Startpagina / Samenvattingen / Moleculaire biologie / mpf-celcyclus-cel

DNA-replicatie - De celcyclus - De controle van de celcyclus: cyclines en CDK's

17 belangrijke vragen over DNA-replicatie - De celcyclus - De controle van de celcyclus: cyclines en CDK's

Wat resulteert er in celdeling?

Signaaltransductie vanuit een groeifactorreceptor waar een groeifactor op heeft gebonden, resulteert in celdeling. Hiertoe worden bepaalde eiwitten tot expressie gebracht die progressie van de celcyclus toelaten. Om dit te begrijpen moeten eerst geweten zijn hoe de controle van de celcyclus in mekaar zit.

Welke drie controlepunten zijn er in de celdeling?

- G1-controlepunt
- G2-controlepunt
- Metafase controlepunt: op einde van de M-fase

Wat wordt er gecontroleerd op het G2-controlepunt?

− Is alle DNA gerepliceerd ?
− Is er DNA schade ?
− Is de cel groot genoeg ?
− Is de omgeving gunstig ?

Wat wordt er gecontroleerd op het metafase-contolepunt?

− Zijn alle chromosomen juist georiënteerd op de spoelfiguur ?

Wat gebeurt er op die controlepunten met het DNA?

Op de controlepunten wordt een pauze ingelast zodat DNA herstel kan optreden. Als het DNA echter teveel schade heeft opgelopen, dan wordt de cel in apoptose gestuurd. Dit is in langlevende zoogdieren, zoals de mens, een heel belangrijk mechanisme waarbij het tumor suppressor gen p53 betrokken is.

Van wat is de overgang van de ene fase naar de andere fase, via een controlepunt afhankelijk?

De overgang van de ene fase naar de andere fase, via een controlepunt, is afhankelijk van schakeleiwitten. De schakeleiwitten die de overgang van G1-fase naar S-fase bewaken zijn de S-phase promoting factors (SPF), de schakeleiwitten die de overgang van G2-fase naar M-fase bewaken zijn de M-phase promoting factors (MPF)

Uit welke twee subeenheden bestaat de MPF?

− Een katalytische subeenheid, die fosfaatgroepen transfereert van ATP naar specifieke proteïnesubstraten. Deze subeenheid wordt ook wel de cycline afhankelijke kinase genoemd (CDK). Hij is stabiel, d.w.z. hij blijft in dezelfde hoeveelheid aanwezig. Een voorbeeld van een CDK is p34, waarbij p voor proteïne staat en 34 de grootte van dit proteïne in kD weergeeft.
− Een regulerende subeenheid, cycline genaamd. Deze is labiel, d.w.z. zijn hoeveelheid varieert tijdens de celcyclus. Het verschijnen van een specifiek cycline is te wijten aan een celcyclus-controlerende transcriptie.

Wat is specifiek voor de MPF?

Speficiek voor de MPF worden de M-cyclines snel aangemaakt gedurende het begin van de G2fase en afgebroken juist na de mitose. Als de cyclineconcentratie afneemt, ontbreekt MPF zijn cyclinesubeenheid en wordt dus geïnactiveerd. Als de cyclineconcentratie toeneemt, wordt MPF geactiveerd en gaat de cel de M-fase binnen. Het M- cycline controleert dus de relatieve activiteit van MPF.

Wat is het stappenplan van de activatie/desactivatie van MPF?

1. Complexvorming tussen M-cycline en cdk
= niet actief MPF
2. Het activerend kinase zet een fosfaatgroep op een threonine residu. Het inhiberend kinase zet een fosfaatgroep op een tyrosine residu.
= niet actief MPF
3. Het activerend fosfatase splitst de fosfaatgroep op het tyrosine residu terug af => complex tussen M-cycline en threonine gefosforyleerd cdk
= actief MPF
Het actief cdk kan nu via fosforylatie de nodige eiwitten en transcriptiefactoren activeren voor progressie naar mitose: − Afbraak van nucleaire membraan − Chromosoomcondensatie − Vorming spoelfiguur
4. Inactivatie van MPF: − proteolytische afbraak van cyclines − Tyrosine fosforylatie van cdk

Wat gebeurt er tijdens de G2-fase met het M-cycline?

Tijdens de G2-fase associeert het M-cycline met het p34-eiwit tot het pre-MPF-complex waarvan het p34-eiwit op tyrosine-15 wordt gefosforyleerd door een tyrosine-kinase
DE CELCYCLUS ALS MOLECULAIRE P34-CYCLUS. HET P34 ASSOCIEERT VROEG IN G1 MET EEN CYCLINE (START VAN DE CELCYCLUS). NA DE S-FASE WORDT HET G1-CYCLINE VERVANGEN DOOR EEN MCYCLINE, ZODAT PRE-MPF ONTSTAAT. ACTIEF MPF WORDT GEVORMD DOOR DEFOSFORYLATIE VAN TYROSINE 15 VAN P34 (P = FOSFOTYROSINE-15). DE CEL DIE UIT DE CELCYCLUS TREEDT, BELANDT IN EEN RUSTFASE (G0).

Aan wat is de eigenlijke activatie van de MPF te danken?

De eigenlijke activatie van de MPF is te danken aan het defosforyleren van tyrosine-15 door een tyrosine-fosfatase. Het actief MPF zal zelf eiwitten (kernmembraaneiwitten, histonen, …) gaan fosforyleren, wat de mitose doet starten. De celcyclus is dus eigenlijk te beschrijven als een cyclus van eiwitaanmaak en eiwitfosforylatie/-defosforylatie. Een ongecontroleerde celcyclus kan verklaard worden door mutaties of door een infectie met een DNA-tumorvirus.

Hoe wordt het beslissing van het starten van de celdeling genomen?

De beslissing tot het starten van de celcyclus wordt via een gelijkaardig mechanisme vroeg in de G1-fase genomen. Een G1-specifiek cycline associeert dan met p34 tot een complex dat de DNA-replicatie stimuleert.

Hoe regelen cellen de concentratie van elk cycline op verschillende plaatsen van de celcyclus?

Door zowel de snelheid van synthese als de snelheid van afbraak aan te passen. De afbraak van een cycline nadat het een kinase geactiveerd heeft, speelt een belangrijke rol, aangezien de cel pas dan kan verder bewegen naar een volgend stadium in de cyclus.

Hoe gaat de overgang dan over het controlepunt G1 en de andere controlepunten?

Op een analoge manier wordt de overgang over het controlepunt t.h.v. G1 en de andere controlepunten in de celcyclus gereguleerd door verschillende combinaties van cyclines en cdk’s. In mammalia zijn verschillende cyclines (A-F) in combinatie met verschillende cycline dependent kinasen actief op meerdere controlepunten in de celcylcus. Bovendien is de eigenlijke situatie nog veel complexer dan hier wordt weergegeven, zo zijn er bijvoorbeeld ook nog inhibitoren van cdk’s (CDKI’s), die de regulatie nog gevoeliger maken.

Tot welke groep behoren de genen die coderen voor de cyclines en cdk's?

Proto-oncogenen, Immers, wanneer ze constitutief actief voorkomen in de cel, is er geen controle meer op de progressie van de celcyclus en zal de cel zich blijven delen en dus een kankercel geworden zijn. Zo zijn mutante cyclines, zonder PEST sekwentie, dominant positieve mutanten. Hun functie is intact gebleven, maar ze kunnen niet meer afgebroken worden. Dit resulteert in wildgroei van de cel.

Wat is de rol van pRB in de regulatie van de doorgang van cellen van de G1 naar de S-fase: bij een cel met twee gemuteerde RB-allelen?

Door de mutaties in de RB-allelen wordt er een abnormaal pRB-eiwit gevormd. Hierdoor kan het pRB-eiwit niet meer binden aan de transcriptiefactoren, waardoor de transcriptiefactoren altijd vrij zijn om te gaan binden aan het DNA. Op die manier wordt de cel constant aangezet om door te gaan naar de Sfase. Er gebeurt een ongeprogrammeerde DNA-replicatie.

Wat is de rol van pRB in de regulatie van de doorgang van cellen van de G1 naar de S-fase: bij een cel geïnfecteerd met een DNA-tumorvirus?

Door de infectie van het DNA-tumorvirus binden virale proteïnen aan het pRB-eiwit. Hierdoor kan het pRB-eiwit niet meer binden aan de transcriptiefactoren. Op die manier zijn ook hier de transcriptiefactoren vrij om te gaan binen op het DNA. Op die manier wordt de cel ook constant aangespoord om naar de S-fase over te gaan. Dit wordt viraal geïnduceerde DNA-replicatie

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

Moleculaire biologie

Bekijk samenvatting

Een unieke studie- en oefentool
Nooit meer iets twee keer studeren
Haal de cijfers waar je op hoopt
100% zeker alles onthouden

Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.

Onderwerpen die gerelateerd zijn aan DNA-replicatie - De celcyclus - De controle van de celcyclus: cyclines en CDK's

DNA-replicatie - De celcyclus

Studiemateriaal generieke omslagafbeelding

DNA-replicatie - De celcyclus - De controle van de celcyclus: cyclines en CDK's

17 belangrijke vragen over DNA-replicatie - De celcyclus - De controle van de celcyclus: cyclines en CDK's

Wat resulteert er in celdeling?

Welke drie controlepunten zijn er in de celdeling?

Wat wordt er gecontroleerd op het G2-controlepunt?

Wat wordt er gecontroleerd op het metafase-contolepunt?

Wat gebeurt er op die controlepunten met het DNA?

Van wat is de overgang van de ene fase naar de andere fase, via een controlepunt afhankelijk?

Uit welke twee subeenheden bestaat de MPF?

Wat is specifiek voor de MPF?

Wat is het stappenplan van de activatie/desactivatie van MPF?

Wat gebeurt er tijdens de G2-fase met het M-cycline?

Aan wat is de eigenlijke activatie van de MPF te danken?

Hoe wordt het beslissing van het starten van de celdeling genomen?

Hoe regelen cellen de concentratie van elk cycline op verschillende plaatsen van de celcyclus?

Hoe gaat de overgang dan over het controlepunt G1 en de andere controlepunten?

Tot welke groep behoren de genen die coderen voor de cyclines en cdk's?

Wat is de rol van pRB in de regulatie van de doorgang van cellen van de G1 naar de S-fase: bij een cel met twee gemuteerde RB-allelen?

Wat is de rol van pRB in de regulatie van de doorgang van cellen van de G1 naar de S-fase: bij een cel geïnfecteerd met een DNA-tumorvirus?

Onderwerpen die gerelateerd zijn aan DNA-replicatie - De celcyclus - De controle van de celcyclus: cyclines en CDK's

DNA-replicatie - De celcyclus

Samenvattingen die gerelateerd zijn aan De nucleïnezuren DNA en RNA - DNA - De DNA-replicatie

Moleculaire biologie

Moleculaire biologie Kimberley

Immunologie

Immunologie Kimberley

Class notes - Immunologie

Class notes - Advanced labtools

Exploring humans an introduction to the phil…

Psychologie & sociologie : basiscursus

sheets

Leren veranderen

Overheidsfinanciën

Hoofdzaken socialezekerheidsrecht