Paieška puslapyje:

Ląstelės ciklo genetika

(48 val., 3 kreditai)

Paruošė: Dr. S. Jarmalaitė

1.     Įvadas. Ląstelės ciklas ir jo struktūra. Ląstelės ciklo ypatumai įvairių organizmų ląstelėse. Ląstelės ciklo valdymas, pažeidimai įvairiose ligose.

2.      Istorija ir tyrimo metodai. Mielių cdc mutantai. Xenopus laevis ir kt. gyvūnų ovocitų sistema. Onkogenų tyrimai. Šiuolaikiniai ląstelės ciklo tyrimo metodai.

3.      Ląstelės ciklo valdymo pagrindai. MPF struktūra ir funkcijos. Ciklinai ir nuo ciklinų priklausomos kinazės (Cdk). MPF aktyvumo reguliavimas – fosforilinimas-defosforilinimas, ubikvitininimas-proteolizė, Cdk inhibitoriai (CDI). MPF substratai.

4.      Vidiniai veiksniai ląstelės cikle. Vidiniai veiksniai, reikšmingi ląstelės ciklo reguliavime (jonų balansas, pH, bendras citoplazmos tūris).

5.      Išoriniai veiksniai ląstelės cikle. Tarpląsteliniai signalai. Signalinės molekulės, jų įvairovė ir klasifikacija. Tarpląstelinio signalo perdavimo būdai.

6.      Ląstelių sąveika, tarpląstelinis matriksas. Tarpląstelinio matrikso sudėtis, pagrinidiniai tarpląstelinių jungčių tipai. Receptoriai tarpląstelinei sąveikai ir sąveikai su tarpląsteliniu matriksu. Matrikso metaloproteazės.

7.      Tarpląstelių signalų perdavimo pagrindai. Receptorių įvairovė. Pagrindiniai signalo perdavimo keliai ląstelės ciklo reguliavime. G baltymą prijungiantys receptoriai. Receptorinės tirozinkinazės. MAP kinazių kelias, Ras baltymas. Tirozinkinazę asocijuojantys receptoriai. Receptorinės serino/treonino kinazinės (TGFb-Smad kelias, Toll-tipo receptoriai). Signalo perdavimas ir ląstelės diferenciacija (Notch-tipo receptoriai ir kt.).

8.      Molekuliniai mitozinio ląstelės dalijimosi mechanizmai ir jų reguliavimas. Centrosomos ciklas. Mitozinės verpstės formavimasis ir struktūra. Branduolio apvalkalo struktūros kitimai mitozės metu. Chromatino kondensacijos kitimai. Kinetochoro vaidmuo ląstelės dalijimesi. Chromosomų judėjimas, motoriniai baltymai. Citokinezės molekuliniai mechanizmai.

9.      Netipiški ląstelės ciklai. Mejozė. Endoreplikaciniai ciklai ir jų kontrolė. Asimetrinių dalijimųsi reguliavimas. Mejozinio dalijimosi molekuliniai mechanizmai, palyginimas su mitoze. Ciklo kontrolė mejozės metu. Apvaisinimo molekuliniai mechanizmai.

10.  Kontrolės taškai (KT) ląstelės cikle. KT koncepcija ir mechanizmai. Pažeidimai vėžinėse ląstelėse. Ribos taškas; netipiškų mitogeninių signalų KT; DNR pažaidų KT; pakartotinės replikacijos KT; kinetochorų KT, citokinezės KT; nestabilių telomerų KT.

11.  Ląstelės ciklo kontrolė G0/G1 – S fazėse. G1 fazės MPF. Ribos taško kontrolės mechanizmas, baltymas Rb. Transkripcijos veiksniai E2F ir cMyc ląstelės ciklo indukcijoje. Ankstyvojo atsako genai.

12.  Ciklo kotrolė S fazės metu. S fazės MPF. DNR replikacijos indukcija. ORC kompleksas ir asocijavę baltymai. Pakartotinės DNR replikacijos kontrolės mechanizmas.

13.  Ciklo kontrolė M fazės metu. M fazės MPF. Mitozinės verpstės jungimosi prie kinetochorų kontrolė. Chromatidžių atsiskyrimo mechanizmas. Anafazę skatinantis kompleksas APC. Išėjimo iš mitozės kontrolė.

14.  Ląstelės senėjimas. Telomeros, jų struktūra. Chromosomos galų apsauga. Telomerazė, aktyvacija, funkcijos. Alternatyvūs telomerų ilginimo mechanizmai. Replikacinis DNR senėjimas. DNR senėjimas dėl genotoksinės aplinkos. Ląstelės senėjimo etapai, molekuliniai mechanizmai. Organizmo senėjimo biochemija.

15.  Apoptozė. Apoptozės reikšmė ląstelės cikle. Apoptozinės ląstelės apibūdinimas. Pagrindiniai apoptozės baltymai – kaspazės, Bcl-2 baltymų šeima, kaspazių inhibitoriai. Mitochondrijų proapoptozinės molekulės. Pagrindiniai apoptozės keliai ir molekuliniai mechanizmai. P53 baltymas ir apoptozės kontrolė.

16.  Ląstelės ciklo kontrolė ir vėžys. Ląstelės piktybėjimo molekuliniai mechanizmai. Vėžio indukcija ir raida. Ląstelės ciklo genai ir vėžys – temos savarankiškam darbui.