Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

RNDr. Radek Trojanec, Ph.D. Mgr. Vladimíra Palková CYTOGENETICKÁ LABORATOŘ Laboratoř experimentální medicíny (LEM) www.LEM-Olomouc.cz Reprodukce buněk.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "RNDr. Radek Trojanec, Ph.D. Mgr. Vladimíra Palková CYTOGENETICKÁ LABORATOŘ Laboratoř experimentální medicíny (LEM) www.LEM-Olomouc.cz Reprodukce buněk."— Transkript prezentace:

1 RNDr. Radek Trojanec, Ph.D. Mgr. Vladimíra Palková CYTOGENETICKÁ LABORATOŘ Laboratoř experimentální medicíny (LEM) Reprodukce buněk a buněčný cyklus Mitóza, meióza Chromozómy a jejich aberace

2 RNDr. Radek Trojanec, Ph.D. Mgr. Vladimíra Palková CYTOGENETICKÁ LABORATOŘ Laboratoř experimentální medicíny (LEM) Reprodukce buněk a buněčný cyklus

3 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Buněčné dělení: proces, při kterém se mateřská buňka rozdělí na 2 dceřinné - Mitóza (rovnostní dělení) - Meióza (redukční dělení) - Amitóza (zaškrcení)

4 Mitogenní signalizace

5 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE

6 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Buněčný cyklus (BC): sled dějů, vedoucí k rozdělení 1 buňky (mateřské) na 2 buňky dceřinné velice precizní kontrola, principy jsou podobné ve všech eukaryotních buňkách poruchy kontrolních mechanizmů BC mohou vést nádorovému bujení

7 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Fáze BC eukaryotní buňky: Interfáze = G1, S a G2 fáze M-fáze = mitóza s cytokinezí

8 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE G1 fáze: intenzivní metabolismus, tvoří se ATP, RNA, tvoří se ATP, RNA, proteiny a jiné metabolity proteiny a jiné metabolity S fáze: replikace DNA G2 fáze: příprava na mitózu, syntéza specifických proteinů, specifických proteinů, organizace cytoskeletu organizace cytoskeletu M fáze: dochází k mitóze, následnému zaškrcení a následnému zaškrcení a rozdělení celé buňky rozdělení celé buňky Interfáze

9 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Systém regulace BC je řízen fosforylací klíčových proteinů, iniciujících nebo regulujících replikaci DNA, mitózu a cytokinezi. Fosforylační reakce zprostředkovávají proteinkinázy, které jsou přítomny v cytoplasmě v průběhu celého BC, aktivovány jsou však cyklicky vazbou na cyklin, tzv. cyklin-dependentní kinázy – CDK (koncentrace cyklinů se v průběhu BC mění)

10 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE

11 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE  navázáním/odbouráním cyklinu  fosforylací cyklin-CDK komplexu (aktivační i deaktivační) vazbou inhibitorů (fungují i jako mol. chaperony-např. p21 a CDK4/6) účinnost CDK závisí na vytvoření komplexu s různými cykliny Aktivita CDK je regulována:

12 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Regulace BC

13 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Kontrolní body (checkpoints ) BC je sled jednotlivých kroků - může být přerušen/zastaven, není-li splněna některá z podmínek pro další vývin buňky. Např. Je DNA nepoškozena? Je okolí vhodné pro další růst buňky? Je buňka dostatečně připravena? (G1) Nejsou-li podmínky splněny, BC se zastaví v G1 kontrolním bodu. * * * * (G2) (M) Kontrolní body G1, G2 a M

14 Tumor-supresorový gen TP53 pozastavení BC v kontrolním bodě G 1 / jako reakce na poškození DNA a různé typy stresu protein p53 - jaderný fosfoprotein, transkripční faktor pro několik cílových genů se zásadním významem pro regulaci buněčného cyklu (CIP1/WAF1), reparaci poškození genetického materiálu (GADD 45 - Growth Arrest and DNA Damage), navození apoptózy (BAX ) CIP1/WAF1 - protein 21 (p21), váže se k cyklin-dependentním proteinkinázám a inhibuje jejich aktivitu v G 1 /S kontrolním bodě p21 může tlumit replikaci zpomalením postupu replikační vidlice, inhibuje katalitickou aktivitu PCNA-dependentní-DNA- polymerázy-delta GADD 45 – exprese indukována aktivním p53, interakce s PCNA – blokace replikace a oprav DNA Gen BAX (proapoptotický člen rodiny Bcl-2) – řízené navození apoptózy

15 Regulace BC pomocí TP53 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE

16 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Průběh buněčného cyklu START (G1 fáze) Cykliny D (D1, D2, D3, D4) -Preferenční k cdk4 a cdk6 -Koncentrace neosciluje, exprese vzrůstá – mitogenní signál Během G1 dochází pomocí komplexu Cyklin D1/cdk4 k aktivaci RB1 uvolnění E2F transkripčních faktorů DNA syntéza

17 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Regulace tumor supresorového genu RB1

18 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Průběh buněčného cyklu G1 / S fáze Cyklin E -nutný pro iniciaci replikace, duplikaci centrozómu -exprimován na konci G1 (E2F regulace) -váže se k CDK2 -na počátku S fáze je cyklin E degradován a CDK2 uvolněna pro cyklin A v další fázi -kontrolní bod p53 (viz předchozí text)

19 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Průběh buněčného cyklu S fáze Cyklin A -Exprimován od S-fáze až po M -Váže se nejprve s CDK2 (S-fáze), později (G2/M) s CDK1 (CDC2) -Exprese je aktivována E2F; komplex CDK2-cyklin A zpětně E2F inaktivuje (pozitivní zpětná vazba)

20 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Průběh buněčného cyklu M (mitóza) Zajištění genetické identity dceřiných buněk, rovnostním dělením Vstup do M inicializován tvorbou komplexu cyklinu B s CDK1, kontrolujícího mikrotubulární aparát Cyklin B/CDK1 se kumuluje během S a G2 fáze v cytoplazmě, ale teprve na konci G2 je aktivován fosfatázou (do té doby neaktivní, fosforylován) – transport do jádra

21 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Za regulaci a kontrolu buněčné proliferace jsou odpovědné zejména 3 skupiny genů: protoonkogeny a tumor-supresorové geny, které mají zásadní význam pro regulaci buněčného dělení a mutátorové geny, které kontrolují stabilitu genomu (podílejí se na opravě chyb, získaných během replikace).

22 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Poruchy buněčné proliferace / buněčného cyklu Přeměna buňky v buňku nádorovou je několika stupňový proces, při němž se kumulují mutace v protoonkogenech, tumor- supresorových genech a mutátorových genech. Mutace vedou k nekontrolovanému množení transformovaných buněk, což je hlavní rys maligního zvratu.

23 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Příklady cytogenetických aberací, ovlivňujících buněčné dělení /buněčný cyklus

24 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE t(9;22)(q34;q11) Philadelphia (Ph) chromozóm (Nowell, Hungerford,1962) BCR-ABL CML, ALL, AML, ST STI-571 (Glivec) t(11;14)(q13;q32) CCND1-IgH Del p53: ztráta fce kontrolního bodu

25 CEP 17 LSI Her-2/neu

26 Common Approaches to Targeting HER1/EGFR Slamon DJ, Leyland-Jones B, Shak S, et al. N Engl J Med. 2001;344: ; Mendelsohn J, Baselga J. Oncogene. 2000;19: ; Noonberg SB, Benz CC. Drugs. 2000;59: ; Raymond E, Faivre S, Armann JP. Drugs. 2000;60(Suppl 1):15-23; Arteaga C. J Clin Oncol. 2001;19:32s-40s; Pedersen MW, Meltom M, Damstrup L, et al. Ann Oncol. 2001;12: Anti-HER1/EGFR- blocking antibodies Anti-ligand- blocking antibodies TK inhibitors Ligand– toxin conjugates Antibody– toxin conjugates P P P P

27 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Grafy, obrázky, schémata a texty apod. byly přejaty a zpracovány s použitím Alberts et al., Molecular biology of the cell, Garland Science, New York, 2002 Stanislav Rosypal: Úvod do molekularni biologie, Praha, 2006

28 LABORATORY OF EXPERIMENTAL MEDICINE Děkuji za pozornost Laboratoř experimentální medicíny Dětská klinika FN a UP v Olomouci Puškinova 6, Olomouc


Stáhnout ppt "RNDr. Radek Trojanec, Ph.D. Mgr. Vladimíra Palková CYTOGENETICKÁ LABORATOŘ Laboratoř experimentální medicíny (LEM) www.LEM-Olomouc.cz Reprodukce buněk."

Podobné prezentace


Reklamy Google