n КЛЕТОЧНЫЙ РЕГУЛЯЦИЯ ЦИКЛ И ЕГО Клеточный

n КЛЕТОЧНЫЙ РЕГУЛЯЦИЯ ЦИКЛ И ЕГО

Клеточный цикл — последовательность событий между первым и вторым митотическим делением =митоз

Интерфаза, предшествующая делению клетки (интенсивный синтез РНК и белков, рост клетки, репликация ДНК)

G 1 -пресинтетический период (gap) n n На деспирализованных молекулах ДНК синтезируются и-РНК, т-РНК, р. РНК. Интенсивные процессы биосинтеза белка. S – синтетический период (synthesis) • Синтез (репликация) ДНК - самоудвоение молекулы ДНК. • Построение второй хроматиды. Получаются двухроматидные хромосомы. • Синтез гистонов. G 2 -постсинтетический период • Синтез белка, накопление энергии, деление хлоропластов и митохондрий. • Репликация центриолей (в тех клетках, где они имеются). • Начало образования веретена деления • Подготовка к делению.

Митоз n n (от греч. mitos - нить), называемый также кариокинезом, или непрямым делением клеток, является универсальным механизмом деления клеток. Митоз следует за G 2 -периодом и завершает клеточный цикл. Он длится 1 -3 часа и обеспечивает равномерное распределение генетического материала в дочерние клетки.

удвоению ДНК

Контрольные точки клеточного цикла. n n 1. Точка G 1/S – контролируется достаточность ростовых факторов, проверка повреждений ДНК, размер клетки). 2. Точка G 2/M-перехода – проверка завершения репликации, повреждения ДНК. 3. Переход от метафазы к анафазе митоза (контроль присоединения микротрубочек к кинетохорам). n G 1 и G 2 чекпойнты, контролирующие повреждения ДНК. Чекпойнты представляют собой многоуровневые системы, на "верхних этажах" которых происходит контроль различных повреждений, в то время как "нижние этажи" осуществляют регуляцию клеточного цикла

РЕГУЛЯЦИЯ КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА осуществляется Cyc. B/CDK 1 позитивно циклинами и Cdk и негативно ингибиторами A Циклины регулируют активность CDK. Если образно сравнить CDK с мотором, то циклин - это "сцепление", которое определяет, станет ли "мотор" продвигать клеточный цикл от одной фазы к другой или же будет работать на "холостом ходу. " Каждая циклин-зависимая киназа (Cdk) представляет собой каталитическую субъединицу ферментного комплекса, для активности которой необходимо присутствие соответствующей активаторной субъединицы - циклина. В активной форме комплексы циклин-Cdk фосфорилируют регуляторные белки, контролирующие протекание данной фазы клеточного цикла. Уровень различных циклинов в клетке направленно изменяется, и таким образом обеспечивается продвижение по клеточному циклу.

Жизненный цикл клетки регулируется белками циклинами, концентрация которых меняется на разных фазах цикла. Все циклины имеют общую последовательность длиной 100 -150 аминокислотных остатков, называемую циклиновым боксом, которая необходима для связывания с CDK.

Активность СDK контролируется взаимодействием с циклинами и уровнем циклинов, ингибиторами…

Активность СDK контролируется взаимодействием с циклинами и уровнем циклинов, ингибиторами, на уровне фосфорилирования/дефосфорилирования, синтеза, деструкции

Схематическая диаграмма активации CDK 1 H WEE 1 1 B

CAK

An overview of some essential steps in cell-cycle progression. CDKs (CDK 1 -7), their activators (cyclin, cdc 25, CDK 7: cyclin H), their regulators (p 9 and p 15), and their inhibitors (wee 1, INH, p 15, p 16, p 18, p 21, and p 27).

Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2001 году разделили американец Лиланд Хартуэлл (Leland H. Hartwell) и два британца - Тимоти Хант (R. Timothy Hunt) и Пол Нерс (Paul M. Nurse). Они удостоены этой престижной награды за открытие генетических и молекулярных механизмов регуляции клеточного цикла Лиланд Хартуэлл показал, что хотя разные стадии клеточного цикла контролируются разными генами, между ними существует поразительная взаимосвязь: последующая стадия не начинается, пока не закончена предыдущая. В конце 80 -х годов ввел понятие "чекпойнта", то есть «сверочной» точки, в которой клеточный цикл приостанавливается, чтобы проверить, все ли в порядке. Тимоти Хант открыл циклины Пол Нерс открыл циклин-зависимые киназы (CDK)

A model for control of mitotic entry. Unreplicated DNA inhibits the production of activating Myb. A protein by an unknown mechanism, and inhibitory Myb. B occupies the promoter, preventing the transcription of M-phase–related genes, including cyclin. When DNA replication is complete, Myb. A is produced and displaces Myb. B from the promoter. Cyclin B is transcribed and activates cyclin-dependent kinase A (CDKA), allowing progression into mitosis.

АКТИВАЦИЯ CDK НА УРОВНЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ/ДЕФОСФОРИЛИРОВАНИЯ CAK- CDK activating kinase ( CDK 7+cyc. H)

Ribbon diagram of CDK 2 apoenzyme refined to 1. 8 Е resolution (PDB access code: 1 HCL). Schematic drawing of the five regions of CDK 2 that have different conformations.

The E 2 F/Rb/cyclin D pathway. Extracellular signals feed into the pathway by modulating the synthesis of components of CDK/cyc. D complexes. Positive signals such as cytokinin or sugar induce cyc. D transcription, whereas negative signals induce ICK transcription, probably via a signal transduction pathway involving mitogen-activated protein (MAP) kinases. In addition, regulatory transcription factors such as TCP also play a role, either directly or indirectly. The downstream part of the pathway seems largely similar to that in mammalian cells. CYCD, cyclin D; ICK, inhibitor cystine knot; TCP, Teosinte-branched/cycloidea/PCNA regulator.