взаимодействия механизмов регуляции деления, поляризации, миграции и программируемой смерти клеток.
- 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
Клеточный цикл презентация
Содержание
- 1. Клеточный цикл
- 2. Клеточный цикл. Деление гипотетической клетки с
- 3. Фазы клеточного цикла. М фаза –
- 4. Точки проверки системы контроля клеточного цикла
- 5. Циклины и фазы клеточного цикла. Имеется четыре
- 6. Упрощенная схема системы контроля клеточного цикла
- 7. Двухкомпонентная система контроля клеточного цикла. Связывание циклина
- 8. CKI p27 – ингибитор cyclin-Cdk комплекса.
- 9. Регуляция активности Cdk путём фосфорилирования и дефосфорилирования.
- 10. Контроль протеолиза SCF и APC во время
- 11. Упрощенная модель митогенной стимуляции клеточных делений.
- 12. Rb-механизм контроля инициации S-фазы в клетках животных.
- 13. cell proliferation TK RNR DHFR PCNA
- 14. Bredt and Snyder, 1992
- 15. 1429 aa 1202 aa
- 18. NOS activity, pmol/mg/min
- 19. Паттерн экспрессии DNOS1 DNOS4 у Drosophila
- 20. DNOS4 усиливает клеточную пролиферацию в имагинальных дисках и число клеток в ретине.
- 21. GMR-RBF4 GMR-RBF4 + + GMRdNOS4 GMRdNOS4 dNOS4 спасает RBF4 фенотип
- 22. Оверэкспрессия dNOS1 усиливает RBF4 фенотип
- 23. DNOS4 взаимодействует с RB-сигнальным путём; она спасает RBF- фенотип и усиливает E2F- фенотип
- 24. dNOS1 спасает E2F фенотип
- 25. cell proliferation TK RNR DHFR PCNA
- 26. Примеры фенотипических изменений мутациями генов определяющих планарную
- 27. Фенотипическое проявление нарушений планарной полярности у мутантов
- 28. Распределение субклеточных РСР-белков определяющих ориентацию клеток в
- 29. Локализация РСР-белков в клетках глазных и крыловых имагинальных дисков.
- 30. Нарушение полярности фоторецепторов
- 31. Ротация фоторецепторов и аккумуляция факторов поляризации клеток
- 32. Схема путей регуляции плана полярности клеток
- 33. Fz сигнальный путь регуляции планарной полярности клеток
- 34. Эктопическая экспрессия NOS4 в крыловых структурах вызывает нарушение плана полярности клеток
- 35. Гистологические срезы ретины Drosophila дикого типа (WT)
- 36. Окрашивание глазных имагинальных дисков дрозофилы Stbm-антителами GMR NOS4 abStbm WT abStbm
- 37. Иммунное окрашивание глазного имагинального диска abFz и abStbm
- 38. Стуктуры аристы на разных стадиях куколки (22ч.,
- 39. Изменение полярной организации клеток поверхностного эпителия трахеи мыши в результате нокаута nNOS-гена
- 40. Лизис периподиальной мембраны, элонгация ножных структур.
- 41. Паттерны клеточной смерти в ножных зачатках (A) утки и (B) курицы.
- 42. Блокирование апоптоза нарушает развитие мозга мыши. Нарушение
- 43. Апоптоз инициируется каскадом каспаз.
- 44. Апоптоз вызывается внеклеточными и внутриклеточными стимулами .
- 45. Сигнальные пути апоптоза у нематоды и млекопитающих.
- 46. Взаимодействие генов в ответ на воздействие внешней среды является важнейшим фактором индивидуального и исторического развития
- 47. Иллюстрация к «теории канализации развития», на примере шара скатывающегося по поверхности горного рельефа
- 48. Гомеозисная трансформация структур аристы и тарзуса у ss-мутантов Drosophila
- 49. Мутации spineless-aristapedia нарушают: морфогенез конечностей; нейрогенез; дендритное
- 50. Схема активации AHR
- 51. Мутантный ss-фенотип усиливается при понижении уровня экспрессии hsp70-гена
- 52. . Усиление мутантного ss-фенотипа, вызванного мутацией гена СG5017
- 53. Разнообразие форм конечностей у дрозофилы, вызванное
- 54. Разнообразие форм конечностей внутри класса насекомых
- 55. Позвоночные
- 57. WT
- 58. One copy of GMR-dNOS4 transgene combined with
- 60. GMRdNOS4 WT Ectopic expression of dNOS4 in
- 61. (A) Schematic of third instar Drosophila
- 62. Контроль клеточного цикла
- 63. Общая схема контроля клеточного цикла.
- 64. (A) Во время клеточных циклов в
- 65. Регуляция клеточного цикла на ранних стадиях эмбриогенеза
- 66. Стуктурная основа Cdk-активации. .
- 67. Активация M-Cdk. Повышение уровня М-циклина сопровождается
Клеточный цикл. Деление гипотетической клетки с двумя хромосомами продуцирует две генетически идентичные клетки компетентные к новому делению.
Слайд 2Клеточный цикл.
Деление гипотетической клетки с двумя хромосомами продуцирует две генетически
идентичные клетки компетентные к новому делению.
Слайд 3Фазы клеточного цикла.
М фаза – деление ядра и цитоплазмы
G1
фаза – синтез белков обеспечивающих репликацию ДНК
S фаза – репликация ДНК
G2 фаза – синтез белков обеспечивающих деление ядра и цитоплазмы
S фаза – репликация ДНК
G2 фаза – синтез белков обеспечивающих деление ядра и цитоплазмы
Слайд 4Точки проверки системы контроля клеточного цикла
Желтые флажки обозначают точки в
которых система контроля определяет готовность клетки к переходу в очередную фазу клеточного цикла
Слайд 5Циклины и фазы клеточного цикла.
Имеется четыре класса циклинов. Функция каждого из
них связана с образованием комплекса с Cdk на определенной стадии клеточного цикла .
1. G1/S-циклины связывают Cdk в конце G1-фазы и готовят клетки к DNA-репликации. 2. S-циклины связывают Cdk во время S-фазы и необходимы для инициации DNA-репликации. 3. М-циклины инициируют митоз.
4. G1-циклины помогают пройти контрольную точку поздней G1-фазы.
1. G1/S-циклины связывают Cdk в конце G1-фазы и готовят клетки к DNA-репликации. 2. S-циклины связывают Cdk во время S-фазы и необходимы для инициации DNA-репликации. 3. М-циклины инициируют митоз.
4. G1-циклины помогают пройти контрольную точку поздней G1-фазы.
Слайд 6Упрощенная схема системы контроля клеточного цикла
Cdk – циклин зависимые киназы.
Связывание
Cdk с циклинами приводит к деградации циклинов
S-cyclins и S-Cdk формируют комплексы обеспечивающие переход из G1-фазы в S-фазу
M-cyclins и M-Cdk формируют комплексы обеспечивающие переход из M-фазы в G1-фазу
S-cyclins и S-Cdk формируют комплексы обеспечивающие переход из G1-фазы в S-фазу
M-cyclins и M-Cdk формируют комплексы обеспечивающие переход из M-фазы в G1-фазу
Слайд 7Двухкомпонентная система контроля клеточного цикла.
Связывание циклина и Cdk активирует протеинкиназу к
обеспечению прохождения специфических событий клеточного цикла. Без циклина Cdk неактивна.
Слайд 8CKI p27 – ингибитор cyclin-Cdk комплекса.
p27 связываясь с cyclin A-Cdk2
комплексом человека инактивирует ферментативную активность Cdk
Слайд 9Регуляция активности Cdk путём фосфорилирования и дефосфорилирования.
Активность cyclin-Cdk комплекса блокируется
Wee1-киназой
Фосфотаза Cdc25 дефосфорилируя cyclin-Cdk комплекс активирует его вновь.
Фосфотаза Cdc25 дефосфорилируя cyclin-Cdk комплекс активирует его вновь.
Слайд 10Контроль протеолиза SCF и APC во время клеточного цикла.
A)Фосфорилирование CKI
делает его узнаваемым для для конституционно-активного лигазного комплекса SCF. При помощи E1 и E2, SCF убвикитнизирует CKI белок. Убвикитинизированный
CKI белок немедленно узнаётся и лизируется протеасомами. (B) Убвикитинизация M-циклина выполняется APC-комплексом активируемым в позднем митозе.Оба, и SCF, и APC имеют специальные сайты узнавания и связывания специфических аминокислотных последовательностей .
CKI белок немедленно узнаётся и лизируется протеасомами. (B) Убвикитинизация M-циклина выполняется APC-комплексом активируемым в позднем митозе.Оба, и SCF, и APC имеют специальные сайты узнавания и связывания специфических аминокислотных последовательностей .
Слайд 11Упрощенная модель митогенной стимуляции клеточных делений.
Связывание митогенов с поверхностными рецепторами
инициирует активность Ras- и MAP-киназных каскадов. Усиливается продукция регуляторного белка Myc. Myc усиливает транскрипцию генов обслуживающих прохождениe G1фазы, включая cyclin D и субъеденицу SCF убикитин лигазу.В результате усиления активности G1-Cdk и G1/S-Cdk активируется фосфорилирование рRb, что вызывает активирование транскрипционного фактора E2F, и вхождение клетки в S-фазу.
Слайд 12Rb-механизм контроля инициации S-фазы в клетках животных.
G1-Cdk (cyclin D-Cdk4)инициирует фосфорилирование
Rb. Это инактивирует Rb. Комплекс Rb/E2F распадается. E2F активирует транскрипцию S-phase генов, включая G1/S-cyclin (cyclin E) и S-cyclin (cyclin A).
Слайд 13cell
proliferation
TK
RNR
DHFR
PCNA
cyclin E
E2F
phosphatases
string
kinases
cdks
cdk2
Rb
dRBF
E2F
dE2F/dDP
cdk inhibitors
dacapo
cyclins
cyclin E
Rb – путь - контроля клеточного цикла
(mammals/Drosophila)
Слайд 15
1429 aa
1202 aa
1144 aa
nNOS
(neuronal)
eNOS
(endothelial)
iNOS
(inducible)
PDZ
BH4 heme CaM FMN FAD NADPH
Nitric oxide synthase (NOS) изоформы
Слайд 16
Оверэкспрессия NOS вызывает редукцию, а ингибирование увеличение ножных структур у Drosophila
control
heat shock
NOS inhibitor
control
индукция NOS в
hs-NOS личинке
ингибирование NOS в личинке
Слайд 17
DNOS1
DNOS2
DNOS3
DNOS4
DNOS5
1a 1b 1c
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12a 13 13a 14 15 16 17 18 19
exons
Heme CaM FMN FAD NADPH
DNOS
Слайд 18
NOS activity, pmol/mg/min
0
20
40
60
80
dNOS1 dNOS1
dNOS1 dNOS4
+ +
dNOS4 dNOS4
1:1 1:10
+ +
dNOS4 dNOS4
1:1 1:10
DNOS1
(active)
DNOS4
(inactive)
21 aa C-terminal peptide
dNOS4 ингибирует dNOS1 активность
Heme CaM FMN FAD NADPH
Heme CaM
Слайд 23 DNOS4 взаимодействует с RB-сигнальным путём; она спасает RBF- фенотип и
усиливает E2F- фенотип
Слайд 25cell
proliferation
TK
RNR
DHFR
PCNA
cyclin E
E2F
phosphatases
string
kinases
cdks
cdk2
Rb
dRBF
E2F
dE2F/dDP
cdk inhibitors
dacapo
cyclins
cyclin E
NO interacts with the Rb pathway
NO
Слайд 26Примеры фенотипических изменений мутациями генов определяющих планарную полярность клеток у дрозофилы
и мыши.
Дикий тип показан на панелях a, c, e, и g a мутантный фенотип показан в b, d, f, и h панелях
(a,b) Drosophila патерн волосков на крыльях;
(c,d) рисунок волосяного покрова мыши;
(e,f) Drosophila рисунок глазного нейроэпителия ;
(g,h) нейроэпителий внутреннего уха мыши.
Слайд 27Фенотипическое проявление нарушений планарной полярности у мутантов Stbm/Vang – генов.
.Часть крыла
Drosophila дикого типа (A) и мутантного (B). (C, D) Тангенциальный срез глаза Drosophila дикого типа (C) и мутантного (D). (E, F) Фотографии сканирующего электронного микроскопа части органа Corti внутреннего уха мыши дикого типа (E) и мутантного ( vangl2) (F). (G, H) Дорзальная поверхность zebrafish дикого типа (G) и мутантного (tri) (H).
Слайд 28Распределение субклеточных РСР-белков определяющих ориентацию клеток в развивающихся органах.
В крыловых клетках
(A), клетках глаза (B), сенсорных клетках (C) Drosophila, сенсорные клетки
Corti-органа мыши (D), клетки нейроэктодермы рыбы (E).
Fz/Dsh/Dgo, while Stbm-Vang and Pk.
Corti-органа мыши (D), клетки нейроэктодермы рыбы (E).
Fz/Dsh/Dgo, while Stbm-Vang and Pk.
Слайд 33Fz сигнальный путь регуляции планарной полярности клеток
Упрощенная схема Fz/PCP
сигнального каскада.
Ядерные сигналы инициируют транскрипционную активность в ряде тканей. Несколько членов Rho GTPase - семейства и JNK/p38 MAPK - каскада действуют в значительной мере излишне. Полностью механизм действия ядерной сигнализации RhoA неизвестен. Однако, проксимальные сигналы кодируют Stbm/Vang-Pk – комплекс (голубой цвет), их антогонисты Fz-Dsh (красный) сигналы. Fmi
(пурпурный цвет) стабилизирует оба комплекса. Dgo (red) позитивно влияет на
Fz-Dsh сигналы.
Ядерные сигналы инициируют транскрипционную активность в ряде тканей. Несколько членов Rho GTPase - семейства и JNK/p38 MAPK - каскада действуют в значительной мере излишне. Полностью механизм действия ядерной сигнализации RhoA неизвестен. Однако, проксимальные сигналы кодируют Stbm/Vang-Pk – комплекс (голубой цвет), их антогонисты Fz-Dsh (красный) сигналы. Fmi
(пурпурный цвет) стабилизирует оба комплекса. Dgo (red) позитивно влияет на
Fz-Dsh сигналы.
Слайд 34Эктопическая экспрессия NOS4 в крыловых структурах вызывает нарушение плана полярности клеток
Слайд 38Стуктуры аристы на разных стадиях куколки (22ч., 32 ч., 44ч.) и
имаго WT и DLL GAL4; UAS NOS4.
Слайд 39Изменение полярной организации клеток поверхностного эпителия трахеи мыши в результате нокаута
nNOS-гена
Слайд 42Блокирование апоптоза нарушает развитие мозга мыши.
Нарушение нормального развития мозга в результате
блокирования апоптоза. У мышей нокаутных по caspase-9 или Apaf-1 отсутствует нормальный нейрональный апоптоз. При дефиците по caspase-9 у мышей наблюдается повышенная пролиферация нейронов мозга на морфологическом уровне . (A) 16-дневный эмбрион мыши дикого типа. (B) Caspase-9-нокаутная мышь сходного возраста. Эффект нарушения развития мозга виден и при сравнении срезов мозга 13.5-дневной нормальной мыши (C) и нокаутной по caspase -9 (D) .
Слайд 43Апоптоз инициируется каскадом каспаз.
(A) Каждая самоуничтожающая протеаза состоит из
неактивного протоэнзима (прокаспазы) – активируемая протеолитическим разрезанием другим членом семейства каспаз. Два вырезанных фрагмента связываются, образуя проактивную форму каспазы. Активная форма образуется из соединения двух таких субъедениц. (B) Каждая активированная каспаза может разрезать множество молекул прокаспаз и активировать их. Некоторые из активированных каспаз (эффекторные каспазы) затем разрезают ряд ключевых клеточных белков (белки цитозоля, ядерных ламин), запуская процес контролируемой клеточной смерти.
Слайд 45Сигнальные пути апоптоза у нематоды и млекопитающих.
(A) У C. elegans,
CED-4 протеаза активирует протеазу CED-3которая инициирует разрушение клетки. CED-9 может ингибировать CED-4, а CED-9 способен ингибировать EGL-1. (B) В нейронах млекопитающих функцианирует похожий сигнальный путь: Bcl-2 связывает Apaf-1и предотвращает активирование им caspase-9. Сигнал для апоптоза позволяет белку Bik ингибировать связывание Apaf-1 с Bcl-2. В результате Apaf-1 может связываться с предшественником caspase-9 и разрезать его. Caspase-9 димеризуется и активирует caspase-3, которая инициирует апоптоз. (C) Имеются другие пути, например, инициируемый белком CD95 в клеточной мембране лимфоцитов.
Слайд 46Взаимодействие генов в ответ на воздействие внешней среды является важнейшим фактором
индивидуального и исторического развития
Слайд 47 Иллюстрация к «теории канализации развития», на примере шара скатывающегося по
поверхности горного рельефа
Слайд 49Мутации spineless-aristapedia нарушают:
морфогенез конечностей;
нейрогенез;
дендритное ветвление;
митоз
и характеризуются температурной чувствительностью
Слайд 53 Разнообразие форм конечностей у дрозофилы, вызванное модуляцией экспрессии гена spineless
и взаимодействующих с ним шаперонов
Слайд 55 Позвоночные
Беспозвоночные
Регуляция
морфогенеза
Регуляция
клеточного
цикла
Детоксикация
Регуляция
нейрогенеза
Активация
AHR-ARNT
диоксином
Память
?
?
?
Слайд 58One copy of GMR-dNOS4 transgene combined with dNOS1
deficient allele causes
an overproliferative eye phenotype
GMR-dNOS4
heterozygous
females
GMR-dNOS4 + 69F
heterozygous females
Слайд 60GMRdNOS4
WT
Ectopic expression of dNOS4 in the eye imaginal disc
increases the number of proliferating cells
Слайд 61
(A) Schematic of third instar Drosophila eye imaginal
disc with dorso-ventral (D-V)
midline or equator, in yellow. Anterior
is left and dorsal up. Initially, ommatidial preclusters are
symmetrical. PCP signaling leads to the determination of R3
(orange) and R4 (blue), followed by a 90° rotation of clusters towards
the equator. In the adult, the rhabdomeres of the photoreceptors
are positioned in mirror-symmetric trapezoids with R3
anterior to and polar of R4. (B) Schematic of PCP signaling in
R3 and R4. Signaling of Fz through Dsh and a JNK cascade
leads to specification of R3. In R4, Fz signaling is antagonized
by Stbm and Pk. In a second step, the signaling difference between
R3 and R4 is reinforced by Dl and N (N then specifies the
R4 fate). See text for details. (C) Schematic summarizing the
genes involved in PCP signaling in Drosophila (in black) and in
vertebrates (compiled from different tissues, blue).
is left and dorsal up. Initially, ommatidial preclusters are
symmetrical. PCP signaling leads to the determination of R3
(orange) and R4 (blue), followed by a 90° rotation of clusters towards
the equator. In the adult, the rhabdomeres of the photoreceptors
are positioned in mirror-symmetric trapezoids with R3
anterior to and polar of R4. (B) Schematic of PCP signaling in
R3 and R4. Signaling of Fz through Dsh and a JNK cascade
leads to specification of R3. In R4, Fz signaling is antagonized
by Stbm and Pk. In a second step, the signaling difference between
R3 and R4 is reinforced by Dl and N (N then specifies the
R4 fate). See text for details. (C) Schematic summarizing the
genes involved in PCP signaling in Drosophila (in black) and in
vertebrates (compiled from different tissues, blue).
Слайд 63Общая схема контроля клеточного цикла.
Основа контроля клеточного цикла состоит
в последовательном образовании циклин-Cdk комплексов(желтый цвет). Активность каждого комплекса регулируется специальными контрольными механизмами. Информация для контрольных механизмов поступает из внеклеточного окружения (повреждния ДНК, клеток, недореплекация ДНК, незавершенность клеточного цикла и т.д..
Слайд 64
(A) Во время клеточных циклов в раннем эмбриогенезе, активность убикинитизирующего комплекса
Cdc20-APC повышается к концу метафазы, инициируя деструкцию M-циклина. При этом активность Cdc20-APC стимулитруется активностью M-Cdk . Потеря M-циклина запускает инактивацию APC после митоза, что позволяет вновь накпливаться M-циклинам. (B) В клетках находящихся в G1 фазе, потеря активности M-Cdk запускает активацию. Это обеспечивает продолжение супрессии активности Cdk после митоза необходимой для, G1 фазы.
Слайд 67Активация M-Cdk.
Повышение уровня М-циклина сопровождается его связыванием с Cdk1 .
M-Cdk комплекс фосфорилируется Cdk-активирующей киназой (CAK) и ингибирующей Wee1 киназой. Инактивированный M-Cdk-комплекс в конце G2-фазы активируется фосфотазой Cdc25. В дальнейшем, в результате обратной позитивной регуляции Cdc25 стимулируется активным M-Cdk. Эффект обратной позитивной регуляции усиливается способностью M-Cdk ингибировать WeeI-киназу.
