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. Қ уандық ов Е.Ө., Нұ ралиева Ұ.Ә. Негізгі молекулалық -генетикалық терминдердің орысша-қ азақ ша сө здігі. Алматы: Эверо, 2012.

Дополнительная :