení (replikace) sesterské chromatidy dva chromosomy dva zdvojené chromosomy Biology 11ed (Raven, Johnson, Mason, Losos, Singer, McGraw-Hill, 2011, ISBN 978-1-259-18813-8) 6/8

Reprodukce eukaryot struktura chromozomu úrovně organizace chromosomu Nukleosom komplex dvojřetězcové DNA s histonovými proteiny základní jednotka sbalování chromatinu DNA se dvakrát obráčí okolo proteinového jádra, délka DNA mezi nukleosomy cca 200 párů bazí korálky na vlákně napojení histonu H1 mimo nukleosom napomáhá dalšímu svinutí kostra z nehistonových proteinů jako lešení výsledek: každá molekula je svinuta do mitotického chromosomu, který je 10 000x zkrácen oproti nataženému stavu Color Atlas of Biochemistry 2ed (Koolman J, Roehm KH, Thieme, 2005, ISBN 3-13-100372-3) 6/9

Reprodukce eukaryot úrovně organizace chromosomu struktura chromozomu smyčky lešení Color Atlas of Biochemistry 2ed (Koolman J, Roehm KH, Thieme, 2005, ISBN 3-13-100372-3) Campbell biology 10ed (Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB, Pearson Education, 2014, ISBN 978-0-321-77565-8) 6/10

Reprodukce eukaryot struktura chromozomu p = petite (malý) q = v abecedě po p Telomera - ochrana konců chromosomů (proteiny) - brání rekombinaci s jinými chromosomy - zamezuje/omezuje zkracování chromosomu při replikaci Campbell biology 10ed (Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB, Pearson Education, 2014, ISBN 978-0-321-77565-8) 6/11

Reprodukce eukaryot struktura chromozomu mitotické chromosomy a uspořádané do karyotypu interfázní chromosomy Campbell biology 10ed (Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB, Pearson Education, 2014, ISBN 978-0-321-77565-8) 6/12

Reprodukce eukaryot Centromera struktura chromozomu zúžení na kondenzovaném chromosomu (oblast se specifickými repetitivními sekvencemi) místo spojení sesterských chromatid na centromeře se uskupí proteinové disky - kinetochory kinetochory jsou místem napojení mikrotubulů (pro separaci sesterských chromatid během dělení buňky) Campbell biology 10ed (Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB, Pearson Education, 2014, ISBN 978-0-321-77565-8) 6/13

fáze buněčného cyklu Interfáze Buňka roste, vytváří proteiny, zmnožuje /zvětšuje organely G1 (growth) buňka roste S navíc replikace (syntéza chromosomů) G2 rychlejší růst, příprava na dělení M- fáze mitoza dělení jádra cytokineze dělení cytoplasmy The Molecular Biology of the Cell 6ed (Alberts B, Johnson A, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P, Garland Science, 2015, ISBN 978-0-8153-4432-2) 6/14

fáze buněčného cyklu 6/15

fáze buněčného cyklu - mitosa Každá buňka získává kopii každého chromosomu (jednu ze sesterských chromatid) Po cytokinezi vznikají dceřiné buňky geneticky identické s mateřskou Živočichové a rostliny během mitosy dochází k rozpadu buněčného obalu Houby a (někteří) prvoci mitosa probíhá přímo v jádře a po skončení se jádro rozdělí 6/16

konec G 2 fáze Zdvojení centrosomů (centrioly charakteristické pro živočišné buňky) Výrazné jádro se zdvojenými chromosomy (zůstávají v nekondenzovaném stavu) Zjevné jadérko (či dvě) Od centrosomů se paprsčitě rozbíhají mikrotubuly (astrosféra) fáze buněčného cyklu Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings 6/17

fáze buněčného cyklu - mitosa profáze Kondenzace chromosomů, chromosomy viditelné jako dvě spojené sesterské chromatidy Mizí jadérka Prodlužováním mikrotubulů z obou centrosomů se začíná vytvářet mitotické vřeténko Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings Centrosomy se pohybují k opačným pólům buňky (odtlačovány rostoucími mikrotubuly) Maturace kinetochor 6/18

fáze buněčného cyklu - mitosa prometafáze Rozpad jaderného obalu (fosforylace laminů) Napojování kinetochorových mikrotubulů na zralé kinetochory Vzájemná interakce nekinetochorových mikrotubulů Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings 6/19

fáze buněčného cyklu - mitosa metafáze Centrosomy na opačných stranách buňky Kinetochory sesterských chromatid napojeny na mikrotubuly (ve skutečnosti svazek mikrotubulů) vycházející opačných pólů mitotického vřeténka Chromosomy se shromažďují v metafázové destičce stejně vzdálené od pólů vřeténka Metafáze je nejdelší fází mitosy Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings Po kontrole připojení všech chromatid na mikrotubuly je aktivován tzv. APC (anaphase promoting complex) Pojmenování mitotické (dělící) vřeténko odkazuje na tvar aparátu 6/20

fáze buněčného cyklu - mitosa metafáze mitotické vřeténko Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings Kinetochorové mikrotubuly pohybují chromosomy a ustavují centromery všech chromosomů v jedné rovině (metafázová destička), následně se budou zkracovat a oddělovat sesterské chromatidy Astrosféra - krátké mikrotubuly směřující k cytoplasmatické membráně (živočichové - zpevňuje aparát při smršťování vřeténka retrakci; rostliny mají rigidní buněčnou stěnu) Nekinetochorové mikrotubuly se překrývají a následně se budou prodlužovat a tím přispívat k transportu chromatid 6/21

fáze buněčného cyklu - mitosa metafáze mitotické vřeténko The Cell Cycle: Principles of Control (Morgan DO, New Science Press, 2007, ISBN 9780199206100) 6/22

fáze buněčného cyklu - mitosa metafáze mitotické vřeténko připojení chromosomů na vřeténko The Cell Cycle: Principles of Control (Morgan DO, New Science Press, 2007, ISBN 9780199206100) 6/23

fáze buněčného cyklu - mitosa anafáze Fyzické rozdělení sesterských chromatid = vznik nezávislých dceřiných chromosomů Uvolněné chromosomy se pohybují k opačným pólům rychlostí ~ 0,5 až 1 µm/min Anafáze končí když je na opačných koncích buňky kompletní sada chromosomů Anafáze je nejkratší fází mitozy Při anafázi se kinetochorové mikrotubuly zkracují nekinetochorové mikrotubuly se prodlužují, živočišná buňka se protahuje Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings 6/24

fáze buněčného cyklu - mitosa anafáze kinetochorové mikrotubuly - chromosom tažen motorem podél mikrotubulu - uvolňovaný plus-konec depolymeruje nekinetochorové mikrotubuly vzájemný posun zprostředkován molekulovým motorem Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings 6/25

fáze buněčného cyklu - mitosa telofáze Nekinetochorové mikrotubuly se dále prodlužují a připravují buňku na cytokinezi téměř přesný opak sledu pochodů v profázi a prometafázi Zánik mitotického vřeténka Tvoří se jaderné obaly Chromosomy despiralizují Znovu se utváří jadérko Konec mitosy Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings buněčné organely Profáze rozpad ER, Golgiho útvaru a jaderné membrány na membránové váčky Telofáze i) znovuutváření ER, ii) Golgiho útvaru z původních váčků a ER) iii) a jaderného obaly (z původních váčků a ER) 6/26

fáze buněčného cyklu - mitosa telofáze znovuvytváření jaderného obalu Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings The Cell Cycle: Principles of Control (Morgan DO, New Science Press, 2007, ISBN 9780199206100) 6/27

fáze buněčného cyklu - cytokinese Adaptováno z Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings 6/28

fáze buněčného cyklu - cytokinese The Cell Cycle: Principles of Control (Morgan DO, New Science Press, 2007, ISBN 9780199206100) 6/29

buněčný cyklus a centrosom každá dceřinná buňka získá při dělení jeden centrosom v G1 fázi buňka obsahuje jediný centrosom, ze kterého vycházejí mikrotubuly během mitosy se mezi centrosomy vytvoří uspořádané vřeténko pokud buňka vstoupí do nového buněčného cyklu, jednotlivé centrioly se od sebe začnou oddělovat a ztratí pravoúhlou orientaci centrosomy se od sebe vzdalují a začíná se mezi nimi tvořit síť mikrotubulů každá centriola dává za vznik nové procentriole na počátku mitosy se oba centrosomy od sebe oddělí během S-fáze se procentrioly prodlužují a vzniknou nové centrioly v pravoúhlém uspořádání 6/30

buněčný cyklus Úroveň despiralizace chromosomů buněk v interfázi se může lišit: Heterochromatin zachovány vyšší úrovně spiralizace (oblasti s geny, které nejsou exprimovány) Euchromatin rozvolněné oblasti, přístupné transkripčnímu aparátu. heterochromatin je viditelný jako granule uvnitř jádra 6/31

buněčný cyklus G 0 stadium mimo buněčný cyklus některé buňku celý život v G 0 fázi (neurony) některé buňky dočasně do buněčného cyklu (hepatocyty) The Molecular Biology of the Cell 6ed (Alberts B, Johnson A, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P, Garland Science, 2015, ISBN 978-0-8153-4432-2) 6/32

regulace buněčného cyklu hlavní kontrolní body 6/33

regulace buněčného cyklu načasování jednotlivých procesů cyklin-dependentní kinasy (Cdk) řídí buněčný cyklus cykliny určují cíle pro Cdk, určují lokalizaci Cdk další regulační prvky - proteiny inhibující CDK, fosforylace Cdk, regulace transkripce, regulovaná proteolýza 6/34

regulace buněčného cyklu G 1 /S kontrolní bod 6/35

regulace buněčného cyklu G 2 /M kontrolní bod vznik právě jediné kompletní kopie chromozomů 6/36

G 2 /M kontrolní bod regulace buněčného cyklu Během intefáze roste koncentrace mitotického cyklinu (M-cyklinu) M cyclin a Cdk vytváří MPF (zůstává v neaktivní formě fosforylace v inaktivačním místě) Aktivní MPF: fosforylace v aktivačním místě (a defosforylace v inaktivačním místě) Hladina aktivovaného MPF během G 2 roste do prahové hodnoty spuštění mitozy Aktivní MPF fosforyluje histony, nukleární střední filamenta a proteiny podílející se na vzniku mitotického vřeténka nepřímo MPF iniciuje odbourávání vlastního M-cyklinu snižování koncentrace MPF procesy vedoucí k terminaci (dovršení) mitozy kovalentní označení M-cyklinu ubikvitinem (zprostředkuje tzv. anaphase promoting complex [APC]) proteolyza v proteasomu 6/37

regulace buněčného cyklu Vřeténkový kontrolní bod APC (anaphase-promoting complex) ubikvitin ligasa, aktivace pomocí M-Cdk fosforylace aktivovaná APC inaktivuje M-cykliny a sekurin, specifická sekvence pro rozpoznání negativní zpětná vazba s Cdk způsobuje oscilace aktivit Cdk a APC destrukce sekurinu aktivuje separasu a tím oddělení sesterských chromatid inaktivace Cdk umožní pohyb chromosomů k pólům dokončení mitosy kontrola správné orientace sesterských chromatid dokud nejsou správně orientovány, APC ubikvitinyluje jenom cyklin A (důležitý v S-fázi), teprve když je vše připravené, tak cyklin B a sekurin nesprávně připojené kinetochory inhibují aktivaci APC 6/38

Apoptosa programovaná buněčná smrt Odstraňování poškozených / nemocných buněk (imunita / NK-buňky) Ontogeneze tvorba / odstraňování orgánů, kontrola počtu buněk porucha funkce lysozomů Tay-Sachsova nemoc Maturace nervového systému tělo neuronu neurony apoptoza neuronů axon terčové buňky smrt přebytečných neuronů survival faktor uvolněný buňkami sjednocení počtu neuronů a terčových buněk Adaptováno z Alberts a kol.: Molecular Biology of The Cell, 4th ed. 2002; Garland Science 6/39

Apoptosa apoptosa vs. NEKROSA - pasivní proces s rychlým nástupem doprovázený zánětem - patologický proces způsobený fyzikálně-chemický traumatem, infekcí - postihuje mnoho buněk tkáně / pletiva trauma NEKROZA rozpad buněčných struktur b. spoje mitochondrie jádro voda buňky a organely botnají chromatin kondenzuje membrána poškozena lyze buněk, nástup fagocytů, zánět Adaptováno z Pollar a kol.: Cell Biology, 2nd ed., 2007; Elsevier 6/40

Apoptosa - aktivní proces sebedestrukce s pomalým nástupem - vyžaduje energii - nepůsobí zánět 6/41

Apoptosa kaspasy přítomny jako neaktivní monomery prokaspasy prokaspasy se aktivují po přiblížení (agregaci) na organizujících proteinech naštěpení proteinu vede ke změně konformace aktivní kaspasa aktivace dalších kaspas proteolyza 6/42

Apoptosa kaspasy vnitřní cesta aktivace regulace pomocí mitochondrií Molecular Cell Biology, 8ed (Lodish, Berk, Kaiser, Krieger, Bretscher, Ploegh, Amon, Martin, 2016) 6/43

Apoptosa kaspasy vnější cesta aktivace cell murder a receptory smrti 6/44