Meteen naar document

Taak 8 - Uitwerking

Uitwerking taak 8
Vak

de continuïteit van het leven (BGZ2022)

22 Documenten
Studenten deelden 22 documenten in dit vak
Studiejaar: 2020/2021
Geüpload door:
Anonieme student
Dit document is geüpload door een student, net als jij, die anoniem wil blijven.
Maastricht University

Reacties

inloggen of registreren om een reactie te plaatsen.

Preview tekst

Taak 8 Leerdoelen Deel A 1. Wat zijn de basisstappen van de celcyclus

De celcyclus is het essentiële mechanisme waarmee alle levende dingen kunnen reproduceren.

In eukaryote cellen bestaat de celcyclus uit vier fasen De M-fase van de cyclus bestaat uit de mitose en cytokinese. Deze fase duurt ongeveer een uur. De fase tussen een M-fase en de volgende, wordt de interfase genoemd. De interfase bestaat uit 3 fasen:  S-fase (synthese)  replicatie van het DNA  G 1 -fase en G 2 -fase (‘gap’ fase)  celgroei Tijdens de gap fasen controleert de cel het interne en externe milieu. Deze controle zorgt ervoor dat het zeker is dat de condities goed zijn voor cel reproductie en dat alle voorbereidingen voor de volgende fase compleet zijn. Op specifieke punten in de G 1 -fase en G 2 -fase kan de cel beslissen om door te gaan in de volgende fase of nog te wachten en meer tijd te nemen voor de voorbereidingen. Tijdens alle fasen in de interfase, gaat een cel door met transcriberen van genen, eiwitsynthese en groei. De S-fase en twee gap fasen geven een cel de tijd om genoeg te groeien en organellen te dupliceren, zodat de celdeling plaats kan vinden.

M-fase De M-fase bestaat uit een aantal stadia. De eerste vijf stadia (profase, pro-metafase, metafase, anafase en telofase) wordt de mitose genoemd. Na de mitose volgt de cytokinese.

Mitose

  1. Wat zijn de controlesystemen van de celcyclus

Een cel heeft een celcyclus controlesysteem om te garanderen dat alle processen in een fase zijn afgerond voor de volgende fase start. Hiervoor zijn een aantal ‘checkpoint’ ingebouwd in de celcyclus.

 Overgang G 1 naar S Controlesysteem bevestigd dat het milieu geschikt is voor proliferatie. Hiervoor zijn genoeg nutriënten en extracellulaire signalen nodig. Als dit niet het geval is, kan de G 1 -fase verlengd worden of de cel kan in een speciale G 0 terechtkomen.  Overgang G 2 naar M Het controlesysteem bevestigd dat het DNA niet beschadigd is en dat de replicatie volledig is. Hierdoor kan de cel alleen de mitose in als het DNA intact is.  Tijdens mitose Het controlesysteem bevestigd dat de gedupliceerde chromosomen goed aan de mitotic spindle bevestigd zitten.

Het celcyclus controlesysteem is afhankelijk van cyclisch geactiveerde eiwit kinases (Cdks) De regulatie van de celcyclus wordt voor het grootste deel uitgevoerd door (de)fosforylatie van eiwitten die een rol spelen in dit proces. De fosforylatie wordt uitgevoerd door specifieke protein kinases, terwijl defosforylering wordt uitgevoerd door eiwit fosfatasen. De protein kinases zijn gedurende de hele celcyclus aanwezig in een cel waar proliferatie plaatsvindt, maar zijn niet altijd geactiveerd. Het op tijd aan- en uitzetten van deze kinases is de verantwoordelijkheid van andere eiwitten in het controlesysteem: de cyclins. Als een cyclin bindt aan de celcyclus-kinase wordt dit complex actief. Deze celcyclus kinasen worden om deze reden cyclin-dependent protein kinases genoemd. Als de cyclin-Cdk complexen geactiveerd zijn, triggeren zij verschillende cel processen, zoals de entree in de S- of M- fase.

Er zijn verschillende cyclin-Cdk complexen die elk een andere stap in de celcyclus kunnen reguleren. Cyclin dat in de G 2 fase zorgt voor start van de M- fase, wordt M cyclin genoemd. Het actieve complex heet M-Cdk. Andere cyclins, S cyclins en G 1 /S cyclins vormen uiteindelijk S-Cdk en G 1 /S-Cdk. Deze complexen helpen met de start van de S-fase. Een andere groep van cyclins, de G 1 cyclins, spelen eerder in de G 1 fase een rol door het G 1 -Cdks te vormen en de cel door de G 1 te helpen richting de S-fase.

De concentratie van cyclin wordt gereguleerd door transcriptie en proteolysis. De toename van cyclin wordt gereguleerd door de transcriptie van cyclin genen en synthese van cyclin eiwitten. De afname van cyclin wordt gereguleerd door een complex dat een ubiquitine keten toevoegt, waardoor het eiwit naar een proteasoom wordt geleid en vernietigd wordt.

Naast dat de activiteit van Cdk wordt gereguleerd door (de)fosforylering, wordt het ook gereguleerd door Cdk inhibitie eiwitten. De celcyclus gebruikt dit systeem om de activiteit van cyclin-Cdk complexen te blokkeren. Sommige inhibitie eiwitten worden geïnactiveerd tijdens de G 1 -fase om de start van de S- fase uit te stellen.

  1. Welke factoren bepalen de overgang naar de volgende fase

G 1 -fase Voor de G 1 -fase moeten de S-Cdks en M-Cdks uit de M-fase uitgeschakeld worden. De celcyclus controle machine moet deze Cdks inactiveren. Alle bestaande cyclins worden geëlimineerd, de synthese van nieuwe cyclins wordt geblokkeerd en de Cdk inhibitie eiwitten moeten de overgebleven cyclins inactiveren. Hierdoor kan alle Cdk activiteit uitgeschakeld worden en kan de cel in de G 1 -fase terechtkomen. Een cel kan alleen delen op het moment dat er door omliggende cellen mitogens worden geproduceerd. Als deze signalen ontbreken, blijft de cel in de G 1 -fase. Als deze signalen voor een te lange tijd wegblijven, komt de cel in een niet-proliferatie

Bijzonder aan de celcyclus is dat de start van de celdeling door één eiwit door geinitieerd: M-Cdk. Dit eiwit-complex helpt onder andere met het voorbereiden van de chromosomen om te kunnen splitsen.

De M-Cdk complexen stapelen op tijdens de G 2 -fase, maar wordt pas actief aan het einde van deze fase. Activatie fosfatase Cdc25 haalt de inhibitie fosfatase weg van het M-Cdk complex. Door deze stap kunnen alle ander M-Cdk complexen ook activeren en andere inhibitie factoren vallen weg. Door het begin van de activatie en de volgende stappen, komt er een enorme toename van M-Cdk complexen.

  1. Hoe worden deze gereguleerd door het Cdk cycline complex

Zie leerdoel 2

  1. Welke genen zijn betrokken bij het reguleren van de celcyclus

Cycline concentratie neemt toe door de transcriptie van deze genen.

Deel B 1. Hoe ontstaat kanker en wat is er mis met kankercellen

In een groot organisme kan het geen kwaad als één cel af en toe verkeerd door de celcyclus gaat. Het gaat mis wanneer een cel genetische verandering ondergaat waardoor het kan overleven en delen wanneer dit niet zou moeten. Dit zorgt voor dochtercellen die ook deze genetische verandering hebben. De snelle uitbreiding van deze cellen kan de organisatie van weefsel in de weg zitten. Kankercellen worden gekenmerkt door twee erfelijke eigenschappen: 1. Proliferatie die niet gestopt kan worden 2. Binnendringen van weefsels die normaal voor andere cellen gelden

Kankercellen die wel voldoen aan de eerste eigenschap, maar niet aan de tweede wordt benign genoemd. Er is dan sprake van proliferatie, maar de cellen blijven geclusterd en vormen een tumor. Als de tumor ook de mogelijkheid heeft om andere weefsels binnen te dringen wordt dit malignant genoemd. Deze tumorcellen kunnen vaak losbreken van de primaire tumor en in de bloedbaan terechtkomen. Hierdoor kunnen secondaire tumoren ontstaan op andere plekken in het lichaam.

Kanker is een genetische ziekte. Het ontstaat vanwege de gevolgen van pathologische veranderingen in de informatie dat opgeslagen ligt op het DNA. De mutaties die zorgen voor kanker komen over het algemeen voor in somatische cellen (somatic mutations).

Kanker kan ontstaan door (externe) mutagene events, zoals roken en straling. Dit veroorzaakt een verandering in de nucleotide sequentie van DNA. Deze mutagene events zijn niet de enige oorzaak van mutaties. Mutaties kunnen ook spontaan ontstaan door replicatie en DNA-repair.

Verschillende stadia initiatie, promotie (delen in een kapsel), progressie (uitzaaiingen, invasie) etc.

  1. Oncogenen en tumor suppressor genen

Oncogenen Gevaarlijke mutaties die voor kanker kunnen zorgen, zijn de mutaties die gecodeerde eiwitten hyperactief kunnen maken. Deze gain-of-function mutatie heeft een dominant effect: er hoeft maar 1 kopie van het gen hoeft gemuteerd te zijn om kanker te ontwikkelen. Het gemuteerde gen wordt een oncogen genoemd. De normale variant wordt een proto-oncogen genoemd.

Voorbeelden: Cycline  hyperactief, meer celdeling Cdk Transcriptiefactor E2F

Tumor supressor gen (ook erfelijk, vanwege recessief) Andere gevaarlijke mutaties, zijn mutaties die de activiteit van een eiwit vernietigen. Deze loss-of-function mutaties zijn over het algemeen recessief: beide kopieën van het gen moet verloren of geïnactiveerd zijn om bij te dragen aan de ontwikkeling van kanker. Het normale gen wordt een tumor supressor gen genoemd. Deze genen kunnen ook ‘gesilenced’ worden door epigenetische veranderingen.

Voorbeelden:

cell cycle control checkpoints tumorsuppressor oncogenen p Hoofdstuk 17 en 20 figuren: 17-9, 20-27, tabel 17-1, tabel 17-2, figuur 17- hallmarks of cancer in een artikel, niet in het boek. Hannah et al.

Was dit document nuttig?

Taak 8 - Uitwerking

Vak: de continuïteit van het leven (BGZ2022)

22 Documenten
Studenten deelden 22 documenten in dit vak

Universiteit: Maastricht University

Was dit document nuttig?
Taak 8
Leerdoelen
Deel A
1. Wat zijn de basisstappen van de celcyclus
De celcyclus is het essentiële mechanisme waarmee alle levende dingen kunnen
reproduceren.
In eukaryote cellen bestaat de celcyclus uit vier fasen
De M-fase van de cyclus bestaat uit de mitose en cytokinese. Deze fase duurt
ongeveer een uur.
De fase tussen een M-fase en de volgende, wordt de interfase genoemd. De
interfase bestaat uit 3 fasen:
S-fase (synthese) replicatie van het DNA
G1-fase en G2-fase (‘gap’ fase) celgroei
Tijdens de gap fasen controleert de cel het interne en externe milieu. Deze controle
zorgt ervoor dat het zeker is dat de condities goed zijn voor cel reproductie en dat
alle voorbereidingen voor de volgende fase compleet zijn. Op specifieke punten in de
G1-fase en G2-fase kan de cel beslissen om door te gaan in de volgende fase of nog
te wachten en meer tijd te nemen voor de voorbereidingen.
Tijdens alle fasen in de interfase, gaat een cel door met transcriberen van genen,
eiwitsynthese en groei. De S-fase en twee gap fasen geven een cel de tijd om
genoeg te groeien en organellen te dupliceren, zodat de celdeling plaats kan vinden.
M-fase
De M-fase bestaat uit een aantal stadia. De eerste vijf stadia (profase, pro-metafase,
metafase, anafase en telofase) wordt de mitose genoemd. Na de mitose volgt de
cytokinese.