- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Еволюція міжклітинного сигналінгу презентация
Содержание
- 1. Еволюція міжклітинного сигналінгу
- 2. Склад сигнальної системи
- 3. Загальні принципи еволюції сигналінгу
- 4. Еволюція механізмів сигналінгу Вторинні месенджери
- 5. 1 етап
- 6. Рання еволюція сигнальної системи Одними із перших
- 7. Іонофори Ще один варіант простих переносників йонів
- 8. Небілкові кальцієві канали у сучасних бактерій Полі-β-гідроксибутиратні
- 9. Первинні системи сигналінгу без ампліфікації 1. Сигналінг із зовнішнім середовищем 2. Примітивний міжклітинний сигналиінг
- 10. Первинна кальцій-залежна система Кальцієва система зв’язана з
- 11. Можливі функції Груповий гідроліз субстрату. Примітивний хемотаксис
- 12. 2 етап
- 13. Поява ампліфікації Модифікації білків – > двокомпонентні
- 14. Еволюція сайтів фосфорилування Першим кроком до вирішення
- 15. Двокомпонентні системи Kristin K. Koretke, Andrei N.
- 16. Вторинні месенджери
- 17. Поява модифікації рецепторів – хемотаксис бактерій Регуляція за – зв’язком
- 18. Вторинні месенджери Циклічні нуклеотиди – найбільш розповсюджені як серед про- так і еукаріот. cAMP
- 19. 3 етап
- 20. Прокаріоти - + зв’язок
- 21. Регуляція позитивним зворотнім зв’язком Повноцінна ампліфікація
- 22. Кворум сенсинг (відчуття кворуму) Найчастіше ефектор і
- 23. Бувають і складніші системи з декількома автоіндукторами Кворум сенсинг у Pseudomonas aeruginosa
- 24. Еукаріоти – ускладнення рецепторів
- 25. Рецептори з ферментативною активністю Тирозин кіназний рецептор
- 26. G-білок залежні рецептори
- 27. Арешт рецепторів – негативна регуляція сигналу Регуляція за – зв’язком
- 28. Регуляторні мономерні ГТФази – «перемикачі»
- 29. Ускладнення регуляції Bhattacharyya et al., 2006
- 30. Диверсифікація сигнальних каскадів Збільшення різноманітності сигнальних каскадів
- 31. Висновки Таким чином, еволюція сигнальних систем йшла
- 32. Дякую за увагу!
Склад сигнальної системи
Слайд 6Рання еволюція сигнальної системи
Одними із перших стимулів, що одночасно являються і
месенджерами могли бути йони Ca2+, тому що:
Значна концентрація Са2+ токсична, тому має існувати значний градієнт концентрації цього йону між зовнішньо- та внутрішньоклітинним середовищем.
Кальцій – розповсюджений елемент у земній корі (5%).
Можуть існувати небілкові кальцієві транспортери.
Значна концентрація Са2+ токсична, тому має існувати значний градієнт концентрації цього йону між зовнішньо- та внутрішньоклітинним середовищем.
Кальцій – розповсюджений елемент у земній корі (5%).
Можуть існувати небілкові кальцієві транспортери.
Слайд 7Іонофори
Ще один варіант простих переносників йонів (лише за градієнтом).
Наприклад, A23187 –
частково специфічний до Са2+.
Слайд 8Небілкові кальцієві канали у сучасних бактерій
Полі-β-гідроксибутиратні канали відомі у Azotobacter vinelandii,
Bacillus subtilis, Haemophilus influenzae, і Escherichia colі. Вони траспортують Са у зв’язаній з поліфосфатом формі.
Імовірно, можуть транспортувати в обидва напрямки. Транспортують йони набагато швидше ніж іонофори.
Імовірно, можуть транспортувати в обидва напрямки. Транспортують йони набагато швидше ніж іонофори.
Reusch & Sadoff, 1988
Слайд 9Первинні системи сигналінгу без ампліфікації
1. Сигналінг із зовнішнім середовищем
2. Примітивний міжклітинний
сигналиінг
Слайд 10Первинна кальцій-залежна система
Кальцієва система зв’язана з іншою.
Повноцінний (незалежний від середовища) кальцієвий
сигналінг може виникнути лише з появою компартменталізації.
Слайд 11Можливі функції
Груповий гідроліз субстрату.
Примітивний хемотаксис за принципом роботи аналогічний прокаріотичному (є
індуктор – є рух).
Проблеми такої системи:
Слабо підтримується груповим добором через дуже обмежене поширення сигналу.
Залежність інтенсивності відповіді від інтенсивності стимулу – необхідна ампліфікація сигналу.
Проблеми такої системи:
Слабо підтримується груповим добором через дуже обмежене поширення сигналу.
Залежність інтенсивності відповіді від інтенсивності стимулу – необхідна ампліфікація сигналу.
Слайд 13Поява ампліфікації
Модифікації білків – > двокомпонентні системи.
Транскрипційна регуляція.
Вторинні месcенджери.
Додатковий шлях у
бактерій – ампліфікація позитивним зв’язком (відчуття кворуму).
Слайд 14Еволюція сайтів фосфорилування
Першим кроком до вирішення проблеми необхідності ампліфікації сигналу була
поява посттрансляційних модифікацій ефекторів (ефектор І порядка швидше активує більшу кількість ефекторів ІІ порядку).
Поява сайтів фосфорилування відбулася на місці негативно заряджених амінокислот у білку (Glu, Asp).
Поява сайтів фосфорилування відбулася на місці негативно заряджених амінокислот у білку (Glu, Asp).
Pearlman et al., 2011
Слайд 15Двокомпонентні системи
Kristin K. Koretke, Andrei N. Lupas, Patrick V. Warren, Martin
Rosenberg, and James R. Brown Evolution of Two-Component Signal Transduction Mol. Biol. Evol. 17(12):1956–1970. 2000
Слайд 18Вторинні месенджери
Циклічні нуклеотиди – найбільш розповсюджені як серед про- так і
еукаріот.
cAMP
Слайд 21Регуляція позитивним зворотнім зв’язком
Повноцінна ампліфікація у сигнальній системі, що активно
підтримується груповим добором.
Виникає у прокаріот після розходження з еукаріотами.
Виникає у прокаріот після розходження з еукаріотами.
Слайд 22Кворум сенсинг (відчуття кворуму)
Найчастіше ефектор і синтаза автоіндуктора знаходяться в одному
опероні.
Кворум сенсинг у симбіонта кальмара Euprymna scolopes Vibrio fischeri, який забеспечує світіння за допомогою фермента люциферази.
Waters & Bassler, 2005
Слайд 23Бувають і складніші системи з декількома автоіндукторами
Кворум сенсинг у Pseudomonas aeruginosa
Слайд 25Рецептори з ферментативною активністю
Тирозин кіназний рецептор - Metazoa
Серин-треонін кіназний рецептор –
майже всі еукаріоти
Слайд 30Диверсифікація сигнальних каскадів
Збільшення різноманітності сигнальних каскадів – важлива передумова появи багатоклітинності.
Наприклад,
у Metazoa з’являються повністю модульні трьохкомпонентні системи, основані на фосфорилуванні тирозину.
Першими з’являються Eraser (PTP, phosphotyrosine phosphatase) домени для виправлення випадкового фосфорилювання Tyr Ser/Thr кіназами. Далі – Reader (SH2); функціональною система змогла стати лише після появи Writer (TyrK, tyrosine kinase).
Першими з’являються Eraser (PTP, phosphotyrosine phosphatase) домени для виправлення випадкового фосфорилювання Tyr Ser/Thr кіназами. Далі – Reader (SH2); функціональною система змогла стати лише після появи Writer (TyrK, tyrosine kinase).
Функціонуюча сигнальна система
Pincus et al., 2008
Lim & Pawson, 2010
Слайд 31Висновки
Таким чином, еволюція сигнальних систем йшла в напрямку збільшення “еволюційної здатності”
(evolvability) системи, кількості шляхів її регуляції і удосконалення систем ампліфікації сигналу (шлях оптимізації підтримки груповим-добором).
