HCRE DNGSYard. Do. Dr. Beida PALABIYIK .. Fen Fakltesi Molekler Biyoloji ve Genetik Blm

Hcre Doktrini, Rudolph Virchow, 1858. Hayvanlarn sadece hayvanlardan ve bitkilerin bitkilerden meydana gelmesi gibi, bir hcrenin nceden var olan bir hcreden meydana gelmesi

3 milyar yldr tek hcreli bakterilerden ok hcreli memelilere kadar tm canllar, hcre bymesi ve blnmesi dnglerinin rndr.

Hcre siklusunun detaylar Oranizmadan organizmaya Organizmann farkl hcrelerinde ve Farkl zamanlarda bulunan hcrelerinde

Deiir.

Tek hcreli ve ok hcreli organizmalarn Byme Gelime oalmalar hcre blnmesiyle salanr.

Tek hcreli ok hcreli Bakteri maya gibi tek Dllenmi yumurtadan hcreli organizmalar her yeni bir bireyin olumas blnmede tamamen yeni iin ok sayda hcre organizma retirler blnmesi gerekleir

Hcreler nasl rer?1. Hcreler ieriklerini nasl iki katna karabilirler? 2. ki katna kan ieriklerini nasl ikiye blnen hcrelere nasl paylatrrlar? 3. Bu iki srete gerekleen mekanizmalar nasl koordine ederler?

HCRE SKLUSUNA GENEL BAKI Hcre siklusunun belli zellikleri evrenseldir. eriinin iki katna karlmas (duplikasyonu) (genetik materyaller ve organeller) ki katna karlan ieriinin identik karde hcrelere datlmas

Ayrca hcre boyutunun da iki katna karlmas gerekir

Hcre siklusunun sresi de bir hcreden dierine deiir. Bu sre, tek hcreli bir mayada, ideal koullarda, iki saatte gerekleir. Memeli karacier hcresinde ise en az bir ylda gerekleir. Hzl oalan bir memeli hcresinde 24 saat

Hcre Siklusu Hcreler ieriklerini iki katna kararak ve ikiye blerek oalrlar. Bu sre HCRE SKLUSU (DNGS) olarak adlandrlr.

Hcre Blnmesi Prokaryotik ve karyotik hcreler DNA sentezinin koordinasyonu ve DNAnn eit olarak yavru hcrelere paylatrlmas ynnden birbirinden farkllk gsterirler. Hcre blnmesi iki tiptedir. Mitoz: diploid somatik hcrelerde genetik zdelik Mayoz: haploid germ hcrelerini meydana getirir

Hcre Blnmesi Prokaryotlar ve karyotlar arasndaki hcre dzeyindeki farkllklara ramen hcre blnme srelerinde birok ortak zellik bulunmaktadr. Hcrenin bymesi DNAnn replikasyonu Orjinal ve kopyasnn ayrlmas Sitoplazmann blnmesi

Hcre Blnmesi Bakterilerde hcre bymesi ve replikasyon hcre siklusunun byk bir blmnde yer alr ve iki katna kan kromozomlar yavru hcrelere sitoplazmayla birlikte ayrlr.

Prokaryotik Hcre Blnmesi

Prokaryotlar organizazyon bakmndan karyotlara gre daha basittir. karyotlar bir ok organel ve fazla sayda kromozoma sahiptir. Prokaryotik hcrelerin blnmesi genel olarak binary fission ikiye blnme eklinde olmaktadr. Prokaryotik kromozom tek bir DNA molekldr. nce replikasyona urar ve daha sonra kromozomun her bir kopyas hcre membrannn farkl blgesine tutunur. Hcre ulardan ekilmeye balaynca orjinal ve kopya kromozomlar ayrlrlar. Sitolazmannda ikiye ayrlmasyla (sitokinez) genetik ierik bakmndan tamamyle birbirinin ayn olan iki yeni hcre meydana gelir ( dk oranda da olsa) eer kendiliinden mutasyon olmadysa)

Prokaryot kromozomu aratrmak karyotik kromozoma gre daha kolay olduundan prokaryotlarda genlerin yerleimi ve kontrolu hakknda daha fazla bilgi bulunmaktadr. Bu eeysiz oalmann bir sonucu, kolonideki tm organizmalarn genetiinin ayn olmasdr. Bir bakteriyel hastal tedavi eden bir ila kullanldnda bu ilala karlaan koloninin dier yeleride lecektir.

karyotik Hcre Siklusu Drt Fazda Gerekleir M Faz: Nukleus ve sitoplazmik blnmeler Tipik bir memeli hcresinde 1 saat

S faz: DNA sentezi G1 (ilk aralk) RNA ve protein sentezi, DNA iin sentez hazrl G2 (ikinci aralk) DNA sentezi tamamlanr, RNA ve protein sentezi devam eder. S+G1+G2 = NTERFAZ

Tm interfazda, bir hcre, protein sentezi ve kitlesel bymeyle ilgili genlerin transkribe (kopyalanmas) edilmesine devam eder. G1 ve G2 Fazlar birlikte hcrenin bymesine ve sitoplazmik organellerinin duplikasyonu iin ek zaman salar.

Eer interfaz yalnzca DNAnn repliasyonuna izin verecek srede sonlansayd ne olurdu? Hcreler her blnmede giderek klrd. Baz hayvan hcrelerinde yumurtann fertilizasyonundan sonraki ilk hcre blnmeleri byk yumurta hcresinin olabildiince abuk bir ekilde daha kk hcrelere blnmesine hizmet eder.

S faznda DNA replikasyonunun ardndan her kromozom sk bir ekilde birlikte kalr. M fazna giri, en belirgin ekilde, kromozomlarn k miroskobu altnda belirginlemesiyle anlalr. Ksalp kalnlaan karde kromozomlar M faznn sonunda iki karde hcreye datlr.

Hcre Siklusu Hcre siklusu fazlarnn sreleri farkl hcre tipleri iin olduka eitlilik gsterir. Toplam hcre siklusu 24 saat olan hzl oalan bir insan hcresinde G1 faz 11 saat, S faz 8 saat, G2 4 saat ve M faz 1 saattir. Dier hcreler rnein maya hcresi tm siklusunu yaklak 90 dakikada tamamlayabilir.

Hcre Dngs Daha da ksa hcre sikluslar yumurtann dllenmesinden sonraki erken embriyonik hcrelerde 30 dakika olabilir. Bu tip hcrelerde hcre bymesi olmaz yumurta sitoplazmas kk hcrelere hzl bir ekilde blnr ve G1 ve G2 fazlar yoktur. DNA sentezi hzl bir ekilde ok ksa olan S faznda gerekleir

karyotik hcre siklusu Hcre bymesi kesintisiz bir sre olmakla beraber DNA, hcre siklusunun sadece bir faznda sentez edilir ve replikasyona urayan kromozomlar daha sonra bir seri karmak ilemi kapsayan hcre blnmesi ile yavru nukleuslara blnr.

Hzl oalan embriyonik hcrelerin dnda yetikin hayvanlarda baz hcreler blnmeyi tamamyla durdurur (sinir hcreleri, kas hcreleri) ve bazlar da sadece nadiren hcrenin yaralanmas veya lmyle kaybolmas sonucu yerine koymak iin gerekli olduunda blnr. Bu ikinci tip hcreler deri fibroblast hcreleri ve karacier, bbrek ve akcier gibi i organ hcreleridir. Bu hcreler metabolik olarak aktif olduklar, uygun bir hcre d sinyal almadka oalmadklar bir faz olan G0 fazna girmek zere G1 fazndan ayrlrlar (karlar).

Her Hcre Siklusu Kontrol Sistemi Hcre Siklusunun Ana Srelerini Tetikler Hcre tm genetik materyalin ve organellerin doru bir biimde replike olduunu kontrol ettikten sonra blnr. Hcre-siklusu kontrol sistemi (checkpoints sistemi) siklusun belli kritik noktalarnda kendi kendini dzenler. DNA sentezi yavalar veya durursa, mitoz ve hcre blnmesi de ertelenir. DNA hasar grrse, siklus G1, S ve G2 evrelerinde tutuklanr ve hcreler hasar onarabilir.

3 kontrol noktas var. G1 de evrenin uygunluu kontrol edilir. Hayvan hcrelerinde, yeterli besin ve hcre dndan alnan zel sinyal moleklleri

Eer hcre d koullar uygun deilse, hcreler Sye gei, engelleyebilir ve G0 olarak bilinen zel dinlenme durumuna geer. Sinir ve iskelet kas hcreleri dahil bir ok hcre organizmann genomu boyunca G0da kalr.

G2de DNA replikasyonu kontrol edilir Hasarl DNAnn onarlmas

M de duplike kromozomlarn doru bir ekilde datlp datlmad kontrol edilir. Mitotik i ipliklerine kromozomlarn balanmalar ile

G1deki hcre dndan alnan sinyallerle kontrol organizmann ilgili dokusundaki hcre saysn dzenler/sabit tutar. Aksi takdirde kanser oluur.

Hcre-Siklusu Kontrol Tm karyotlarda Benzerdir Hcre siklusunun baz zellikleri ayn organizmada bile bir hcreden dierine deiir. Temel zellikler tm organizmalarda ayn Benzer sre ve kontrol mekanizmalar Kontrol proteinleri mayadan insana korunmu proteinlerdir.

HCRE SKLUSU KONTROL SSTEM Hcre blnmesinde iki mekanizma Byyen hcrelerin yenin bileenlerini retmek Bu bileenleri blnen karde hcrelere doru datmak

Hce siklusu kontrol sistemi tm bu dzenein doru zamanda alp kapanmasn salar

Hcre Siklusu Kontrol Sistemi Dngsel Olarak Etkinleen Protein Kinazlara Dayanr Anahtar proteinleri ve DNA repllikasyonu, mitoz ve sitokinezi balatan ve dzenleyen protein komplekslerini aktive ve in-aktive ederek hcre siklusunu ynetir. Fosforilasyon-defosforilasyon (protein kinaz- protein fosfataz)

Hcre siklusu kontrol sisteminin merkezinde bulunan protein kinazlar, hcre siklusunun yalnzca uygun zamannda aktive edilirler ve hemen yklrlar. Bu kinazlarn her birinin aktivasyonu dngsel olayda ykselir ve der Baz protein kinazlar G1 faznn sonuna doru aktive edilir ve hcreleri S fazna ynlendirir. Baz kinazlar M fazndan hemen nce aktive edilir ve hcreleri mitoza ynlendirirler

Uygun zamanda alp kapanan kinazlar, enzimatik yapda olmayan siklinlerle alrlar. Hcre siklusu kontrol sistemi kinazlar, siklin baml kinazlrdr Cdklar Hcre siklusu esnasnda, Siklin seviyelerinin artmas ve ye azalmas Cdklarn aktivetesinin dzenlenmesinde nemli rol oynar. Bu kompleklerin ani aktivasyonunu ne tetikler? Siklin-Cdk maksimum aktivite iin Cdk sipesifik bir protein kinaz tarafndan fosforillenir, dier taraftan zel protein fosfataz tarafndan defosforile dilmektedir.

G2de aktive olan siklinler M-siklin olarak adlandrlr ve M-faza girii tetikler. Bunun Cdks ile oluturduu kompleksler M-Cdk olarak adlandrlr. S-siklinler ayr Cdk proteinlerinin balar G1 siklinler G1de aktiftir ve zgl Cdk proteinlerini balar, G1-Cdk G1den S faza geii ynetir.

Farkl Siklin-Cdk Kompleksleri Hcre Siklusunda Farkl Basamaklar Tetikler

Hcre Siklusu Kontrolu G1 evresindeki karar verme noktas (Restriction point snrlayc nokta) hayvan hcresinin oalmasn dzenler. Mayalara zt olarak hayvan hcrelerinin hcre siklusunu tamamlamalar ncelikle besin maddelerinin kullanlabilmesinden ok hcre d growth byme faktrleri tarafndan dzenlenir.

Hcre siklusunun blmleri arasndaki gei ve farkl hcre sikluslarnda meydana gelen eitli ilemler hcre ii sinyallerin yan sra evreden gelen hcre d sinyallerle de dzenlenir. Hcre d sinyallerle hcre siklusunun dzenlenmesine bir rnek hayvan hcrelerinin oalmasna byme faktrlerinin etkisidir. Hcre bymesi, DNA replikasyonu ve mitoz gibi hcresel sreler hcre siklusu srasnda farkl kontrol noktalarnda dzenlenirler.

Hcre Bymesi ve Hcre d Sinyallerle Hcre siklusunun Dzenlenmesi

Hcre Siklusu Byme (Growth) Faktrleri Platelet-derived Growth factor (PDGF): Ba doku ve nroglia hcrelerinin oalmasn Epidermal Growth Factor (EGF):Birok hcre tipinin oalmasn nsulin like Growth factor (IGF-1): ya hcreleri ve ba doku hcrelerinin oalmasn Trasforming Growth Factor (TGF): Hcre tipine bal olarak hcrelerin farkllamasn dzenler Fibroblast Growth Factor (FGF): Fibroblast ve endotel hcrelerin oalmasn Nerve Growth FActor (NGF): Baz duyu ve merkezi sinir sistemi nronlarnn hayatta kalma sresini uzatr. nterlkin 2: T lenfositlerim oalmasn Hemopoietic Cell Growth Factors : Kan hcrelerinin oluumunu etkiler

Birok hcre tipinde hcre siklusu ana kontrol noktas, G1den S fazna geii kontrol eden ge G1 noktasdr. Bu dzenlenme noktas ilk kez Saccharomyces cerevisiaede saptanmtr. START olarak bilinen bu noktay geen hcreler S fazna girerler ve hcre bir hcre blnmesi geirir.

START noktasnn geilmesi olduka yksek dzeyde kontrol edilen bir sretir. Besin maddelerinin varl, hcrenin boyutu gibi hcre d sinyallerle kontrol edilir. rnein eer maya besin al ile karlarsa hcre siklusunu START noktasnda durdurur ve S fazna gemeden uyku (dinlenme) durumuna geer. Maya elemesinde etkili olan polipeptit faktrler de hcre siklusunu START noktasnda durdurur. Bu faktrler maya hcresini S fazna sokmak yerine haploid maya hcrelerinin birbiriyle birlemesini salar

Hcre d sinyallerin izlenmesinde bir karar noktas gibi i grmesine ek olarak START noktas hcre oalmasnn; DNA replikasyonu ve hcre blnmesi ile koordine olduu bir noktadr. Bu dzenlenme zellikle tomurcuklanan mayalar iin nemlidir. nk ana hcre ok byk, yavru hcreler ok kktr. Bu hcrelerin tekrar blnmeden sabit bir boyda olmas iin kk yavru hcrelerin hzl bir ekilde en az annesi kadar bymesi gerekmektedir. START noktasndaki kontrol ve dzenleme blnecek hcrenin belirli bir bykle ulamasn salar.

Bu dzenlenme her bir hcrenin START noktasn gemeden nce minimum boyuta ulamasn gerektiren kontrol mekanizmasyla birlikte olur. Sonu olarak kk yavru hcre G1de daha uzun zaman harcar ve ana hcreden daha fazla byyerek tekrar bir tomurcuk oluturma konumuna girer. Bu nedenle mayada G2 faz olduka ksadr.

Hcre siklusu kontrolu Birok hcrenin oalmas G1 faznda dzenlenmekle beraber baz hcrelerin oalmasnn kontrolu zellikle G2 faznda yaplr. Buna bir rnek Schizosaccharomyces pombe (fission yeast) mayasnn hcre siklusudur. G2 fazndan M fazna geite hcre boyutu ve besin varlnn etkili olduu nokta temel kontrol noktasdr. Bu maya heriki ucundan uzayarak byr ve hcrenin ortasnda hcre duvar oluturarak ikiye blnr. S.cerevisiaeden farkl olarak normal G1,S,G2 ve M fazlarna sahiptir. Sitokinez G1 de olur. Hcre boyutu (uzunluu) hcrenin siklusun hangi aamada olduunu gsterir. Hayvanlarda hcre siklusunun G2 faznda kontroluna rnek oositlerdeki kontrol mekanizmasdr. Omurgal oositleri G2 faznda ok uzun yllar kalabilirler. M fazna geileri hormonol uyarlma ile birlikte olur. SONU : Hcre d sinyaller hcre siklusunda G2 fazndan M fazna ve G1 den S fazna geileri dzenleyerek hcre oalmasn kontrol eder.

Schizosaccharomyces pombenin birbirini izleyen mitoz ve sitokinez aamalrnn mikroskobik grnts, Robinow

Hcre siklusunun farkl fazlar arasndaki koordinasyon, hcre siklusunda bir fazn ilemi tamamlanmadan bir sonraki faza geiini engelleyen kontrol noktalarna ve feedback kontroluna baldr. Baz kontrol noktalar tamamlanmam veya zarar grm kromozomun replikasyonunun yaplmamasndan ve yavru hcreye gememesinden sorumludur. Bu noktalardan en iyi bilineni G2dedir ve DNA replikasyonu tamamlanmadan mitoza girii engeller. Bu G2 kontrol noktas replikasyon olmam DNAya duyarldr. Byle bir DNA hcre siklusunu durdurmaya yol aan bir sinyal oluturur. Bylece G2 kontrol noktas S faz tamamlanmadan nce Mitoza girii engeller. G2deki kontrol noktas zarar grm DNAya kar da duyarldr. Bu noktada hcre siklusu durdurularak zarar grm DNAnn onarlmas iin zaman kazanlr.

Hcre Siklusu Kontrol Noktalar

Her bir hcre dngs iin DNA replikasyonunu bir kereyle snrlayan molekler mekanizmada, MCM proteinleri balang noktasna replikasyon kompleksi (ORC) ile birlikte balanr. MCM proteinleri, kopyalamann balamasna izin veren yetki faktrleri olarak davranrlar. DNAya balanmalar G1de balanabilecek ekilde dzenlenmitir ve DNA replikasyonunun, sadece hcre S evresine girdiinde balamasna izin verir. Balama gerekleince MCM proteinleri orijinden ayrlr, bylce hcre mitozdan geip bir sonraki hcre dngsnn G1 evresine girene kadar kopyalama tekrar balatlamaz.

Hcre Siklusu Kontrol Noktalar DNA hasar hcre siklusunu sadece G2de tutmaz ayn zamanda S fazndan hcrenin kn da yavalatr ve G1deki kontrol noktasnda hcre siklusunun ilerlemesini durdurur. G1 tutuklanmas, hasarl DNAnn replikasyonunun yaplaca S fazna girmeden nce hatann onarlmasna izin verir.

Hcre Siklusu Kontrol Noktalar Sdeki kontrol noktas hasarl DNAnn replike olmadan onarlmas iin DNAnn btnln srekli izler. DNA replikasyonu srasnda yanl baz elemesi ya da DNA blmlerinin eksik replikasyonu gibi oluabilecek hatalar bulma ve onarma eklinde kalite kontrol grevi yapar

Hcre Siklusu Kontrol Noktalar Bir baka hcre siklusu kontrol noktas kromozomlarn mitoz srasnda dizilimlerini kontrol eder. Bylece tam bir kromozom takmnn yavru hcrelere geirilmesi salanr. Eer hatal dizilim olursa mitoz faznn metafaznda siklus, kromozomlarn tam bir takmnn yavru hcrelere dalm dzenleninceye kadar durdurulur.

Hcre Siklusu Kontrol Noktalar G2 kontrol noktas S faz tamamlanmadan mitoza girii engeller. Bylece replikasyonu tamamlanmam DNA yeni yavru hcrelere gemez En az bunun kadar nemli olan bir dier nokta genomun her bir hcre siklusunda sadece bir kere replikasyon olmasdr. Bylece DNA bir kere replikasyon olduktan sonra mitozdan nce yeni bir S fazna girii engelleyen kontrol mekanizmalar olmaldr. Bu kontrol, hcrelerin G2de tekrar S fazna girmesini engeller ve mitozdan nce bir baka DNA replikasyon dngsne girmesini durdurur.

G1, S ve G2deki kontrol noktalarnda hcre dngsnn durdurulmas:Alglayc proteinler kompleksi hasarl ya da replike olmam DNAya balanarak ATM ve ATR protein kinazlar aktive eder. ATM ve ATR srasyla Chk2 ve Chk1 protein kinazlar fosfatlayarak aktive eder ve hcre dngsnn durmasn salar.

Aratrclar (Potu Rao ve Robert Johnson, 1970) siklusun farkl fazlarndaki hcreleri izole ettikten sonra hibrit hcreler elde etmek iin hcreleri birbirleriyle birletirdiler. S faz hcreleri G1 hcreleri ile birletirildiinde G1 nukleusu hemen replikasyona balar. S faz hcreleri G2 hcreleri ile birletirilirse sadece S faz nukleusu DNA replikasyonuna devam eder. G2 nukleusunun, M fazn gemek zorunda olduu ve birbaka DNA replikasyonuna balamadan nce G1 fazna girmesi gerektii ortaya kmaktadr.

SONU: Mitoz oluuncaya kadar G2 nukleusunda kontrol mekanizmas DNA replikasyonunu durdurmaktadr

Hcre Siklusu Kontrol Noktalar Memeli hcrelerinin G1 kontrol noktasnda durmas p53 proteini olarak bilinen protein aracl ile olmaktadr. Bu protein hasarl DNA tarafndan ok hzl bir ekilde indklenir.

Hcre Siklusu Kontrol Noktalar Bir ok kanser tipinde p53 proteinini ifreleyen gende mutasyon saptanmtr. Bu mutasyonlarn sonucu olarak p53 ilevinin kaybolmas DNA hasarna cevap olarak G1 de durma olay gereklemez. Bylece hasarl DNA replikasyona urar ve yeni yavru hcrelere onarlmadan geer. Hasarl DNAnn bu ekildeki kaltm mutasyon sklnn ve kanser geliimine elik eden hcre genomunun genel kararszlnn artmasna neden olur. P53 genindeki mutasyonlar insan kanser tiplerinde en sk grlen genetik deiikliklerdir. SONU: ok hcreli organizmalarn hcre siklusunun kontrolu OK OK NEMLDR !!!!!

Hcre siklusu fazlarnn belirlenmesi Mitoz fazndaki hcreler mikroskobik olarak kolaylkla ayrt edilebilir. Siklusun dier fazlar (G1, S ve G2) biyokimyasal kriterlerle ayrlr. S fazndaki hcreler DNA sentezi srasnda kullandklar timidinin radyoaktif iaretli olmasyla ayrlrlar. rnein hzl oalan bir insan hcresi populasyonunda kltr ksa bir sre (15 dakika) radyoaktifli timidin etkisinde braklp otoradyografi ile analiz edilirse hcrelerin yaklak 1/3 nn iaretlendii grlr ve hcrelerin S faznda olduu anlalr.

Hcre siklusunun farkl aamalarndaki hcreler DNA ieriklerine gre de ayrt edilebilir. rnein hayvan hcreleri G1 faznda 2ndir. S faznn sonunda DNA ierii 4n olur. Hcreler S faznda 2n-4n arasnda DNA ieriine sahiptir. G2 ve M fazlarnda 4n olarak kalr Sitokinez sonras DNA miktar tekrar 2n olur. Deneysel olarak DNA miktarndaki bu deiim DNAya balanan zel fluorosan boyalarn flow cytometer ile tek bir hcredeki fluorasan younluun llmesiyle saptanr ve hcreler G1, S ve G2/M fazlarnda ayrlrlar.

Hcre Dngs Geliiminin Dzenleyicileri Hcre dngsnn dzenlenmesi ile ilgili u anki bilgilerimiz: maya, deniz kestanesi, kurbaa ve memelilerden elde edilmitir. karyotlarn hcre dnglerinin korunmu bir seri protein kinaz tarafndan kontrol edildii gsterilmitir.

Hcre Siklusunun Dzenlenmesinde etkili olan molekller karyotik hcrelerin hcre siklusunun kontrolnde protein kinazlar grev alr. Kontrol noktalarn geite nemli rol oynarlar. Mayalarla yaplan almalar sonucunda ilevleri ortaya karlmtr.

MPF: Cdc2 ve Siklin Dimeri Olgunlamay ilerleten faktr. G2den Mye geite genel dzenleyici grevi vardr. Siklin ve Siklin Baml Kinaz Aileleri Cdc2 ve siklin B birbiriyle ilikili geni ailelerin yeleridir. Bu ailelerin farkl yeleri hcre dngsnn farkl evrelerinde kontrol salarlar.

Hcre Siklusunun Dzenlenmesi Hcre siklus dzenlenmesinde anahtar rol oynayan molekln varl eitli aratrmalarla saptanmtr. Bu almalardan ilki kurbaa yumurtalar ile yaplmtr. G2 evresinde bekletilen yumurtalar progesteron hormon uyars alnca Mayoz evresine gemektedir. G2 de iken progesteron uyars alm ve Mayoz evresine gemi yumurtalardan alnan sitoplazmalar enjeksiyonla horman etkisinde olmayan hcrelere aktarldnda bu yumurtalarn da Mayoz fazna getikleri gsterilmitir. Hormon tarafndan uyarlm sitoplazmadaki bir faktrn yumurtay G2 den M fazna geirmekten sorumlu olduu saptanmtr. Bu faktr Maturating Promoting Factor (MPF) olarak adlandrlmtr.

Hcre Siklusunun Dzenlenmesi Dier bir almada Lee Hartwell ve ark. (1970) S.cerevisiaede hcre siklus ilemlerinde kusurlu, sya duyarl bir mutant tanmlamlar ve Cell division cycle kelimelerinin ksaltlmas olan cdc adn vermilerdir. Bu mutant hcre siklusunu uygun scaklk olmadnda START noktasnda durdurmaktadr. Cdc 28 olarak adlandrlan proteinin G1 evresindeki bu kontrol noktasn gemede nemli olduu saptanmtr.

Paul Nurse ve ark. S.pombe mayasnda benzer bir alma yapmtr. cdc2 mutant hcre siklusunu G1den S fazna ve G2den M fazna geite durdurmaktadr. cdc28 ve cdc2nin birbirinin homolou olduu saptanmtr. Molekler klonlama ve dizi analizi almalar bu genlerin bir kinaz ifrelediini gstermitir.

Hcre Siklusunun Dzenlenmesi

Hcre Siklusunun Dzenlenmesi Tim Hunt ve ark (1983) deniz kestanelerinin embriyolarnda interfazda biraraya gelip mitoz sonuna doru ayrlan 2 protein varln saptamlardr. Bu proteinler Siklinler (siklin A ve siklin B) olarak dlandrlmtr.

Hcre Siklusunun Dzenlenmesi Tm bu almalarn sonucunda hcre siklusu kontrol sistemi iin bir kavram gelitirilmitir. 1988 ylnda kurbaa yumurtasndan saflatrlm MPFnin iki alt birimden olutuu gsterilmitir. Siklin protein = dzenleyici alt birim ve ilevi iin Cdc2nin katalitik aktivitesine gerek duyar. cdc 2 = kinaz

Siklin ve Siklin-Baml Kinaz Aileleri

Mayada: Cdc2, hem STARTdan geii hem de mitoza girii kontrol eder.

Yksek karyotlarda: Cdc2 ve Cdc2-balantl kinazlar (siklin-baml kinaz, Cdk) hcre dngsnn eitli aamalarn kontrol ederler.

Cdklarn aktivitesi en az drt molekler mekanizma ile dzenlenir.siklin sentezi ve paralanmasyla

1.Siklinlerle birleme

3.Cdk/siklin kompleksine inhibitr proteinlerin balanmas (CKI)

2.161. Threonin bakiyesinin aktive edici fosforilasyonu

4.14 ve 15. tirozin bakiyesinin inhibitr fosforilasyonuWee 1 protein kinaz tarafndan gerekletirilir. zellikle Cdc2 ve Cdk2 de oluur. Geriye Cdc25 protein fosfataz ile dner

CAK (Cdk-aktifletiren kinaz) tarafndan gerekletirilir. CAK: Cdk7/siklinH. Bu kompleks TFII H ile de birleir. Transkripsiyon, DNA tamiri ve Hcre dngsnde yer alr.

Hcre Siklusunun Dzenlenmesi Memeli hcrelerinde siklin B sentezi hcre siklusunun S evresinde balar. Sentezlenen siklin B cdc 2 bir kompleks oluturur. Bu kompleks hcre siklusunun S ve G2 evrelerinde i grr.

Memeli hcrelerinde , iki Cdk inhibitr ailesi, farkl Cdk/siklin kompleksinin dzenlenmesinden sorumludur.

Bylece, Cdk aktivitesinin dzenlenmesinde ilave bir kontrol mekanizmas oluur.

Byme Faktrleri ve D-Tipi Siklinler Hayvan hcrelerinin oalmas, genellikle G1 evresindeki Restriksiyon (R) noktasnda eitli hcre-d byme faktrleri tarafndan dzenlenir. Byme faktrlerinin yokluunda, hcreler G0a girer. Tekrar hcre dngsne girmeleri, ancak byme faktrlerinin varlnda gerekleir.

Siklin D reglasyonundaki bozukluklar kanser hcrelerinin karakteristik zellii olan kontrolsz oalmaya neden olur. nsan kanserlerinin hcre dngs reglasyonundaki bozukluklardan Byme faktr reseptrleri tarafndan aktive edilen hcre-ii sinyal yolaklarndaki anormalliklerden kaynaklanr. Lenfoma vb.bir ok kanserde, siklinD1in srekli sentezi ya da Cdk4,6/SiklinDye balanan Ink4 Cdk inhibitrlerini inaktive eden mutasyonlar bulunmaktadr. Siklin D ve biyme faktr kontrol ile kanser arasndaki iliki, Cdk4/siklinD kompleksinde grev yapan Rp preoteini araclyla kesin ortaya konmutur.

Rb proteininin DNA sentezi ve hcre dngsnn ilerlemesi iin gerekli genlerin anlatlmasn salayarak hcre dngsnde anahtar rol oynad ortaya konmutur. Rbnin aktivitesi hcre dngs boyunca oluan Rb fosforilasyonu tarafndan dzenlenir. Rb G1 evresinde E2Fye balanarak anlatm E2F tarafndan dzenlenen genlerin anlatmn basklar, Cdk4,6/siklinD ile fosforlanan Rb E2Fden ayrlr ve ilgili genlerin anlatm gerekleir.

Hcre Dngs nhibitrleriHcre oalmas sadece byme faktrleri tarafndan deil, hcre dngsn inhibe edici uyaranlar tarafndan da dzenlenir. Hcrede bir DNA hasarnn olumas, hcre ii P53 proteinin seviyesinde artmaya neden olur. P53 de Cdk inhibitr olan p21in sentezlenmesine yol aar. P21 baz Cdk/siklin komplekslerini inhibe ederek hcre dngsnn durmasna neden olur. Ayn zamanda dorudan DNA replikasyonunu da inhibe ederler. p21 DNA pol. alt birimi olan oalan hcre nkleer antijeni (PCNA)ne balanarak DNA replikasyonunu inhibe eder. Bylece hasarl DNAnn replikasyonu engellenir.

S ve G2 kontrol noktalarnda replike olmam ya da hasara uram DNAlarn varlnda, Chk1 ve Chk2 protein kinazlar tarafndan, hcre dngsnn engellendii farkl bir mekanizma daha vardr. Chk1 ve Chk2 bir protein fosfataz olan Cdc25Ci fosfatlayarak inhibe ederler. naktif Cdc25C Cdc/siklinB kompleksini defosforilleyemediinden Cdc2 aktive olmaz ve hcre G2de durur.

2001 Physiology or Medicine Nobel dl Leland Hartwell, Tim Hunt ve Paul Nurse adl aratrclara "key regulators of the cell cycle" almalar iin verildi. Genetik ve biyokimyasal yntemleri kullanarak bu molekllerin siklin ve CDK olduklarn tanmladlar. Bu temel keif biyoloji ve tp alannda derin bir etkiye sahip olmutur. CDK ve siklinler DNA sentezini, kromozom ayrlmasn ve hcre blnmesini control ve koordine eden molekllerdir.

Leland Hartwell,

1939. Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, WA, USA.

L. Hartwell ve arkadalar tomurcuklanan maya (Saccharomyces cerevisiae) ile almlar. Hcre dngsnde kusur bulunan sya duyarl mutant elde etmiler ve bu mutantlara cell division cycle mutant (cdc) adn vermiler. Bu mutantlar hcre dngsnn bir aamasnda durmaktadr. rnein cdc28 hcre dngsn STARTda durdurmaktadr. Belli s koulu salanmaynca hcre blnenmemektedir. lgili proteinin G1 evresindeki kritik noktay geebilmek iin gerekliliini ortaya koymutur.

Paul Nurse, 1949. Imperial Cancer Research Fund, Lincoln's Inn Fields, London, UK.

P. Nurse ve arkadalar fizyon mayas (Schizosaccharomyces pombe) ile almlar. Hcre dngsn G1 ve G2de durduran cdc2 mutantlar elde etmiler. S. cerevisiaedeki cdc28 ile S.pombedeki cdc2nin homolog olduunu ortaya koymular. Bu gen ile yaplan molekler klonlama ve nkleotid dizi analizleriyle cdc2nin bir protein kinaz kodladn ve ayn zamanda insanda da benzer fonksiyona sahip akraba bir genin varln ortaya koymular. 1987de ilgili insan geninden CDK1i izole edip evrimde korunduunu gsterdiler. CDK1 siklin baml kinaz olarak adlandrlan bir ailenin yesidir. CDK moleklleri hcre dngs boyunca vardr. Ancak aktiviteleri eitli siklinlerle birlemeleriyle dzenlenir.

Tim Hunt, 1943. Imperial Cancer Research Fund, Clare Hall Laboratories, South Mimms, UK.

T. Hunt ve arkadalar deniz kestanesinden (sea urchin,Arbacia) embriyolaryla altlar. 1982de deniz kestanesi ve embriyolarnda bir araya gelip ayran 2 protein tanmlamlar. Bu proteinler interfazda bir araya toplanmakta ve sonra mitoz sonuna doru bir birinden ayrlmaktadr. Hunt bunlara siklinA ve siklinB adn vermitir. CDK molekllerine balanan siklinleri kefettiler. Siklinler CDKnn aktivitesini dzenlerler ve fosforlanacak hedef proteinleri seerler. Hunt mitoz boyunca yklan siklinlerin hcre dngsnn temel bir kontrol mekanizmas olduunu ortaya kard.

MTOZBir ana hcreden, onunla ve birbirleriyle tpatp ayn kromozom saysna sahip iki yavru hcrenin meydana gelmesine yol aan bir hcre blnmesidir.

Karyokinez Bir nukleusdan her biri eit sayda kromozoma sahip iki yavru nukleus oluur. 4 farkl evreye (profaz, metafaz, anafaz, telofaz) ayrlr.

Sitokinez sitoplazma blnmesi

Karyokinez Profaz. Nukleusuda gzlenen kromatin yaps kromozomlara dnr. Her kromozomun iki kromatidden olutuu gzlenebilir Bu evrenin sonunda nukleoluslar klr ve kaybolur, nukleus zar da yok olur. Ayn zamanda, hcrede bir i aygt olumaya balar.

Metafaz.

Kromozomlarn hcrenin orta ksmna (metafaz veya ekvator dzlemi) ulamasyla metafaz balar. Kromozomlar metafazda en ksa ve kaln biimlerini alrlar. Bu evrenin sonuna doru kromozomlarn sentromerleri ayn anda yarlr karde kromatidler birbirinden ayrlr.

Anafaz Karde kromatidlerin ayrlp her birinin farkl kutuplara doru ekilmesi. Anafaz mitozun en ksa sren evresidir. Birbirinden ayrlan kromatidler artk birer kromozomdur (yavru kromozom). Telofaz

Kromozom gruplar kutuplara eriince telofaz balar. Bu evrede profazdaki olaylar ters ynde meydana gelir. Her bir kutuptaki kromozom grubunun evresinde nukleus zarnn ve nukleoluslarn yeniden olumas ile iki yavru nukleus meydana gelir.

MTOZ Nklear blnme balamadan nce, her kromozom replike edilir ve kohezin proteinlerince bir arada tutulur.

Mitoz esnasnda kohesin proteinleri yklr Karde kromatidler ayrlr Oluan karde kromozomlar mitotik i iplikleriyle hcrenin zt kutuplarna ekilirler

Mitotik i iplikleri nasl oluur, ilevleri nelerdir? Mikrotbllerin dinamik yaps-kararszl nasl oluur? Mikrotbl-ilikili motor proteinlerin ilevleri nelerdir? Mitozu yneten kontrol noktalar nelerdir?

Mitoz balamadan nce iki kritik olay tamamlanmaldr: DNA tamamyle replike olmal Sentrozom duplike olmal (hayvan hcreleri)

Sentrozomlar hayvan hcrelerinde mikrotbl-organize eden merkezlerdir. Mitoz esnasnda iki kutuplu ii ipliinin oluumuna yardm eder. Bylece her karde hcre kendi sentrozomunu alr

Sentrozom duplikasyonu S-faznda balar DNA replikasyonunu tetikleyen ayn Cdllar (G1/S_Cdk ve S-Cdk) gerekletirir.

Replike olan sentrozomlar, balangta, nukleusun bir tarafnda tek bir kompleks olarak kalr. Mitoz balarken, iki sentrozom ayrlr ve her biri aster olarak adlandrlan mikrotblleri ierir. ki aster nukleusun zt taraflarna hareket ederek iki kutuplu i ipliini olutururlar.

Mitotik plii Profazda Olumaya Balar Bu dinamik yap, mikrotbllerin dikkate deer zelliklerine baldr Mikrotbller tubulin alt nitelerinden oluurlar. Tubulinlerin eklenme ve karlmasyla, mikrotbller uzar ve ksalr (dinamik yap/kararszlk)

Mitoz banda mikrotbllerin dinamik kararszl artar. M-Cdk, mikrotbl filamentlerinin kararlln etkileyen mikrotblle-birleen proteinleri fosforiller Profaz esnasnda hzl bir ekilde tm ynlere uzayan mikrotbller iki sentrozomdan tm ynlere geniler Bir sentrozomdan byyen mikrotbllerin bazlar dier sentrozomdan gelenlerle etkileir. Bu etkileim depolimerizasyonu engelledii iin mikrotblleri kararl yapar.

Tam bir ii ipliini olumas sonucunda zt kutuplardaki sentrozomlar spindle pole kutup cisimcii olarak adlandrlrlar. iplii oluumuna, ayrca, iki mikrotbl setinin karlkl balanmasna yardm eden, interpolar mikrotbllerle birleen, motor proteinler de karr. Mitozun sonraki faznda karde kromatidler i ipliklerine tutunur ve zt kutuplara ekilirler

Kromozomlar Prometafazda Mitotik pliklerine Tutunurlar Prometafaz, nklear zarn aniden kaybolmasyla balar. Bu sre fosforilasyonla balar nklear por proteinleri ve nklear laminann ara flament proteinleri Nklear zarn temelini oluturan ve karal yapan fibroz proteinleri

kaybolur.

plii Mikrotblleri Replike kromozomlara Ular ve Onlar Balar iplii mikrotbllerinin ucu kinetokor olarak adlandrlan zel proteinler araclyla kromozomlara balanrlar

Replike olan her kromozomun iki karde kromatidi boylu buyunca birbirlerine baldrlar ve her kromatid sentromer olarak adlandrlan zellemi DNA blgesinde ok daha youndur. Prometafazdan hemen nce, kinetokor proteinleri her sentromer zerindeki byk bir kompleksle birleir. Her duplike kromozom zt ynlere bakan iki kinetokora sahip Bu oluumda sentromerik DNA dizisi nemli rol oynar. Yokluunda kinetokor birlemesi baarsz olur ve kromozomlar dzenli dalm gerekletirilemez

Bir kere nklear zar bozulunca, bir kromozoma rastlayan mikrotbl, kinetokora balanr. Bu yap kinetokor mikrotbldr.

Karde kromatid zerindeki kinetokorlar zt ynlere bakar. Bu ekilde iin zt ynlerinden gelen mikrotbllere balanabilirler. Bylece, karde kromatidler zt kutuplara balanrlar-bi-oryanyasyon Zt ynlere ekilme kinetokora bask yapar ve sinyal gnderir. Hcre kontrol sistemi bu basky ynetir.

Her kinetokora bal olan mikrotbl says trlere gre deiir. Her insan kinetokoru 20-40, Bir maya kinetokoru yalnzca 1 mikrotbl balar

Mitotik i ipliini oluturan snf mikrotbl vardr.

Kromozomlar Mitotik plii Organizasyonuna Yardm Ederler Kromozomlar i iplii organizasyonunda yalnzca pasif yolcular deil, mikrotbllerin kararl ve organize olmalarna yardm ederler Sentrozomsuz hcrelerde Bitki hcreleri Baz hayvan hcreleri

Kromozomlar kendikendilerine mikrotbllerle birleir ve sonra, motor proteinler mikrotblleri dzenler ve kromozomlar bir bipolar spindle iki kutuplu ie doru hareket ettirir Normalde sentromere sahip olup da sonradan karlan hayvan hcrelerinde bile iki kutuplu ii oluumu gzlenir

Sentrozomlu hcrelerde, Kromozomlar Motor proteinler Sentrozomlar

Mitotik ii ipliini birlikte olutururlar

Kromozomlar Metafazda plii Dzleminde Uzanrlar Prometafaz srecinde mitotik ie tutunan kromozomlar hareket etmeye balar ve i ipliininin ekvator dzleminde dizilirler metafaz pla/dzlemi

Kromozomlar ekvator dzlemine getiren kuvvetlerin Mikrotbllerin srekli ksalp uzamas Mikrotbl motor proteinlerinin hareketi

olduu dnlmektedir Tubulin alt ntelerinin srekli olarak eklenip karlmas metafaz i ipliinin sreklilii iin gereklidir. Mikrotbl ucuna tubulin eklenmesi durdurulduunda, i iplii kayboluncaya kadar tubulin kayb devam eder.

Metafaz i ipliinde bir araya gelen kromozomlar ileri-geri sallanr Kromozomlar tmyle ekvator dzlemine sralandktan sonra, kromozomlar zt kutuplara balayan mikrotbller arasnda bir halat ekme oyunu gibi bir mcadele balar. Eer kinetokor iftlerinden biri metafaz esnasnda lazerle kesilirse, tm kromozom derhal bal kald kutba doru ekilir. Benzer ekilde, karde kromatidler arasnda balant kesilirse, iki karde kromozom ayrlr ve zt kutuplara doru hareket eder.

Proteoliz Karde Kromatid Ayrmn ve Mitozun Tamamlanmasn Tetikler Anafaz karde kromatidleri bir arada tutan kohesin bann ani bir ekilde serbest kalmasyla balar. Bir kromatidin tutunduu kutba doru ekilmesiyle devam eder. dentik kromozom seti iin zt ularna ayrlr

Kohesin ba, Separaz proteaz tarafndan yklr. Seperaz, sekrin adl bir inhibitr proteini ile anafazn bana kadar inaktif durumda tutulur. Anafazn banda, sekrin anafaz promoting complex-APC adl protein kompleksi tarafndan yklr. Sekrin bu ekilde yapdan karlnca, seperaz kohezin ban ykmak iin serbest kalr.

APC: Kohezini ykar M-siklini ykar Bylece, M-Cdk kompleksi inaktif duruma geer ve bu ekilde mitozdan k balar.

Kromozomlar Anafaz Boyunca Ayrlr Karde kromatidler bir kere ayrlnca, bal olduklar ile kutuplara ekilirler. Hepsini hareketi ayn hzdadr (1n/dakika) Hareket, mitotik i ipliinin farkl ksmlarnn kart iki bamsz srecin sonucudur: AnafazA: depolimerizasyonla mikrotbllrde ksalma ve kutuplara doru hareket AnafazB: Kutup cisimcikleri-spindle poles kromozlarn iki setini ayrmak iin kendi kendilerine de hareket ederler.

AnafazAnn hareketini yrten kuvvet, mikrotble bal motor proteinlerle

ynetilmektedir. Kinetokor mikrotbllerinde tubulin alt ntelerinin kayb Hem mikrotble hem de kinetokora bal olan motor proteinine benzer bir proteine baldr. Tubulin alt nitelerinin karlmas ileminde ATP hidrolizinin enerjisini kullanr.

AnafazBde iplii kutuplar ve kromozomun iki seti farkl ynlere harket eder. Hareketin itici kuvveti, farkl tipteki i iplii mikrotbllerini yneten kinesin ve dinein ailelerini yesi olan iki protein seti ile salanr. Biri, interpolar mikrotbllerin uzamasn ynetir Bu motor proteinler, ekvatorda zt kutuplardan gelen mikrotblleri kaydrr. iplii kutuplar itilir

Dieri, i iplii kutuplarndan uzayan astral mikrotbllerin i iplii dzleminden uzaa, hcre periferine doru ekilmesini ynetir Bu motor proteinler hcre korteksi ile birlemilerdir.

Balanmam kromozomlar Karde Kromatid Ayrmn Durdurur Eer blnen bir hcre, tm kromozomlar i ipliine uygun bir ekilde balanmadan ayrlmaya balarsa, bir karde hcre tamamlanmam bir kromozom setini, dier karde artakalan eksik seti alacaktr.

Her iki durum da hcreler iin letal olabilir.

Mitoz tamamlanmadan nce, kromozomlarn uygun ekilde i ipliklerine baland kontrol edilir. Kromozomlarn balanmas, negatif bir sinyal ile izlenir: Balanmam kromozomlar hcre siklusu kontrol sistemine stop sinyali gnderir. APCnin aktivasyonunu durdurarak mitozon ilerleme srecini durdurur

Bylece, duplike olan kromozomlarn hibiri, mitotik i iplii zerinde doru pozisyonda bulunmad srece blnme gereklemez ve mitozdan klr.

Nklear Zar Telofazda Yeniden Oluur Anafazn sonuna doru, mitotik iin iki kutbunda, karde kromozomlar iki eit gruba ayrlr. Telofaz esnasnda mitotik i iplikleri grlmez ve iki karde nukleusu oluturmak iin her kromozom grubu evresinde yeniden bir nklear zar oluturulur. Nklear zar vesiklleri ilk olarak bamsz kromozomlar evresinde kmelenir sonra, zar oluturmak iin birleirler. Bu srete, prometafazda fosforillenen nklear por proteinleri ve nklear laminler yeniden defosforile edilir.

Nklear zar oluunca, porlar nklear proteinleri ieri pompalar, nukleus geniler ve younlaan mitotik kromozomlar interfaz durumuna doru younluklarn yitirirler. Gen transkripsiyonu yeniden balar.

STOKNEZ Sitoplazmann ikiye ayrlmas ile M faz tamamlanr. Genellikle anafazda balar, karde nukleuslar telofazda oluuncaya kadar tamamlanmaz. Mitoz blnme mikrotbl temelli bir yapya, Sitokinez ise aktin-miyozin temelli contractile rings kaslma halkasna baldr. Dzlemin krlmas ve sitokinezin zamanlamas mitotik i iplikleriyle belirlenir.

Mitotik plii Sitoplazmik Krlma Dzlemini Belirler Sitokinezin hayvan hcrelerindeki belirtisi; Plazma membrannda bzlme Oluk alma

Oluk mitotik iin uzun aksine dik ilerleyen bir dzlemde geriye dnsz bir biimde oluur. Bu pozisyon cleavage furrow blme oluunun ayrlan iki kromozom grubu arasndan kesilmesini salar. Karde hcreler identik ve tam kromozom setini alrlar

Eer mitotik i iplii oluk grlr grlmez cam ineyle yeni bir pozisyona ekilirse, oluk kaybolur ve yeni i blgesiyle birlikte yeni bir tane geliir Mitotik i oluu nasl oluturur? Net deilse de, mitotik i kutuplar arasnda orta pozisyonda kaslma halkasnn kaslmasn balatmak iin, anafaz esnasnda hem astral mikrotbller hem de interpolar mikrotbller kortekse sinyal gnderir. Bu sinyaller mitozdaki sitokinezin zamanlamasn yrtr.

Mitotik i hcrede merkezi olarak yerletirildiinde, oluturulan iki karde hcre eit boyutta olacaktr. Embriyonik geliimde, mitotik iin asimetrik pozisyonlu rnekleri vardr. Farkl boyutta hcreler, farkl moleklleri miras alr ve farkl hcre tipine geliirler

Hayvan Hcrelerinin Kaslma Halkas Aktin ve Miyozinden Yaplr Kaslma halkas aktin ve miyozin flamentlerinin st ste gelen dizinleri sitoplazmay ikiye blen kuvvetleri oluturur

Kaslma halkas plazma membrannn sitoplazmik yzndeki membrana bal proteinlere balanr. Aktin filamentlerinin miyozin flamentlerine kar kaymas kas kaslmasnda olduu gibi bir kuvvet meydana getirir. Kas kaslma filamentlerinin aksine, kaslma halkas geici bir yapdr. Sitokinez oluurken birleir, stokinez geliirken kademeli olarak klr, hcre ikiye blndnde tamamiyle yok olur

Bir ok hayvan hcresi blnmesi Hcre eklinde Komu hcrelerle ve/veya hcre d matriksle

byk deiimler eliinde geliir Hcre korteksindeki aktin ve miyozin flamentlerinin reorganizasyonu

Hayvan dokusunda, hcreler blndnde hcrelerin komularyla ve hcre d matriksle iletiimleri yeniden dzenlenir

Bitki Hcrelerindeki Sitokinez Yeni Hcre Duvar Oluumuna Katlr Yksek bitkilerdeki stokinez mekanizmas hayvan hcrelerininkinden tamamyla farkldr. Blnen hcre iinde yeni bir duvarn oluumuyla gerekleir. Pozisyonu komu hcrelere gre nceden belirlenir.

Yeni hcre duvar telofazda ayrlan iki kromozom setleri arasnda birlemeye balar Birleme sreci Phragmoplast fragmoplast adl yapyla ynetilir. Eski mitotik iin ekvatordaki interpolar mikrotbllerinin kalntlarndan oluturulur.

Kk membran kapl vesikller, byk oranda Golgi Aygtndan trevlenmitir. Fragmoplastta mikrotbllerin yannda transfer edilen polisakkarid ve hcre duvar matriksi iin gerekli olan glikoproteinler ile doludur. Plazma membranna ve orjinal hcre duvarna ulancaya kadar, disk benzeri bir yapya dnr ve akabinde hcre ikiye blnr. Selloz mikrofibriller yeni hcre duvarnn yapsn tamamlamak iin matriksin iine uzarlar

Membran Kapl Organeller Sitokinez Srasnda Karde Hcrelere Datlmaldr Mitokondri ve kloroplast gibi organeller ayr bileenlerden kendiliinden yaplanmazlar, ancak organellerin byme be blnmelerinden oluabilirler. Benzer ekilde, hcreler yeni bir ER ve Golgi Aygt yapamaz. Bu membran kapl organeller hcre blnrken nasl datlrlar? Genellikle saylar oktur ve gvenli bir ekilde yavru hcrelere aktarlrlar. nterfaz hcrelerdeki ERnin nklear membranla sreklilii vardr ve mikrotbl iskeleti ile yeniden organize edilir.

M faza girinceye kadar, mikrotbllerin yeniden organizasyonu ERyi aa karr. ou hcrede mitoz esnasnda btn kalr ve sitokinez esnasnda ikiye krlr.

Mitoz esnasnda Golgi Aygt flamentleri, i iplii mikroflamentleriyle motor proteinleri araclyla birleir. Anafazda i uzarken karde hcrelere balanr. Tm znr proteinleri ieren dier hcre bileenleri hcre blnrken rastgele yavru hcrelere aktarllr

Hayvan

Bitki

MAYOZ BLNME

Mayoz Blnme Eeyli reme sadece karyotik organizmalarda meydana gelir. Eem hcrelerinin (yumurta ve spermatazoon) geliimi srasnda kromozom saysnn yarya indirilmesini salayan zel bir hcre blnmesidir. Dllenme (fertilizasyon) srasnda iki eem hcresinin birlemesiyle kromozom says tekrar iki katna geri dner.

Haploid ve diploid terimleri hcredeki kromozom takmlarnn saysn ifade eder. nsan (eem hcreleri hari) hayvanlarn ou ve pek ok bitki diploittir. Diploid = 2n Haploid = n Poliploidi: 2 kromozom takmndan daha fazla kromozoma sahip organizmalar Homolog kromozomlar: Ayn genleri tayan kromozomlardr, farkl ebeveynlerden gelirler

Yaam Siklusu nsan yaam siklusunda diploid faz baskndr Haploit faz sadece gametlerde grlr. Vcudumuzdaki hcrelerin ou diploittir ve diploid germ hcreleri gametleri meydana getirmek zere mayoz geirir ve bunu dllenme izler.

I. Mayoz Blnme I. Profaz nterfazda gzlenemeyen kromozomlarn belirgin duruma getii evredir.

Leptonema (leptoten aamas) Kromozomlar

grlebilen halinde belirir Karde kromatidlerin henz belirgin deildir

k mikroskobunda ince uzun iplikler varl

Zigonema (zigoten aamas). Kromozomlar ksalp kalnlamaya balarlar. Biim ve yap bakmndan birbirinin benzeri olan kromozomlar (homolog kromozomlar) yan yana gelirler ve birok noktada akacak biimde birbiri etrafnda sarlrlar (sinapsis). Eleen iki kromozomun meydana getirdii ifte bivalent (veya, tetrad) ad verilir.

Pakinema (pakiten aamas) Kromozomlar ksalp kalnlamaya devam ederler. Her kromozomdaki iki karde kromatid belirgin biime geer. Pakinemann en nemli olay bivalentlerde karde olmayan kromatidler arasndaki kesime (kiazma) noktalarnda enine krlmalar olmas ve homolog kromozomlarn birinin kromatidinden kopan paralarn dierinden kopan paralarla yer deitirmesi ve yapmasdr (krosingover)

Diplonema (diploten aamas) Homolog kromozomlar bir arada tutmaya alan kuvvetler zayflar, bir bivalentteki homolog kromozomlar birbirinden ayrlmaya balar ve kromozomlar sadece kiazma noktalarnda balantlarn korurlar.

Diakinez

Kromozomlarn ksalp kalnlamas ok fazla ilerler. Homolog kromozomlarn birbirini itmesi sonucunda kiazmalar sentromerlerden ulara doru kayar (terminalizasyon). Diakinezin sonuna doru bivalentler metafaz dzlemine gitmek zere nukleus zarna doru hareket ederler. Daha sonra da, nukleus zar ve nukleoluslar kaybolur.

I. Metafaz Homolog kromozom iftlerinin metafaz dzleminde yerletikleri evredir. Bu evrede kromozomlar en fazla ksalm durumda bulunurlar. Farkl bivalentlerin metafaz dzlemindeki dizili dzeni tamamen geliigzeldir.

I. Anafaz

Her bir bivalenti oluturan homolog kromozomlar birbirinden ayrlr, zt kutuplara doru ekilmeye balar. I. metafazdaki yerleim dzeninin geliigzel olmas nedeniyle, bir bivalentteki hangi kromozomun dier bivalentlerdeki hangi kromozomlarla ayn kutba gidecei rastlantya baldr; btn olaslklar iin ans ayndr.

I. Telofaz.

Kutuplara ekilmi kromozomlarn etrafnda nukleus zarnn oluumu ile yavru nukleuslar meydana gelir. Bu yavru nukleuslardan her birinde, ana nukleustaki her homolog kromozom iftinden sadece tek bir kromozom (iki kromatidli olduu iin, diad) aldklar iin, toplam kromozom says ana hcredekinin yars kadardr. Buna gre, diploid sayda kromozom tayan ana nukleustan meydana gelen iki nukleusta haploid sayda kromozom bulunur.

nterkinez (interfaz).

I. mayozu bir sitokinezin izlemesiyle iki yavru hcrenin oluumunu ieren bu evrenin sresi farkl organizmalara gre deimekle birlikte genellikle ok ksadr. Bunu hemen II. mayoz blnme izler. Hatta baz organizmalarda I. telofazda kutuplara ekilen kromozomlarn evresinde nukleus zar ve blme eper olumakszn II. mayoz blnme balamaktadr.

II. Profaz ounlukla ok ksa srer. Kromozomlar yeniden belirgin hale gemeye balarlar ve mitoz profazndakinden farkl olarak karde kromatidler genellikle birbirinden ayr dururlar.

II. Metafaz.

ki ayr nukleusa ait kromozomlar hcrede meydana gelen iki iin ekvator dzleminde dizilirler.

II. Anafaz.

Sentromerlerin yarlmasyla her bir kromozomun kromatidleri birbirinden ayrlr ve yavru kromozomlar olarak zt kutuplara ekilmeye balarlar.

II. Telofaz II. profazdaki olaylar zt ynde geliir. Yavru nukleuslarn oluumunu izleyen sitokinez sonucunda drt yavru hcre (gon) meydana gelir. Bu yavru hcreler gelierek eey hcrelerini (gametleri) ya da sporlar olutururlar. Mitozda olduu gibi, hayvan ve bitki hcrelerindeki mayoz arasnda balca farkllk i aygt oluumu ve sitokinezdedir.

Mitoz ve Mayoz Arasndaki Farklar Mitoz ploidi dzeyi korurken mayoz yarya indirir. Mayoz sadece ok hcreli organizmalarn bir ka hcresinde oluurken mitoz daha yaygndr. Mitoz sonucu oluan hcreler birbirinin tam olarak benzeri iken mayoz blnme sonucunda hcreler genetik adan farkldr. Kromozomlar yavru hcrelere rasgele daldndan ve ayrca aralarnda krosingover olutuundan mayoz blnme sonucu oluan her gamet kendine zg genetik yap tar.

Mitoz

Mayoz