20 / 9 МИТОЗ Митоз — это ядерное деление, связанное с бесполым делением клеток. У многоклеточных организмов митоз происходит при делении соматических клеток, то есть клеток тела. У одноклеточных эукариот, таких как дрожжи, митоз имеет место в делениях клеток, обеспечивающих рост популяции. Стадии клеточного цикла во многом сходны у большинства организмов. Две основные части цикла — это интерфаза (включающая G1 — первый промежуток, S — синтетическую фазу и G2 — второй промежуток) и митоз.
Эксперимент Гари Бориси в ходе которого он узнал что хромосомы движутся к полюсу в анафазе вдоль неподвижных микротрубочек, которые координированно отделяются от своего кинетохорного конца
Эксперимент : Цитоплазматический контроль клеточного цикла (University of Colorado) Цель: проверить, регулируется ли продвижение клетки по циклу цитоплазматическими молекулами. Метод: В культуре млекопитающих клетки на разных стадиях клеточного цикла сливали друг с другом (фузия). Анализировали, как будет вести себя ядро клетки после объединения цитоплазмы. Наблюдения (два ключевых опыта): 1. Клетка G1 + клетка S → ядро G1 запускает синтез ДНК → значит, в цитоплазме клетки S присутствуют молекулы, стимулирующие переход в S-фазу. 2. Клетка G2 + клетка M → ядро G2 сразу входит в митоз → значит, в цитоплазме клетки M есть факторы, запускающие митоз. Вывод: Продвижение клетки по циклу действительно контролируется цитоплазматическими регуляторами. *Позднее эти молекулы были идентифицированы как циклины и циклин-зависимые киназы (CDK).
К онтроль клеточного цикла. Суть работы циклинов и CDK Клеточный цикл регулируется комплексами циклин–CDK. CDK всегда есть в клетке, но активируются только при связывании с циклинами. Уровень циклинов циклически колеблется (накапливаются → разрушаются), что задаёт ритм клеточного цикла. Пример: MPF (M-phase-promoting factor) = комплекс циклин B + CDK1: запускает переход G2 → M, * фосфорилирует белки ядерной оболочки, хромосомы и веретено деления, * в анафазе запускает разрушение собственных циклинов → выключается. * Разные комплексы циклин–CDK управляют ключевыми контрольными точками (**G1, G2, M**).
Основные контрольные точки G1 (точка рестрикции) Проверка: размер клетки, питательные вещества, факторы роста, повреждения ДНК. Ключ: белок p53, CDK4/6 + циклин D. Решение: входить в S-фазу или уйти в G0. G2 (перед митозом) Проверка: завершена ли репликация ДНК? Есть ли повреждения? Ключ: комплекс Cyclin B + CDK1 (MPF). Решение: запускать митоз или задержаться. M (метафазная/анафазная контрольная точка) Проверка: все ли хромосомы прикреплены к веретену деления? Ключ: spindle assembly checkpoint (SAC). Решение: запускать расхождение сестринских хроматид или ждать.
Кроссинговер — это обмен участками ДНК между гомологичными хромосомами во время профазы I мейоза (пахитена). Он происходит в точках, называемых хиазмами, и приводит к рекомбинации генетического материала Механизм В профазе I мейоза гомологичные хромосомы сближаются (синапсис). Между ними формируется синаптонемный комплекс. В пахитене происходит разрыв цепей ДНК и их обмен между негомологичными (материнскими и отцовскими) хроматидами. После обмена хромосомы расходятся, оставаясь соединёнными в местах перекрёста — хиазмах
Сцепленность генов Сцепленность генов — это явление, при котором гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются вместе, так как нах одятся физически близко друг к другу. Такие гены не подчиняются полностью закону независимого наследования Менделя. Чем ближе друг к другу находятся гены, тем меньше вероятность, что их разделит кроссинговер, и тем чаще они передаются совместно.
Хромосомное картирование Хромосомн ое картирование — это метод определения относительного положения генов на хромосоме и расстояний между ними. Основывается на том, что: гены, расположенные ближе друг к другу → реже разделяются кроссинговером, гены, расположенные дальше друг от друга → чаще рекомбинируют Поч ему 17% < 9% + 9,5% (18,5%)? Потому что иногда происходят двойные кроссоверы, которые «маскируют» часть рекомбинаций. Поэтому для картирования используют сумму меньших расстояний (9 + 9,5 ≈ 18,5 cM), которая ближе к реальности
Спасибо за внимание
