ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ"

Erol Aygün
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMALARIN GELİŞİMİ Seçici gen ifadesi embriyonun gelişmesini sağlayan 4 temel işlevi denetler: 1. Hücre çoğalması 2. Hücre farklılaşması 3. Hücre etkileşimleri 4. Hücre hareketi

2 HÜCRE ÇOĞALMASI HÜCRE DÖNGÜSÜ VE KONTROLÜ Kendiliğinden üreme hücrelerin ve tüm canlıların en temel özelliğidir. Hücre döngüsünde, atasal hücre hacmini, kütlesini ve kromozomlarının tamamını iki katına çıkarır, bu içeriğini hücrenin zıt bölgelerine ayırır ve genetik olarak aynı yavrular vermek üzere bölünür. Döngü terimi, iki katı büyüklükteki atasal hücrenin bölünmeyle orijinal büyüklüğüne, kromozom sayısına ve diğer bir hücre döngüsü için tekrar hazır olma durumuna gelmesini ifade eder.

3 *En basit durumda hücre döngüsü, bir bakterinin uygun besi ortamında bir gecede milyonlarca progeni hücreleri içeren bir koloni oluşturmasına neden olur. *Daha karmaşık durumda ise hücre döngüsünün tekrarlanması, tek bir döllenmiş yumurtanın insan vücudunu yapan yaklaşık hücreye gelişmesiyle sonuçlanır. *Hücrelerin bölünmesi, tam genomu içeren progeni hücrelerin meydana gelebilmesi için hücre büyümesi ve DNA replikasyonu ile dikkatli bir şekilde kontrol ve koordine edilir.

4 ÖKARYOTİK HÜCRE DÖNGÜSÜ Protein kinaz grubu ile kontrol edilir. Süresi hücreden hücreye değişir. * Embriyonik hücrelerde 8 dk * Somatik hücrelerde saat ** Karaciğer hücreleri yılda 1 kez ** Sinir hücreleri hiç bölünmez

5 ÖKARYOTİK HÜCRE DÖNGÜSÜ EVRELERİ 1. İnterfaz: Hücre büyür ve genomunu kopyalar. 2. Mitoz: Çekirdek ve sitoplazma bölünür. İnsan hücresinde interfaz: 1. G1 11 s 2. S 6-8 s 3. G2 4 s 4. M 1 s

6 EMBRİYONİK HÜCRE DÖNGÜSÜ

Dört aşamada hücre döngüsü kontrol noktaları bulunur: 1. G1 kontrol noktası: DNA hasarına ve olumsuz koşullara duyarlıdır. DNA tamiri, G0 ya da apoptoza giriş. 2.

8 Dört aşamada hücre döngüsü kontrol noktaları bulunur: 1. G1 kontrol noktası: DNA hasarına ve olumsuz koşullara duyarlıdır. DNA tamiri, G0 ya da apoptoza giriş. 2. S-fazı kontrol noktası: DNA nın devamlı olarak bütünlüğü sağlanır ve replikasyon sonucu oluşan hatalar kontrol edilir ve onarılır. 3. G2 kontrol noktası: HÜCRE DÖNGÜSÜNÜN KONTROLÜ Replike olmamış ve hasarlı DNA ya duyarlıdır. Tamamlanmadan mitoza geçişe izin verilmez. 4. İğ-ipliği oluşumunda kontrol noktası: Kromozomların mitotik ipliklere düzgün tutunamamasına duyarlıdır.

9 Her bir kontrol noktası evreler arasındaki koordinasyonu sağlar: **Devam etmekte olan evre tamamlanmadan hücrenin bir sonraki faza girmesini engeller. **Replike olmamış ve hasarlı DNA ya duyarlıdır **DNA replikasyonunu ve tamirini koordine eder.

10 G1 KONTROL NOKTASI 1. Hücre çevresini kontrol eder: *besin *hormon *büyüme faktörleri vb. yeterlimi? 2. DNA replikasyonu için karar verir. Replikasyonun başlaması için karar verilen geç G1 evresindeki özel kontrol bölgesine restriksiyon noktası denir. *G0 evresine dönüş yok. Döngü tamamlanır. Hücre bölünmenin olmadığı uzun sessiz G0 evresine; *uygun olmayan koşullar *büyümeyi engelleyici sinyal varlığında girer.

11 G1, S ve G2 kontrol noktalarında hücre döngüsünün durdurulması

12 G1 duraklamasında p53 ün rolü

13 Bazı koşullar ya da sinyaller ise hücrenin G0 yerine apoptoza girmesini tetikler. DNA hasarı apoptozu tetikleyen bir sinyal olabilir. DNA hasarı DNA onarım sisteminin aktivasyonu Onarılmış DNA ile Mutant DNA ile Apoptoz Mitoz Mitoz NORMAL KANSER ÖLÜM

14 Her bir döngüde DNA replikasyonunun sınırlandırılması **Helikaz enzimlerinin (MCM) aktivitesi belirler. **Replikasyon orijinini tanıyan proteinlerle birleşir. **Yalnızca G1 fazında kompleks oluştururlar. **Birleşmeleri hücre döngüsü regülatörleri olan protein kinazlar tarafından kontrol edilir.

15 MPF (Olgunlaşmayı ilerleten faktör): Cdc2 ve siklin dimerinin keşfi (1960) Kurbağa oosit hücreleri

16 Deniz kestanesi embriyosunda siklin birikimi ve yıkımı

17 G2 FAZINDA REGÜLATÖRLERİN AKTİVASYONU

18 HÜCRE DÖNGÜSÜ DÜZENLEYİCİLERİ Hücre döngüsündeki evrelere geçiş ve döngünün tamamlanması protein grupları tarafından kontrol edilir. Olgunlaşmayı ilerleten faktör (MPF): Sitoplazmada bulunur. İki alt ünite içerir: 1. Siklin proteinleri (cyclin): cyclin A, cyclin B, cyclin D ve cyclin E. 1. Siklin-bağımlı protein kinazlar (Cdk): Cdk 1, Cdk 2, Cdk 4 ve Cdk 6 Periyodik aktivasyon-inaktivasyon (fosforilasyon ve defosforilasyon) gösterirler.

19 Cdk ların Kontrol Mekanizmaları 1. Siklinlerle birleşme 2. Threonin 160 da fosforilasyonun aktivasyonu 3. Threonin 14 ve tirozin 15 de engelleyici fosforilasyon 4. Cdk inhibitörleri ile birleşme.

20 **Mayada başlama noktasından geçiş öncelikle besin durumu ve hücrenin hacmi ile **Hayvan hücresinde ise büyüme faktörlerinin varlığı ile kontrol edilir.

21 D-tipi Siklinlerin Uyarılması

22 Hücre Döngüsünün G1 evresinde Rb ve E2F nin Kontrolü Rb (retinoblastoma): tümör baskılayıcı gen. E2F: Transkripsiyon faktör.

24 PCNA (Proliferating cell nuclear antigen): DNA pol altbirimi. P21 in (cdk inhibitörü) DNA hasarıyla uyarılması

25 G2 kontrol noktasının denetimi

26 MPF ve mitozda metafaza ilerleme

27 Omurgalı oositleinin mayozu Oosit mayozu süresince MPF aktivitesi

28 Sitostatik faktörün (metafaz II duraklamasından sorumlu) tanımlanması (1971)

29 Döllenme ve mayozun tamamlanması

Benzer belgeler

CANLILARDA ÜREME. Üreme canlıların ortak özelliğidir. Her canlının kendine benzer canlı meydana getirebilmesi üreme ile gerçekleşir

CANLILARDA ÜREME. Üreme canlıların ortak özelliğidir. Her canlının kendine benzer canlı meydana getirebilmesi üreme ile gerçekleşir CANLILARDA ÜREME EYLÜL 3.HAFTA MİTOZ VE EŞEYSİZ ÜREME Her canlının kendine benzer canlı meydana getirebilmesi üreme ile gerçekleşir Üreme canlıların ortak özelliğidir 3 4 Canlılar hücrelerden meydana gelir