Cykl komórkowy – jego przebieg i regulacja

Mitoza i mejoza

Fazy cyklu komórkowego

Podział komórki obserwowany pod mikroskopem

Przebieg cyklu komórkowego zależy od rodzaju komórki

Kontrola przebiegu cyklu komórkowego

może przebiegać wg dwóch modeli

Mechanizmy kontroli cyklu komórkowego można badać

w układach bezkomórkowych

Mechanizmy kontroli cyklu komórkowego badano również

w komórkach drożdży

Jeden z mechanizmów kontroli cyklu komórkowego zapewnia,

że DNA jest replikowane tylko raz na cykl

Punkt kontrolny cyklu komórkowego, który blokuje

wejście do mitozy jeśli DNA nie jest do końca zreplikowane

Cykl komórkowy regulowany jest przez

cyklino-zależne kinazy białkowe i ich inhibitory

Kinazy białkowe i cykliny w komórkach kręgowców

Przebieg cyklu komórkowego można badać za pomocą

pomiaru zawartości DNA i cyklin w komórce

Aktywacja kompleksu MPF (kinaza cdc2-cyklina B)

Przejście przez punkt G1/S regulowane jest przez białko Rb

Punkty kontrolne cyklu komórkowego - podsumowanie

Progresja w cyklu komórkowym zależy od kształtu komórki

i jej przyczepienia do podłoża

Progresja w cyklu komórkowym może być blokowana

w wyniku tzw. inhibicji kontaktowej

Podział centriol w cyklu komórkowym

Cykl centrosomalny w komórce zwierzęcej

Przebieg mitozy w komórkach ssaków

Chromosomy rozdzielane są za pomocą mikrotubul

Dynamika mikrotubul w czasie G2 i w mitozie

Przebieg mitozy w komórce
zwierzęcej

Miejscem przyłączenia mikrotubul do chromosomu są kinetochory

Zachowanie mikrotubul kinetochorowych w meta- i anafazie

Rola białek motorycznych podczas podziału chromosomów

1

białka odpowiedzialne za utrzymywanie wiązania mikrotubule-chromatyna

–stabilizacja wrzeciona mitotycznego, zmniejszenie ryzyka utraty chromosomu

2

białka potrzebne do utrzymania aktywności punktu kontrolnego aż do metafazy

3

dyneina pomaga w ruchu chromosomu w kierunku centrosomu

4

CENP-E potrzebne jest do utworzenia włókna K (ang. K-fiber)

5

Xkid (strzałki) powoduje wypychanie chromosomu w kierunku płytki metafazalnej

6

białka wywołują ruch w kierunku centrosomu podczas anafazy

Nod i Xklp1

dyneina i CENP-E

dyneina

CENP-E

dyneina i Xkcm1/MCAK

Xkid

Struktura aparatu Golgi’ego w czasie przejścia G2-M

Przebieg mitozy w komórkach roślinnych

Porównanie mechanizmów segregacji chromosomów

używanych przez różne rodzaje komórek

Rozmnażanie płciowe a podział komórkowy

Mejoza a mitoza

Mieszanie się materiału genetycznego

może wynikać z dwóch procesów

Mieszanie materiału genetycznego zachodzi

w procesie rekombinacji DNA w czasie mejozy I

Proces tworzenia par chromosomów w profazie I

dzieli się na fazy ustalone wg kryteriów morfologicznych

Porównanie losu chromosomów w czasie

podziałów w mejozie I i mejozie II

Przebieg mejozy - podsumowanie

Dlaczego diploidia i rozmnażanie płciowe ??

podział mejotyczny zapewnia mieszanie się genomów

u człowieka

2

23

= 8.4 x10

6

kombinacji

komórki potomne są zmienione genetycznie w stosunku
do komórek macierzystych - średnio 60-100 mutacji/mejozę

jednoczesna stabilizacja genomu
i możliwość wprowadzania zmian genetycznych