Тема: Митотический цикл. Регуляция, генетический контроль. Апоптоз
5.2. Цель:сформировать у студентовсовременные представления о молекулярно-генетических механизмах регуляции и контроля митотического цикла. Сформировать у студентов современные представления о молекулярно-генетических механизмах апоптоза и его значении в медицине.
5.3. Тезисы лекции:
5.3.1. Клеточный цикл, определение, периоды.
5.3.2. Митотический цикл, периоды и их характеристика.
5.3.3. Генетическая регуляция процессов, обеспечивающих митотический цикл.
5.3.4. Генетический контроль процессов, обеспечивающих митотический цикл
(пункты контроля – check-points).
5.3.5. Апоптоз, определение, значение, стадии.
5.3.6. Генетический контроль апоптоза: гены каспазного каскада, эндонуклеаз, р53.
Клеточным циклом называется период существования клетки с момента ее возникновения путем деления материнской клетки до повторного деления или гибели.
Клеточный цикл состоит из 3-х периодов:
1. Митотический цикл.
2. Период выполнения клеткой определенной функции.
3. Период покоя.
Митотический цикл состоит из 4-х фаз:
1. Митоз.
2. Постмитотический период (G1).
3. Синтетический период (S).
4. Постсинтетический период (G2).
Периоды G1, G2, и S объединяются в период интерфазы, характеризующийся активностью генов. В митозе гены находятся в неактивном состоянии.
Клеточный (митотический) цикл регулируется многими генами. Ключевую роль играют гены, синтезирующие циклины и циклинзависимые киназы.
Продукты активности этих генов образуют комплес циклин+циклинзависимая киназа (Ц+ЦЗК), в которой циклин является активаторной субъединицей, а циклинзависимая киназа – каталитической субъединицей. Каждый из периодов митотического цикла регулируется специфическим комплексом Ц+ЦЗК.
Контроль за правильностью прохождения митотического цикла осуществляется в 4 сверочных точках (cheek-point) в G1, G2, S – периодах интерфазы и метафазе митоза.
Вступление клетки в митоз или его остановка регулируется также генами, стимулирующими или подавляющими деление клетки.
Продолжительность жизни клетки зависит от многих факторов: видовой продолжительности организма, специфики выполняемой функции и др.
«Старение» клетки приводит в конечном итоге к ее естественной гибели, апоптозу.
Апоптоз – это естественный, генетически запрограммированный процесс гибели клеток. Это динамический процесс, протекающий в несколько стадий.
Апоптоз является генетически контролируемым процессом. В нем участвуют гены, контролирующие синтез специфических ферментов – каспаз. В свою очередь активность каспаз контролируется генами – активаторами и генами – ингибиторами каспаз.
В процессе апоптоза принимают участие специфические «апоптозные» ядерные эндонуклеазы.
Ключевую роль в процессе апоптоза играет белок р53.
Механизм апоптоза лежит в основе распознавания, исправления повреждений, элиминации клеток с повреждениями генетического материала и обеспечения нормальной жизнедеятельности клеток и организма в целом.
5.4. Иллюстративный материал:мультимедийная лекция № 4, видеофильм (видеоролик) по теме.
5.5. Литература:
Основная:
5.5.1. Генетика. Под ред. Иванова В.И. М.: Академкнига, 2006.
5.5.2. Гинтер Е. К. Медицинская генетика. М.: Медицина, 2003.
5.5.3. Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы: Эверо, 2009.
5.5.4. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003.
5.5.5. Қуандықов Е.Ө., Нұралиева Ұ.Ә. Негізгі молекулалық-генетикалық терминдердің орысша-қазақша сөздігі. Алматы: Эверо, 2012.
Дополнительная:
5.5.6. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск: Сиб.унив. изд-во, 2007.
5.5.7. Медицинская генетика: учеб. пособие/ Роберт Л. Ньюссбаум, Родерик Р, Мак-Иннес, Хантингтон Ф. Виллард: пер. с англ. А. Ш. Латыпова; под ред. акад. РАМН Н. П. Бочкова.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.
5.6. Контрольные вопросы (обратная связь):
5.6.1. Характеристика клеточного цикла.
5.6.2. Характеристика митотического цикла.
5.6.3. Регуляторные механизмы митотического цикла.
6.4. Контролирующие механизмы клеточного цикла.
6.5. Значение пролиферации клеток в медицине.
6.6. Причины развития процесса апоптоза.
6.7. Стадии апоптоза.
6.8. Гены (белки), участвующие в процессе апоптоза.
6.9. Значение апоптоза в медицине.
Ключевые слова на трех языках:
| Митотический цикл | Митоздық цикл | Mitotic cycle |
| Митоз | Митоз | Mitosis |
| Интерфаза | Интерфаза | Interphase |
| Митогены | Митогены | Mitogens |
| Циклин-зависимые киназы | Циклинге тәуелді киназа | Cyclin dependent kinases |
| Антимитогены | Антимитогендер | Antimitogenes |
| Сверочные точки | Тексеру нүктелері | Shek points |
| Апоптоз | Апоптоз | Apoptosis |
| Командный апоптоз | Командалық апоптоз | Apoptosis by command |
| Внутренний апоптоз | Ішкі апоптоз | Apoptosis from inside |
| Стадии апоптоза | Апоптоз сатылары | Stages of apoptosis |
| Мишени | Нысандар | Targets |
| Прокаспазы | Прокаспазалар | Procaspases |
| Каспазы | Каспазалар | Caspases |
| Белок | Ақуыз | Protein |