165. Клеточный цикл. Точка рестрикции.

Клеточный цикл продолжается от момента образования клетки до её деления или до стадии терминальной дифференцировки, заканчивающейся апоптозом.

• Митоз (М-фаза)

• Интерфаза:

  • G₁ – период высокой метаболической активности и роста клетки между телофазой митоза и репликацией ДНК. Синтез РНК, белков, формирование ядрышка. Продолжается от нескольких часов до нескольких дней.

  • S – период синтеза и репликации ДНК. Формируется вторая хроматида. Продолжается синтез белка. Разделяются центриоли. Длится 8-12 часов.

  • G₂ – завершение удвоения суммарной клеточной массы, дочерние центриоли достигают размеров дефинитивных органелл. Продолжается синтез РНК и белка. Накапливается АТФ для дальнейшего митоза.

• G₀ – фаза, между G₁-фазой и S-фазой; период пролиферативного покоя.

В конце фазы G₁ существует точка рестрикции – безопасная точка клеточного цикла, в которой клетка может остановиться и выйти из цикла в фазу G₀. В этой фазе – терминальная дифференцировка или переход в состояние покоя. Стимул для прохождения через т.р. или возвращения клетки из фазы G₀ в клеточный цикл является действие митогенов (например, факторов роста).

166. Циклин-зависимые протеинкиназы и циклины в регуляции клеточного цикла.

Циклины A, B, E, D – регуляторные субъединицы циклин-зависимых протеинкиназ.

Циклин зависимые протеинкиназы (Cdk). Активация индивидуальный Cdk происходит после её взаимодействия со специфическим циклином. Образование комплекса циклин- Cdk становится возможным после достижения циклином критической концентрации. Активация Cdk и последующее фосфорилирование ими критических субстратов контролируют клеточный цикл, переключая его с одной фазы на другую (G₁>S, G₂>M). Снижение концентрации циклина – инактивация соответствующей Cdk.

167. Веретено деления. Молекулярное строение и функция.

Центриоль — центр организации митотического веретена — участвует в делении клетки. В ходе фазы S клеточного цикла центриоли дуплицируются. Образовавшаяся новая центриоль расположена под прямым углом к первоначальной. При митозе пары центриолей, каждая из которых состоит из первоначальной и вновь образованной, расходятся к полюсам клетки и участвуют в образовании митотического веретена. Центросома состоит из пары центриолей и примыкающей ци- топлазмы, содержащей γ-тубулин. 10–13 молекул γ-тубулина формиру- ют γ-тубулиновые кольца, которые служат затравками, инициирую- щими начало полимеризации тубулиновых гетеродимеров. Растущие микротрубочки (–)-концами ассоциированы с центросомой, а их (+)- концы в виде лучей радиально направлены в цитоплазму (астральные микротрубочки).Нити веретена деления,прикрепляясь к центромерам разводят хроматиды(из хромосом) к полюсам клетки в анафазе митоза. При мейозе наблюдаются две анафазы. Во время первой парные хромосомы разделяются и расходятся. Во время второй, как и при митозе, разделяются хроматиды и расходятся к полюсам веретена.

168. Нетипичные формы митоза. Полиплоидия и политения.

Политения. При этом типе деления происходит кратное увеличение содержания ДНК в хромосомах при сохранении их диплоидного числа. При этом количество хроматид может достигать 1000 и более, хромосомы приобретают гигантские размеры. При полите- нии утрачиваются все фазы митотического цикла, кроме репродук- ции первичных нитей ДНК. Политения встречается в гепатоцитах. Политенные хромосомы в клетках слюнных желёз дрозофил приме- няются для построения цитологических карт генов в хромосомах. Эндомитоз характеризуется удвоением числа хромосом внутри ядер- ной оболочки без разрушения ядрышка и образования веретена деления. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки. Пропорционально увеличению числа генов растет масса клетки, что повышает её функциональные возможнос ти. В норме этот процесс встречаются очень часто в эпителиальных клетках печени (гепатоцитах) и мегакариоцитах красного костного мозга. С генетической точки зрения эндомитоз представляет собой геномную соматическую мутацию. Полиплоидия -кратное увеличение числа наборов хромосом