Добавил:
God of MedBioHem Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МБХpride / Реферат клеточный цикл.docx
Скачиваний:
17
Добавлен:
14.06.2021
Размер:
404.4 Кб
Скачать

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(ГБОУ ВПО ТГМУ Минздрава России)

Кафедра клинической лабораторной диагностики

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Генетика»

На тему: «Клеточный цикл. Молекулярный контроль клеточной пролиферации. Программируемая гибель клетки »

Выполнил:

30.05.01 Медицинская биохимия

Владивосток, 2020

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. Клеточный цикл 3

1.1. Пресинтетический период (G1) 5

1.2. Синтетический период (S) 6

1.3. Постсинтетический период (G2) 6

1.4. Деление клетки 6

Глава 2. Молекулярный контроль клеточной пролиферации 9

2.1. Экзогенные регуляторы пролиферации 9

2.2. Эндогенные регуляторы клеточного цикла 10

2.3. Пути регуляции CDK 11

2.4. Регуляция G1 фазы 12

2.5. Регуляция S фазы 12

2.6. Регуляция G2 фазы 13

Глава 3. Программируемая гибель клетки 16

Заключение 21

Список литературы 22

Приложение 23

Введение

Согласно определения свободной энциклопедии, клеточный цикл - это согласованная однонаправленная последовательность событий, в ходе которой клетка поэтапно проходит его разные периоды без их пропуска или возврата к предыдущим стадиям. Клеточный цикл заканчивается делением исходной клетки на две дочерние клетки.

Обычно клеточный цикл у эукариот состоит из четырех временных отрезков: собственно митоза (M), пресинтетической (G1), синтетической (S) и постсинтетической (G2) фаз (периодов). Известно, что общая продолжительность как всего клеточного цикла, так и отдельных его фаз значительно варьируют не только у разных организмов, но и у клеток разных тканей и органов одного организма.

Универсальная теория клеточного цикла предполагает, что клетка как целое в течение клеточного цикла проходит через ряд состояний. В каждом состоянии критические регуляторные белки претерпевают фосфорилирование или дефосфорилирование, определяющие переход этих белков в активное или неактивное состояние, их взаимосвязи и/или клеточную локализацию.

Изменения состояний клетки в определенных точках цикла организует особый класс протеинкиназ - циклинзависимые киназы (Cyclin-dependent kinases - cdk). Cdk образуют комплексы со специфическими короткоживущими белками - циклинами, вызывающими их активацию, а также с другими вспомогательными белками.

Глава 1. Клеточный цикл

Клеточный цикл включает строго детерминированный ряд последовательных процессов, согласно позиции Hartwellа, 1995. Клетка должна между двумя последовательными делениями удвоить все свои компоненты и свою массу. Таким образом, клеточный цикл составляют два периода. Клеточный цикл выглядит следующим образом ( См. Рисунок 1). 

1) период клеточного роста, называемый " интерфаза ", и

2) период клеточного деления, называемый " фаза М " (от слова mitosis). В свою очередь, в каждом периоде выделяют несколько фаз (См. Таблица 1)

Митотический или клеточный цикл – цепь событий, которые происходят в клетках, размножающихся путем митоза.

Хотя события митотического цикла плавно перетекают одно в другое, тем не менее принято выделять различные стадии, которые морфологически или биохимически четко разграничены. Разделение на интерфазу и собственно деление возникло еще в XIX в., когда световая микроскопия была единственным методом изучения клеток, и связано с изменением состояния хроматина: если в интерфазе в ядре видна сплошная масса хроматина, то с началом митоза появляются видимые в световой микроскоп нитевидные хромосомы (отсюда и название этого типа деления: греч. mitos – нить). Появление в 1960-х годах методов авторадиографии и цитофотометрии позволило обнаружить, что удвоение хромосом занимает только часть интерфазы – период от начала синтеза ДНК до его окончания назвали синтетическим –S, а интервалы, отделяющие его от деления, – G1 и G2 (англ. gap – промежуток).

Митотический цикл принято изображать схемой, представленной на рис. 1, в которой буквой «М» обозначена стадия клеточного деления.

Длительность митотического цикла регулярно делящихся клеток обычно составляет около 24 часов. G1-период – самый продолжительный, на него может приходиться половина времени всего митотического цикла. S - и G2-периоды имеют примерно равную продолжительность. Митоз у животных с большим содержанием ДНК в геноме продолжается несколько часов, у млекопитающих – 1–1,5 часа. В раннем эмбриогенезе митотические циклы значительно более короткие и отличаются по относительной продолжительности различных периодов.

Если ДНК синтезируется только в S -периоде, то синтез РНК происходит в течение всей интерфазы, синтез белка – в течение всего митотического цикла, хотя во время деления его интенсивность составляет не более 25 % от уровня интерфазы (рис. 2). Понятно, что в разное время митотического цикла спектр синтезируемых РНК и белков должен различаться, что и наблюдается в действительности. Так, синтез гистонов идет только в S -периоде, белков конденсации хроматина – в G2-периоде и т. п.

Деление клетки состоит из деления ядра (митоз, или кариокинез) и разделения цитоплазмы (цитокинез, или цитотомия). Иногда термин «митоз» используется для обозначения деления клетки в целом и тогда в него включают стадию цитокинеза. Митоз не всегда сопровождается цитокинезом, например при делении ядер в синцитиальной бластодерме насекомых.

Митоз – деление ядра (клетки), при котором каждое из дочерних ядер получает генетическую информацию, идентичную генетической информации материнской клетки.

Выделение отдельных стадий митоза в основном связано с их морфологическими характеристиками. Профаза – это конденсация хромосом и преобразование ядерной оболочки. Исчезновение ядерной оболочки знаменует переход к стадии прометафазы, во время которой хромосомы соединяются с микротрубочками веретена деления и после сложных движений выстраиваются в экваториальной плоскости клетки (этот процесс называют конгрессией хромосом). В метафазе, когда центромерные районы хромосом уже находятся в плоскости, равноудаленной от обоих полюсов, идет проверка правильности прикрепления кинетохоров. Разделение хроматид в центромерном районе означает переход к анафазе, во время которой происходит расхождение хромосом к полюсам. Наконец, в телофазе, которая начинается после образования ядерной оболочки, идет деконденсация хроматина, и ядро готовится к возобновлению транскрипции. Цитокинез обычно происходит во время телофазы.

Длительность отдельных стадий митоза варьирует в разных клетках и у разных видов, но в среднем профаза и телофаза равны по продолжительности и занимают 2/3 времени, оставшуюся 1/3 примерно пополам делят прометафаза и анафаза. Продолжительность метафазы составляет секунды.

Во время митоза клетка подвергается сложным морфологическим преобразованиям: меняется конденсация хроматина; перестраиваются клеточные компартменты и цитоскелет; формируются новые структуры (кинетохор на хромосомах и веретено деления); происходит движение хромосом; исчезает и вновь возникает ядерная оболочка. За всеми этими преобразованиями стоят молекулярные процессы, которые мы сейчас кратко рассмотрим (См. Рисунок 2).