Nukleotiderna i DNA eller RNA strängarna
hålls ihop av fosfodiesterbindningar
Se även
Cellbiologi
fig 17.3
Cellcykeln och
DNA-replikation
+
lite repetition
Biovetenskap och teknik
Annica Nordvall Bodell, ht-10
[email protected]
De två strängarna i DNA-molekylen hålls
ihop av vätebindningar mellan baserna
Strängarna är
komplementära
och
antiparallella
DNA-animering
Se även
Cellbiologi
fig 17.4
Watson-Crick modellen av DNAspiralen
Se även
Cellbiologi
fig 17.2
Andra proteiner kan binda till linkersekvenserna
Se även
Cellbiologi
fig 17.8
Översikt
packning
Se även
Cellbiologi
fig 17.7
home.wxs.nl/ ~gkorthof/korthof59.htm
Genexpression - översikt
Cellcykeln och
DNA-replikation
Biovetenskap och teknik
Annica Nordvall Bodell, ht-10
[email protected]
Läsanvisningar till
kursboken
”Cellbiologi”: kap 21,17
(s154-158)
Cellcykeln
• De olika faserna då en cell delar sig
• Varar i 20-24 timmar för snabbt
växande celler
• Resulterar i två identiska celler
• Kontrolleras noggrant
Cellcykelns olika faser
Cellcykeln
startar efter en
delning och
fortgår fram till
nästa delning.
G1; celltillväxt,
förberedelse för
syntesfasen
S; syntesfas=
DNA-replikation
G2; kontroll,
förberedelse för
mitos
M; mitos=
celldelningsfas
Celldelning
Se även
Cellbiologi
fig 21.1
Reglering av cellcykeln
• Reglering via tillväxtfaktorer,
receptorer och signalvägar
• Autonom kontroll; kontrollera att
DNA´t är korrekt
• Övrig kontroll som tex
näringstillförsel
För att celler ska dela sig krävs
närvaro av tillväxtfaktorer
De flesta celler i en
vuxen individ delar
sig inte, utan befinner
sig i en sk G0-fas. Den
är då metaboliskt
aktiv men delar sig
inte. Finns
tillväxtfaktorer
närvarande passerar
cellen
”restriktionspunkten”
och går in i cellcykeln.
Se även
Cellbiologi
fig 21.7
Cellcykeln regleras av cykliner
och kinaser
Det är viktigt att celldelning
sker på ett kontrollerat sätt.
Cellcykeln är därför strikt
reglerad. Fel i detta
reglerings-maskineri kan leda
till cancer.
Viktiga proteiner i denna
grupp är cykliner och
cyklinberoende kinaser (cdk)
Se även
Cellbiologi
fig 21.6
Cyklinberoende kinaser driver
cellcykeln genom de olika faserna
Cyklinberoende
kinaser är
nödvändiga för att
cellcykeln ska
fortgå.
Tex aktivt cdk1 är
nödvändigt för att
driva cellen
genom mitosfasen.
Se även
Cellbiologi
tab 21.1
Många proteiner
reglerar
cellcykeln
Gener vars proteiner stimulerar cellcykeln, kan om de förändras till att ständigt
vara aktiva ( Onkogener) leda till okontrollerad celldelning. (Ex Ras)
Gener vars proteiner hindrar celldelning kan om de inaktiveras
(
Tumörsupressorgener) leda till okontrollerad celldelning (ex p53)
Cellcykeln kontrolleras vid sk check points
För att cellcykeln
skall resultera i två
kompletta och felfria
dotterceller är det
viktigt att de olika
stegen kontrolleras.
Detta sker bla vid
olika check points
Mitos-fasen
Mitos-fasen är då
celldelningen
sker och avslutas
med att två
identiska
dotterceller
bildas
Se även
Cellbiologi
fig 21.9
Mitosens olika faser
Mitosen delas in i olika
faser
Profas; kromosomerna
kondenseras,
kärnmembranet
degraderas
Metafas; mitotiska spolen
utvecklad, kromosomerna
på ”metafas-plattan”
Anafas;
systerkromatiderna dras år
varsitt håll
Telofas; kärnmembran
återbildas,
kromosomdekondensering
Cytokines; celldelning
Se även
Cellbiologi
fig. 21.3
Mitosens
olika faser
http://www.cbp.pitt.edu/faculty/yong
_wan/images/main_cell_cycle.jpg
Mikrotubuli bildar den mitotiska spolen
Mikrotubuli binder
till
systerkromatiderna
i den replikerade
kromosomen, och
”drar” dessa till
varsin dottercell
Se även
Cellbiolo
gi fig.
21.3
Cytokines
En kontraktil ring av aktin och
myosin bildas och drar ihop
cellmembranet när
dottercellerna ska separeras
Animering
Se även
Cellbiolo
gi fig.
21.3
Könsceller bildas genom meios
Meiosen innebär att en diploid cell bildar fyra
haploida könsceller. I meios I sker en
reduktionsdelning där kromosomantalet
halveras. I meios II seprarerar
systerkromatiderna på motsvarande sätt som i
mitosen.
Se även
Cellbiologi
fig. 21.9
Överkorsning mellan homologa
kromosomer under meios I
Vid varje meios sker ett
utbyte av material mellan
homologa kromosomer.
Detta bidrar till den
genetiska variabiliteten
bland könscellerna.
Se även
Cellbiologi
fig. 21.9
Befruktning
Äggcellerna bildas under
fosterstadiet, men stannar i
meios I.
Övergång till Meios II sker vid
hormonstimulering och det
bildas en större äggcell och
en polar body.
Vid befruktning avslutas
meios II, och en andra polar
body bildas.
Den diploida cell som nu
bildats kommer fortsätta att
dela sig genom mitotisk
celldelning.
DNA replikation
• DNA måste fördubblas vid celldelning
• Sker genom DNA replikation
• Sker i S-fasen av cellcykeln
• Startar vid specifika sekvenser (ori) på
kromosomerna
DNA -replikation
Semi-konservativ
replikation
DNA molekylens
struktur möjliggör
kopiering av
strängarna.
Se även
Cellbiologi
fig. 17.12
DNA syntesen startar vid specifika
sekvenser (ori) på kromosomerna
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/ReplicationBubbles.gif
DNA syntes sker i 5’-3’ riktning med
hjälp av DNA-polymeras
Se även
Cellbiologi
fig. 17.14
DNA syntes sker i 5’-3’ riktning med
hjälp av DNA-polymeras
http://homepage.smc.edu/hgp/images/dna-rep-small.gif
Konsekvensen av att DNA-syntesen
endast kan ske i 5’-3’ riktning
Syntesen av DNA
kan endast ske i 5’3’ riktning
samtidigt som
replikationen är
bidirektionell. Det
innebär att hälften
av syntesen
kommer att ske i
fragment
(Okazakifragment)
Se även
Cellbiolo
gi fig.
17.19
DNA-polymeras behöver en primer för att
starta
DNA-polymeras behöver en primer (startsekvens) för att starta syntesen.
Primern består av RNA och syntetiseras av enzymet primas.
Se även
Cellbiologi
fig. 17.14
RNA-primrarna ersätts med DNA
För att få två
kompletta DNA
molekyler så
måste RNAprimrarna ersättas
med DNA och
Okazakifragmente
n fogas ihop
Schematisk bild av replikationen i en
replikationsgaffel
http://faculty.irsc.edu/FACULTY/TFischer/images/DNA%20replicati
on.jpg
animering
Se även
Cellbiolog
i fig.
17.16
Viktiga enzymer vid
replikationen
Enzym
Funktion
• Helikas
• Bryter bindningarna mellan
strängarna
• Primas
• Syntetiserar RNA-primrar
• DNA polymeras III
• Syntetiserar DNA på leading och
lagging sträng
• DNA polymeras I
• Ersätter RNA-primrar med DNA
• Ligas
• Binder ihop Okazakifragmenten
