Upload
quant
View
51
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Nukleotiderna i DNA eller RNA strängarna hålls ihop av fosfodiesterbindningar. Se även Cellbiologi fig 17.3. Cellcykeln och DNA-replikation + lite repetition. Biovetenskap och teknik Annica Nordvall Bodell, ht-10 [email protected]. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Nukleotiderna i DNA eller RNA strängarna hålls ihop av fosfodiesterbindningar
Se även Cellbiologi fig 17.3
Cellcykeln och DNA-replikation
+lite repetition
Biovetenskap och teknik Annica Nordvall Bodell, ht-10
De två strängarna i DNA-molekylen hålls ihop av vätebindningar mellan baserna
Strängarna är komplementära och antiparallella
DNA-animering
Se även Cellbiologi fig 17.4
Watson-Crick modellen av DNA-spiralen
Se även Cellbiologi fig 17.2
Andra proteiner kan binda till linker-sekvenserna
Se även Cellbiologi fig 17.8
Översikt packning
home.wxs.nl/ ~gkorthof/korthof59.htm
Se även Cellbiologi fig 17.7
Genexpression - översikt
Cellcykeln och DNA-replikation
Biovetenskap och teknik Annica Nordvall Bodell, ht-10
Läsanvisningar till kursboken
”Cellbiologi”: kap 21,17 (s154-158)
Cellcykeln • De olika faserna då en cell delar sig
• Varar i 20-24 timmar för snabbt växande celler
• Resulterar i två identiska celler
• Kontrolleras noggrant
Cellcykeln startar efter en delning och fortgår fram till nästa delning.
G1; celltillväxt, förberedelse för syntesfasen
S; syntesfas= DNA-replikation
G2; kontroll, förberedelse för mitos
M; mitos= celldelningsfas
Se även Cellbiologi fig 21.1
Celldelning
Cellcykelns olika faser
Reglering av cellcykeln
• Reglering via tillväxtfaktorer, receptorer och signalvägar
• Autonom kontroll; kontrollera att DNA´t är korrekt
• Övrig kontroll som tex näringstillförsel
För att celler ska dela sig krävs närvaro av tillväxtfaktorer
De flesta celler i en vuxen individ delar sig inte, utan befinner sig i en sk G0-fas. Den är då metaboliskt aktiv men delar sig inte. Finns tillväxtfaktorer närvarande passerar cellen ”restriktionspunkten” och går in i cellcykeln.Se även Cellbiologi fig 21.7
Cellcykeln regleras av cykliner och kinaser
Det är viktigt att celldelning sker på ett kontrollerat sätt. Cellcykeln är därför strikt reglerad. Fel i detta reglerings-maskineri kan leda till cancer.
Viktiga proteiner i denna grupp är cykliner och cyklinberoende kinaser (cdk)
Se även Cellbiologi fig 21.6
Cyklinberoende kinaser driver cellcykeln genom de olika faserna
Cyklinberoende kinaser är nödvändiga för att cellcykeln ska fortgå.
Tex aktivt cdk1 är nödvändigt för att driva cellen genom mitos-fasen.
Se även Cellbiologi tab 21.1
Många proteiner reglerar cellcykeln
Gener vars proteiner stimulerar cellcykeln, kan om de förändras till att ständigt vara aktiva ( Onkogener) leda till okontrollerad celldelning. (Ex Ras)
Gener vars proteiner hindrar celldelning kan om de inaktiveras ( Tumörsupressorgener) leda till okontrollerad celldelning (ex p53)
Cellcykeln kontrolleras vid sk check points
För att cellcykeln skall resultera i två kompletta och felfria dotterceller är det viktigt att de olika stegen kontrolleras. Detta sker bla vid olika check points
Mitos-fasen
Mitos-fasen är då celldelningen sker och avslutas med att två identiska dotterceller bildas
Se även Cellbiologi fig 21.9
Mitosens olika faser
Mitosen delas in i olika faser
Profas; kromosomerna kondenseras, kärnmembranet degraderas
Metafas; mitotiska spolen utvecklad, kromosomerna på ”metafas-plattan”
Anafas; systerkromatiderna dras år varsitt håll
Telofas; kärnmembran återbildas, kromosomdekondensering
Cytokines; celldelning
Se även Cellbiologi fig. 21.3
Mitosens olika faser
http://www.cbp.pitt.edu/faculty/yong_wan/images/main_cell_cycle.jpg
Mikrotubuli bildar den mitotiska spolen
Mikrotubuli binder till systerkromatiderna i den replikerade kromosomen, och ”drar” dessa till varsin dottercell
Se även Cellbiologi fig. 21.3
Cytokines
En kontraktil ring av aktin och myosin bildas och drar ihop cellmembranet när dottercellerna ska separeras
Se även Cellbiologi fig. 21.3
Animering
Meiosen innebär att en diploid cell bildar fyra haploida könsceller. I meios I sker en reduktionsdelning där kromosomantalet halveras. I meios II seprarerar systerkromatiderna på motsvarande sätt som i mitosen.
Se även Cellbiologi fig. 21.9
Könsceller bildas genom meios
Överkorsning mellan homologa kromosomer under meios I
Vid varje meios sker ett utbyte av material mellan homologa kromosomer. Detta bidrar till den genetiska variabiliteten bland könscellerna.
Se även Cellbiologi fig. 21.9
Befruktning
Äggcellerna bildas under fosterstadiet, men stannar i meios I.
Övergång till Meios II sker vid hormonstimulering och det bildas en större äggcell och en polar body.
Vid befruktning avslutas meios II, och en andra polar body bildas.
Den diploida cell som nu bildats kommer fortsätta att dela sig genom mitotisk celldelning.
DNA replikation• DNA måste fördubblas vid celldelning
• Sker genom DNA replikation
• Sker i S-fasen av cellcykeln
• Startar vid specifika sekvenser (ori) på kromosomerna
DNA -replikation
Semi-konservativ replikation
DNA molekylens struktur möjliggör kopiering av strängarna.
Se även Cellbiologi fig. 17.12
DNA syntesen startar vid specifika sekvenser (ori) på kromosomerna
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/ReplicationBubbles.gif
DNA syntes sker i 5’-3’ riktning med hjälp av DNA-polymeras
Se även Cellbiologi fig. 17.14
DNA syntes sker i 5’-3’ riktning med hjälp av DNA-polymeras
http://homepage.smc.edu/hgp/images/dna-rep-small.gif
Konsekvensen av att DNA-syntesen endast kan ske i 5’-3’ riktning
Syntesen av DNA kan endast ske i 5’-3’ riktning samtidigt som replikationen är bidirektionell. Det innebär att hälften av syntesen kommer att ske i fragment (Okazakifragment)
Se även Cellbiologi fig. 17.19
DNA-polymeras behöver en primer för att starta
DNA-polymeras behöver en primer (startsekvens) för att starta syntesen. Primern består av RNA och syntetiseras av enzymet primas.
Se även Cellbiologi fig. 17.14
RNA-primrarna ersätts med DNA
För att få två kompletta DNA molekyler så måste RNA-primrarna ersättas med DNA och Okazakifragmenten fogas ihop
Se även Cellbiologi fig. 17.16
http://faculty.irsc.edu/FACULTY/TFischer/images/DNA%20replication.jpg
Schematisk bild av replikationen i en replikationsgaffel
animering
Viktiga enzymer vid replikationen
Enzym
• Helikas
• Primas
• DNA polymeras III
• DNA polymeras I
• Ligas
Funktion
• Bryter bindningarna mellan strängarna
• Syntetiserar RNA-primrar
• Syntetiserar DNA på leading och lagging sträng
• Ersätter RNA-primrar med DNA
• Binder ihop Okazakifragmenten