Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Buněčný cyklus. Buněčná proliferace – regulace růstu a dělení …………...regulace buněčného cyklu proliferace diferenciace Kdy o proliferaci mluvíme : a)

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Buněčný cyklus. Buněčná proliferace – regulace růstu a dělení …………...regulace buněčného cyklu proliferace diferenciace Kdy o proliferaci mluvíme : a)"— Transkript prezentace:

1 Buněčný cyklus

2 Buněčná proliferace – regulace růstu a dělení …………...regulace buněčného cyklu proliferace diferenciace Kdy o proliferaci mluvíme : a) embryonální vývoj – ontogeneze b) v dospělém těle - fyziologické obnově buněk - reparaci a hojení - imunitní odpovědi

3 interfáze : G1, S, G2 M-fáze: mitóza, cytokineze

4 Buněčný cyklus G1 fáze - nejdelší, variabilní část cyklu, růst buňky doplnění organel, dvě možnosti: vstup do G0 fáze – zastavení buněčného cyklu, souvisí s diferenciací příprava na dělení: příprava na replikaci, syntéza RNA, proteinů, syntéza nukleotidů

5 S fáze - zdvojuje se genetická informace: replikace jaderné DNA mimojaderná DNA (=mitochondriální) se replikuje i mimo S fázi G2 fáze – růst buňky, příprava na mitotické dělení: syntéza proteinů, RNA, tvorba buněčných struktur

6 M-fáze: dva děje Mitóza – rozdělení jádra Cytokineze – rozdělení buňky mateřská buňka se fyzicky rozdělí na dvě dceřiné buňky. V případě mitózy jsou buňky identické živočišné buňky: zaškrcení od krajů do středu

7 MITÓZA dělení somatických buněk z diploidní mateřské buňky vzniknou dvě diploidní dceřinné rozdělení dvou identických sad chromozomů do dceřiných buněk 46 lidských chromozomů se rozdělí na dvě sady o 46 chromozomech

8

9 Interfáze: jedno či více jadérek, replikují centrozomy, v živočišných buňkách do páru centriol, chromosomy jsou již duplikovány Profáze: chromatinová vlákna jsou spiralizované, jadérka zmizí, začíná se tvořit dělící vřeténko Prometafáze: jaderná obálka se rozpadá, dělící vřeténko komunikuje s chromozómy, chromozómy se kondenzují MITÓZA

10 Metafáze: centrozómy na opačných pólech, chromozómy v equatoriální rovině, každý se pojí kinetochorem ke vřeténku Anafáze: chromatidy se posunují směrem k opačným pólům buňky, póly se od sebe oddalují, na konci jsou dvě kolekce chromozomů Telofáze: póly se stále od sebe vzdalují díky vřeténku, formují se jádra, vzniká nukleární obálka, běží cytokineze MITÓZA

11 Regulace buněčného cyklu regulace růstu a dělení buněk, proliferace Regulační nebo-li kontrolní body buněčného cyklu G1 - vstup do G0 fáze vstup do S fáze ……nebo zástava G2 - vstup do M nebo zástava + další kontrolní body (M - na rozhraní metafáze a anafáze)

12 cykliny - syntéza a odbourávání v průběhu buněčného cyklu cyklin dependentní kiná zy (CDK) = enzymy fosforylující další proteiny - trvale přítomny v buňce, aktivují se vazbou s cyklinem komplex cyklin / CDkináza = aktivní komplex, který spouští další fázi cyklu Proteiny důležité pro regulaci

13 Regulace exogenními (vnějšími) mechanismy přímé: - kontaktem membrán - přímým propojením - „gap junctions“ zprostředkované : signálními molekulami endokrinní – na velké vzdálenosti – hormony parakrinní – difuze, na krátké vzdálenosti autokrinní – sekretující buňka=cílová buňka Na podnět odpovídá jen buňka obsahující specifický receptor.

14 Signální molekuly hormony cytokíny : proteinové molekuly, které regulují růst a dělení (proliferaci) a zasahují do diferenciace (funkční rozrůznění) růstové faktory: stimulační signál př. EGF-epidermální růstový faktor IGF – inzulin „like“ růst.faktor PDGF – z trombocytů

15 lymfokiny, monokiny: hemopoetický původ role v imunitních reakcích interleukiny interferony – inhibice proliferace, protivirový účinek TNF – tumor necrosis faktor zabíjení nádorových buněk Signální molekuly

16 Dráhy signální transdukce - regulace

17 Signál je přenášen do nitra buňky Receptory na membráně nebo uvnitř buňky (v cytoplazmě) Posléze se signál přenáší do jádra prostřednictvím regulačních proteinů = přenos kaskádou fosforylací regulačních proteinů Kde se aktivují genů, jejichž produkty aktivují buněčný cyklus

18 Geny regulující buněčné dělení Protoonkogeny produkty stimulují buněčné dělení kódují růstové faktory, receptory růstových faktorů, regulační proteiny apod. mutované formy = onkogeny = produkty mají nezměnitelnou nebo nadměrná mitotická aktivita

19 Nádorové supresorové geny Jejich produkty inhibují mitotické dělení př. Rb1 gen – mutace u retinoblastomu i jiných tumorů – Rb1 protein TP53 gen – p53 protein mutace genu v mnoha nádorech funkce: zástava cyklu v G1 při poškození DNA a navození reparace nebo apoptózy - programované buněčné smrti

20 Programovaná buněčná smrt Apoptóza Účel: odstranění buněk, které již splnily svou fyziologickou úlohu nebo byly nenávratně poškozeny v tkáních musí být vznikající a zanikající buňky v rovnováze Je to konečné stadium procesu stárnutí buněk. během embryogeneze-redukce nadbytečných částí

21 Apoptóza: svrašťování buňky bez porušení její integrity a integrity organel, kondenzace chromatinu, rozpad DNA mezi nukleozomy, fragmentace buňky  apoptotická tělíska - fagocytóza takto změněných buněk bez zánětu

22 Nekróza smrt buněk a tkání vzniká jako následek nevratného poškození buněk porušení membrány buňky i organel, rozpad chromatinu, vylití obsahu buněk do extracelulárního prostoru  zánět

23 Obr. 1. Schéma nekrotické a apoptotické smrti buňky / Cancer 1994; 73: /

24 - v průběhu vývoje pohlavních buněk - redukuje se diploidního počtu chromozomů na haploidní a tím je umožněno pohlavní rozmnožování segregace alel náhodný rozchod chromozomů – náhodné kombinace chromozomů v gametách zvýšení genetické variability crossing-overem Meióza

25 Meiotické dělení I redukční kdy se redukuje počet chromozómů z diploidního na haploidní, 2n na n Meiotické dělení II ekvační, n na n - probíhá jako mitóza Obě dělení mají čtyři fáze: Profáze, Metafáze, Anafáze a Telofáze

26 Profáze I nejdelší, komplikovaná, dále se rozděluje na pět fází: leptotene - počátek spiralizace zygotene - párování (synapse homologních chromozómů) Molecular biology of the cell

27 pachytene - patrny sesterské chromatidy crossing over= překřížení a výměna částí nesesterských chromatid homologních chromozomů = rekombinace otcovského a mateřského genetického materiálu diplotene - separace chromozómů - spojeny v místě crossing-overu - = chiasmata diakineze - maximální zkrácení chromozomů Molecular biology of the cell

28 Metafáze I : spárované chromozómy v ekvatoriální rovině, centromery se neštěpí Anafáze I : rozchod mezi homologními chromozomy náhodné kombinace otcovských a mateřských chromozomů Telofáze I: haploidní sady na opačných pólech Interkineze: bez replikace Meiotické dělení I

29 Profáze II Metafáze II štěpení centromer Anafáze II separace chromatid Telofáze II Meiotické dělení II Molecular biology of the cell

30 Spermatogeneze začíná v době sexuální zralosti, z 1 diploidní mateřské buňky buňky vzniknou 4 haploidní spermie, trvá zhruba 64 dní Oogeneze začíná již v časném embryonálním období, pak je zastavena, dále pokračuje v pravidelných intervalech v době sexuální zralosti. Plně je dokončena až po oplození Z 1 diploidní mateřské buňky vznikne 1 vajíčko a 2-3 pólová tělíska Meióza v průběhu vývoje spermií a vajíček - spermatogeneze a oogeneze

31 Spermatogonie - 46 Mitotické dělení primární spermatocyt - 46 sekundární spermatocyt - 23 Spermatidy - 23 Spermie - 23 růst M I M II meioza zrání, diferenciace- spermiogeneze Spermatogeneze

32 Oogeneze Oogonie - 46 Mitotické dělení 1 primární oocyt sekundární oocyt - 23 růst M I M II meioza 1.pol.tělísko 2.pol.tělísko ovulace Anafáze,telofáze po oplození prenatálně zástava dělení 1 vajíčko - 23 a 3 pólová tělíska

33 n Fertilizace a II. meiotické dělení n Sekundární oocyt v průběhu II. meiotického dělení

34 Po oplození – pólová tělíska a v zygotě 2 prvojádra - pronuclei Rýhující se zygota

35 Chyby v meióze Nondisjunkce v MI – nerozdělení homologních chromozomů v MII – nerozdělení chromatid Důsledky: pro 1 pár – disomická nebo nullisomická gameta (po oplození trisomie- 47chrom. + monosomie- 45chrom.) pro celou sadu – diploidní gameta (po oplození triploidie - 69chrom.) Opoždění 1 chromozomu v anafázi Důsledek: nullisomická gameta – po oplození monosomie (45chrom.)

36 46 23 normální průběh meiózy nondisjunkce v M I důsledek: po oplození trizomie/monozomie Chyby v meióze M I M II

37 Důsledek: po oplození trizomie/monozomie Důsledek: po oplození monozomie M I M II Opoždění chromozomu v anafázi M I nebo M II Nondisjunkce v M II

38 M I M II Důsledek: neredukovaná gameta, po oplození triploidie Chyby v meiose – nondisjunkce celé sady chromozomů

39 Chyby v mitóze – během ontogeneze Nondisjunkce (postzygotická) Opoždění v anafázi důsledek: mozaicismus – v organismu 2 nebo více linií buněk s různým karyotypem Endoreduplikace - dělení chromozomů bez dělení buňky tetraploidie (92 chromozomů)

40 vznik mozaiky - trizomie/normální chrom.vybavení Monozomie letální s vyjímkou gonozomu X – Turnerův sy Nondisjunkce v mitoze při vývoji organismu

41 Mozaika: normální buněčná linie a monozomická buněčná linie – letální Vyjímka je monozomie gonozomu X 46 - X 45 Opoždění v anafázi při vývoji organismu

42 46 92 tetraploidie Endoreduplikace – dělení jádra bez dělení buňky

43 Chyby fertilizace, oplodnění Dispermie – oplození vajíčka 2 spermiemi triploididní zygota (= 69 chromozomů ) = mola částečná – inkompletní mola Vzniká též splynutím normálního haploidního vajíčka s diploidní, neredukovanou spermií (se 46 chromozomy) Chiméra – dvojí oplození a splynutí zygot oplození vajíčka a oplození pólového tělíska spermiemi s odlišným gonozomem

44 Dispermie - oplození vajíčka 2 spermiemi oplození 23,X 46XX 23X 69XXY 23Y 23X Chyby fertilizace, oplodnění

45 oplození vajíčka a polového tělíska – vznik chimery 23, X 46XX/46XY 23Y 23X

46 Hydatiformní mola - kompletní – kompletní (hypertrofie trofoblastu bez přítomnosti fetální tkáně) karyotyp 46,XX (XY), pouze samčí sada chromozomů!!!!!!! a) duplikace chromozomů spermie v enukleovaném vajíčku (90%) b) dispermie v enukleovaném vajíčku - (10%)

47 Mechanizmy vzniku úplné moly Duplikace chromozomů 46XX 23X 46XY 23X 23Y

48 Partenogeneze o variální teratom původ z oocytů po prvním meiotickém dělení- duplikace samičí sady chromozomů (dělení neoplozeného vajíčka) karyotyp buněk benigního tumoru je 46,XX přítomnost různých druhů tkání (kůže, chrupavka, štítná žláza atd.)

49

50 E. Kočárek: Genetika, Scientia 2004, kapitola 2.: každá buňka pochází z buňky, kapitola 21.: Otázky kolem nádorových onemocnění D.J. Pritchard: Lékařská genetika, kapitola 9.: Buněčný cyklus, kapitola 10.: Gametogeneze, kapitola 31.: Molekulární biologie nádorového bujení


Stáhnout ppt "Buněčný cyklus. Buněčná proliferace – regulace růstu a dělení …………...regulace buněčného cyklu proliferace diferenciace Kdy o proliferaci mluvíme : a)"

Podobné prezentace


Reklamy Google