Cykl komórkowy i regulacja cyklu komórkowego

,które pozwalają komórce przejść do kolejnych faz cyklu komurkowego.

Proces te konrolowany jest przez konserwatywny mechanizm regulujący, składający się z dwuch głównych rodzajów białka, cyklin i kinaz cylkinozależnych. Cykliny są to bialka których poziom w komorce zmienia się w różnych jej fazach. W miarę przechodzenia komórki przez fazy kolejne gwałtownie wzrasta poziom cyklin typu A, D, E i B. te cykliny łaczą się ze swoimi kinazami cylkinozależnymi (co to SA kinazy- są to enzymy które przyłączaja grupy fosforanowe do innych cząsteczek czyli przeprowadzają fosforylację tych cząsteczek a aktywność tych kinaz zależy (albo regulowana jest) przez cykliny. Na początku fazy G1 wiele czynników transkrypcyjnych potrzebnych w kolejnych fazach cyklu wiąże się z białkiem RB. RB p…….. chamulec cyklu komórkowego który mocno przytrzymuje czynniki transkrypcyjne potrzebne komórce do podziału, np. czynnik transkrypcyjny C-MYC. Uruchomione kinazy cylkinozależne fosforyzują białko RB i wówczas chiperfosforylowane RB uwalnia związane czynniki transkrypcyjne a to pozwala komórce przygotować się do podziału. Białko RB jest znanym genem supresorowym nowotworu, a jego uszkodzenie pozwala rozregulowac cykl komórkowy. Mutacje genu RB SA przyczyną siatkówczaka oraz innych nowotworów złośliwych np. nowotworu kości. Moment w którym komórka decyduje sięna podział nosi nazwę punktu restrykcyjnego. Po przejściu tego punktu czyli zwolnieniu hamulca za który odpowiada głównie RB. Komórka kończy cykl jeśli śa sprzyjające warunki. Jeżeli materiał genetyczny komóki zostanie uszkodzony np. przez promieniowanie albo inne czynniki mutagenne. Wtedy włacza się inny chamulec , który zatrzymuje cykl komórkowy i pozwala naprawić uszkodzenia genu. Za taki chamulec odpowiada m.in. białko P53 czyli strażnik genowy, znajdujący się w jądrze komórkowym. A potem, jako czynnik transkrypcyjny P53 uruchamia ekspresję innych genów. .. min. Genu P21 który koduje białko hamujące kinazy cyklino zależne. Zatrzymanie kinaz cyklino zależnych oznacza zatrzymanie cyklu komórkowego.

Punkty kontrolne cyklu komórwego

Podczas normalnych podziałów komórek przebieg ich cyklu ejest kontrolowany pod wzg prawidłowości przebiegu tego procesu tak zwanych punktach kontrolnych. Punkty te znajduja się na granicy fazy G1S oraz pod koniec fazy G2 tuż przed podziałem mitotycznym a także podczas samego podziału. Rozpoznanie uszkodzenia DNA jest dokonywane przez wielocząsteczkowy kompleks bialkowy określany jako BRCA1. Określany jako BASC . w skład tego kompleksu w chodza m In białka BRC1 i ATR ?????. mutacje w w genie BRC1 sa związane z rakiem sutka a mutacje genu ATM wywołują atuoimmunologczną chorobę znaną jako ataksja teleangiektazja albo zespół Louisbara. ATM wykrywa uszkodzenie i przekazuje sygnał do białka P53. P53 aktywuje wówczas odpowiednie geny prowadząc albo do apoptozy albo do zatrzymania komórki w cyklu komórkowym zanim wejdzie w fazę S . w punkcie kontrolny G1S replikacja DNA ulega wstrzymaniu a następnie białko P53 aktywuje apoptozę. Aby komórka weszła w faze S wymagana jest obecność kinazy zaleznej od cyklin takiej jak CDK2 i cykliny E. Białko P53 unieczynnia kompleks CDK2 cylkina E na drodze fozforelacji . w punkcie kontrolny G…….? komórka jest zatrzymywana zanim ulegnie podziałowi mitotycznemu dopuki naprawa DNA nie zostanie zakończona. Główna role odgrywa tu białko E21 . unieczynniające kompleks CDA1 i cyklina D CDK1/cylkinaD. Punkty kontrolny, kolejny, wrzeciona podziałowego. Obecny jest w czasie samego podziału. W tym okresie cyku rozdział chromosomów może ulec wstrzymaniu dopuki wszystkie chromosomy nie zostaną prawidłowo przyłaczone do włókien wrzeciona podziałowego. Proces ten kontroluja liczne czynniki wśród nich białko ABC. Mutacje w tym Białki tworza coś tam.. :/ . zidentyfikowano punkty kontrolne wewnątrz fazy S . aktywacja tego punktu kontrolnego zależy od dwuch kinaz białkowych ATM i ATR. ATM odpowiada na uszkodzenia podwójnej nici DNA i przerwania struktury chromatyny podczas gdy ATR odpowiada glównie za zatrzymanie widełek replikacyjnych. Kinazy te fozforyluja specyficzne białka uruchamiając kast agę …………… prowadzącą ostatecznię do zatrzymania cyklin.

(( regulacja komórki jest bardzo istotna dla życia komórki i nas. Regulacja cyku kom zawsze prowadzi do zmian nowotworowych . czynniki wzrostu wprowadzają komórkę w cykl komórkowy. Na końcu jest podział komórki a wszystko po to żeby kom potomna uzyskamła identyczną ilość materiału genetycznego.

Replikacja DNA

Jest to proces syntezy DNA który poprzedza każdy podzial komórki. W jej wyniku powstają kopie macierzystego DNA, rozdzielane następnie do komórek potomnych odwzorowanie podlega osobno każna z nici DNA. Replikacja odbywa się przez skomplikowany kompleks enzymatyczny zawierający enzymy rozplatające helisę DNA, białka stabilizujące jednoniciowy DNA oraz kilka polimeraz DNA zależnych od DNA. Polimerazy DNA powodują polikondensację deoksynukleotydów na matrycy która SA obie nici rodzicielskiego DNA. W wyniku replikacji prowadzonej zgodnie z zasada komplementacji powstają dwie cząsteczki dwuniciowego DNA z których każda zawiera nić starą i nic nową. Taki typ replikacji nosi nazwę semikonserwatywny czyli półzachowawczy. ((i pamiętać ie z filmu że że opisali ją mesel son i stal????)) . reakcję replikacji musi poprzedzić rozplecenie dwuniciowego DNA. Dokonują tego chemikazy DNA, do których następnie przyłaczane SA białka destabilizujące heliks (( tutaj podaje drugą nazwę, na początku bialka stabilizujące nić albo białka destabilizujące heliks)).

B dest które zapobiegają odtworzeniu helisy. Ponieważ cząsteczki DNA są bardzo długie i cienkie tworzący się podczas rozplatania napięcia, muszą ulec zlikwidowaniu czego dokonuja topoizomelazy, przecinające DNA w miejscu naprężenia, a potem ponownie łącza nici rozplątując w ten sposób węzły powstałe podczas replikacji. Reakcję łączenia nukleotydów katalizują polimerazy DNA. Polimeraza alfa występuje w kompleksie primazol, jej miejscem działana jest jądro a funkcją replikacja i … starterów. Kolejna to , polimeraza eta jej funkcja jest replikacja nici prowadzącej a równocześnie enzym ten wykazuje właściwości egzonukleazy 3’ do 5’. Kolejna , polimeraza delta, jej funkcja to opóżnienie … , wyzazuje również polimerazy sprawdzającej 3’ 5’ . kolejna to polimeraza beta jej funkcja to synteza naprawcza. Istnieje jeszcze polimeraza gamma – funkcjonuje w mitochontraich albo m i chroloplastach – rośliny – i jej funkcja to replikacja mitochondrialnego DNA . polimerazy DNA mogą dolaczać nowe nukleotydy wyłącznie do końca 3’ nowo syntetyzowanego łańcucha. Substratami tej reakcji SA tri fosforany nukleozydów, D ATP . a zatem d ATp G c… i g ctp zawierające w cząsteczce trzy reszty fosforanowe dołączone do węgla 5’ deoksyrybozy. Dołączeniu nukleotydów towarzyszy uwolnienie dwuch reszt fosforanowych reakcja ta jest silnie egzotermiczna i związku z tym nie wymaga dostarczenia dodatkowej energii. Elongacja nowegj nici polinuklootydowej polega na dołaczaniu kolejnych nukleotydów do węgla w pozycji 3’ stąd powstająca nowa nić ma zawsze orientację 5’ 3’ . teraz szczegóły tego procesu. Aby dobudować komplementarną nić DNA musi działać cały kompleks różnych enzymów. Proces tendzielisie na fazy- inicjacji, elongacji – wydłużania , terminacji,, i terminaty – zakończenia. Helikaza DNA rozwija wiązania wodorowe, pomiędzy zasadami azotowymi przez co powstają dwie odrębne nici stanowiące matrycę przy dobudowywaniu nowych nukleotydów. Prymasa występująca w kompleksie z polimeraza alfa syntetyzuje dziesięcio nukleotydowe odcinki NRA nazywane starterami bądź primerami. Które SA porzebne do tego by polimeraza dna mogła dobudować kolejne nukleotydy . ((funkcjonuje tu również topoizomeraza oraz egzonukleazu – usuwające startery rna z nici i ligaza dna odtwarzająca wiązania fosfodiestrowe. Ponieważ nici DNA są antyrównoległe jedna nić jest rozbudowywana w sposób ciągły (nić wiodąca lub prowadząca) druga to opóźniona – syntetyzowana fragmentami – fragmenty okazaki . w chromosomach liniowych replikacja może przebiegac jednocześnie w tysiącach miejsc aby przebiegała prawidłowo nie może dojść do zaburzenia struktury pierwszorzędowej. Matryca musi zostac dokładnie odczytana i mu Si zostać absolutnie zachowana komplementarność nici. Jeśli chodzi o synteze fragmentów okazaki to każdy fragment inicjuje odrębny starterowy RNA . gdy tworzący się fragment okazaki zbliża się do fragmentu syntetyzowanego przez nim RNA zostaje degradowany umożliwiając polimerazie beta – tej naprawczej , wypełnienie przerwy powstałej po starterze. Ostatecznie oba fragmenty łączy ligaza DNA. Co to jest replikon – jest to jednostka zawierająca miejsce inicjacji replikacji – zwane Poli, i związane z nim elementy kontroli. U eukariontów repliko nów jest wiele . a terminacja replikacji następuje w momencie ukończenia procesów przebiegających jednocześnie w różnych miejscach replikujących się cząsteczek DNA. Do germinacji replikacji dochodzi wówczas gdy widełki replikacyjne repliko nu natkna się na specjalna sekwencję terminacyjną. Proces replikacji liniowych cząsteczek DNA wiąże się z problemem wolnych zakończeń. Proces wiąże się z problemem wolnych zakończen postwających w cząsteczce dna, zakończenia te zwane SA telomerami składaja się one w skrutki wielokrotnie powtórzonych sekwencji TTAGGG (!!!!), replikazy wydłuzają jedynie istniejące już nici niesą natomiast w stanie syntetyzować końcowych odcinków telomerów. W rezultacie odcinki te narażone SA na regularne skracanie. Skracaniu temu zapobiega enzym zwany telomerazą, jest to szczególny enzym który oprócz białka zawiera pojedyncza cząsteczkę RNA która stanowi niezbędną nukleotydową matrycę do budowania podjednostek elomerowych???? Telomeraza umieszcza koniec jednej nici DNA na tym RNA ustawiając się tak by matryca do niej przylegała, następnie dodaje po jednym nukleotydzie dna dopuki nie odtworzysie pełna jednostka telomerowa . po zbudowaniu takiej jednostki telomeraza może przesunąć się do innnego?? końca chromosomu i powtarzać ten proces.

((wykryła telomery Barbara mc klintok , ))