HÜCRE DÖNGÜSÜ Doç. Dr. Gülşah ÇEÇENER

Hücre döngüsü nedir? Bir bölünmenin tamamlanmasından bir sonraki bölünmeye kadar geçen olaylar dizisi.

Hücre döngüsünün evreleri: Mikroskopta gözlendiğinde, hücre döngüsü mitoz ve interfaz olmak üzere iki temel bölüme ayrılır. Mitoz ve sitokinez sadece 1 saat sürer, hücre döngüsünün %95’i interfazda geçer. İnterfaz: (Bölünmeye hazırlık evresi) Hücre büyümesi DNA replikasyonu

Hücre döngüsü 4 evreden oluşur: M G1: RNA sentezi + Protein sentezi S : DNA sentezi + RNA sentezi + Protein sentezi (Histonlar, enzimler) G2 : RNA sentezi + Protein sentezi

Toplam döngü süresi 24 saat olan ve hızlı çoğalan bir insan hücresi için; G1→11saat S → 8 saat G2→ 4 saat M → 1 saat

Embriyonik evrede hücre siklusu farklıdır!

G1 evresi olayları En uzun evredir (memeli hücrelerinde 9- 16 saat) RNA & protein sentezi DNA sentezi için hazırlık

G1 veya G0

Go hücreleri metabolik olarak aktiftir fakat büyüme ve protein sentezinin oranı azalmıştır

Sinir hücreleri ömür boyu bölünmezler. Böbrek, karaciğer ve akciğer hücreleri Go fazındadır.

S evresi olayları RNA sentezi G1 deki gibi devam eder. 6 saat kadar sürer. Protein sentezi en yüksek düzeye ulaşır. DNA sentezi başlar. DNA 2 katına çıkar. Sentrozom kendini eşlemeye başlar.

S evresinde 1 tane replikasyon gerçekleşir. Ökaryot hücre: G1→diploid (2n) S →(4n) G2→(4n) M’nin başında→ (4n) M’nin sonunda→(2n)

G2 evresi olayları En kısa süren evredir. 3-4 saat ya da daha kısa DNA sentezi durur RNA ve protein sentezi devam eder. Sentrozom duplikasyonu tamamlanır.

M evresi olayları

Hücre döngüsünün düzenlenmesi HÜCRE DIŞI SİNYALLER Büyüme faktörleri HÜCRESEL OLAYLAR Hücre büyümesi DNA replikasyonu Mitoz

Hücre döngüsünün farklı evrelerinde düzenlenme, bir seri kontrol noktası ile sağlanır.

Hayvan Hücrelerinin çoğalması da. G1 evresinde denetlenir.

Hücre döngüsünün kontrol noktaları G1 kontrol noktası Hücre yeterince büyüdü mü? Çevre uygun mu? Hasar var mı? G2 kontrol noktası Bütün DNA replike oldu mu? Metafaz kontrol noktası Bütün kromozomlar ipliklere bağlandı mı?

Oosit hücrelerinde hücre döngüsünün kontrolü G2 fazında yapılmaktadır. İnsanlarda oositler G2 de onlarca yıl bekler, hormonlar tarafından yapılan uyarılar ile M fazına geçerler.

Hücre siklusunun kontrol noktaları:

G1 kontrol noktasında DNA’nın hasarı kontrol edilir G1 kontrol noktasında DNA’nın hasarı kontrol edilir. Bu noktada hasarın onarılması ile ilgili hücreye zaman tanınır. P53 mutasyonları hücresel genomda mutasyonları arttırır.

Hücre siklusunun düzenlenmesi Ökaryotik hücrelerin hücre siklusunun kontrolünde siklinler ve siklin bağımlı protein kinazlar (Cdk) görev almaktadır. Kinazlar kontrol noktalarından geçişte önemli rol oynarlar.

Hücre döngüsünün düzenleyicileri Bütün eukaryotlarda hücre döngüsü bir grup korunmuş protein kinaz tarafından kontrol edilir.

Hücre döngüsünün düzenleyicileri Bu protein kinazlar hücre döngüsünün evrelerine geçişleri tetiklemek- tedirler.

Hücre siklusunun siklin-Cdk kompleksleri

Siklin-Cdk kompleksi

Maturation promoting factor (MPF) (Mitozu başlatıcı faktör) MPF sitoplazmik bir faktördür ve hem mitoz hem de mayoz da hücrelerin mitotik siklusun M fazına girişine neden olmaktadır. G2’den M’e geçişte MPF genel bir regülatör olarak görev yapar.

MPF Maturation promoting factor → MPF

Siklin B sentezi Siklin B sentezi S evresinde başlar. (defosforile)Tirozin 15 Wee1 fosforile tirozin 15 siklinB/cdk inaktif (G2 &S evreleri boyunca birikir) G2’den M’ye geçiş: (fosforile) tirozin15 &threonin14 Cdc 25c Defosforile tirozin15 &threonin 14 siklinB/cdk aktif Siklin B/Cdk bir kere aktifleştikten sonra Cdc2 proteinkinaz M evresi olaylarını başlatan bir grup farklı hedef proteini fosfatlar.

MPF’nin inaktivasyonu: Mitozun sonlanması için MPF’nin yıkılması gerekir. Mitoz sonlanmasında metafazdan anafaza geçiş esnasında siklin aniden yıkılır. Siklinin yıkımı, hücrenin mitozdan çıkış noktasında MPF’yi inaktive eder.

MPF’nin görevleri

İnhibitörler Cdk’nın fosforillenmesi inhibitör proteinlerin cdk/siklin kompleksine bağlanması ile kontrol edilir. Ink4 ailesi üyeleri cdk4 ve cdk6’ya bağlanır ve inhibe eder. (G1 restriksiyon geçiş bölgesi) Cip/Kip ailesi üyeleri cdk2,4 ve 6’nın siklin A,D,E ile yaptıkları komplekslere bağlanarak inhibe eder. (G1-S evreleri)

Cip/kip ailesi üyeleri; cdk2’nin siklinA ve E ile yaptığı kompleksleri baskılar Cdk4 ve cdk6’nın siklin D ile yaptığı kompleksleri aktive eder. Cip/kip ailesi, hücre döngüsünün farklı evrelerinde hem aktivatör hem de inhibitör olarak ikili rol oynar!!

Büyüme faktörleri:

Retinoblastom (Rb)’nin önemi

Hücre siklusu deregülasyonu

MPF-APC ilişkisi

APC’nin anafazdaki rolü

Mayoz 4 Haploid cells

Oogenez  oosit mayozu boyunca,diploten oositlerinde gerçekleşen hormonal uyarı MPF yi aktive eder ve bu durum metafaz ı’in gerçekleşmesi ile sonuçlanır. Daha sonra MPF aktivitesi metafazdan anafaz a gerçerken durur. Mayoz I’inm tamamlanması ve akabinda mayoz II’nin gerçekleşmesi sağlanır.

spermatogenez

Teşekkürler..

Hücre döngüsünün düzenleyicileri

G1 kontrol noktasında DNA’nın hasarı kontrol edilir G1 kontrol noktasında DNA’nın hasarı kontrol edilir. Bu noktada hasarın onarılması ile ilgili hücreye zaman tanınır. P53 mutasyonları hücresel genomda mutasyonları arttırır.

Apoptosis