1 / 42

(Pre)historie buněčného cyklu.

(Pre)historie buněčného cyklu. Základní pojmy, modely a metody. Definice BC. Buněčný cyklus je posloupnost událostí, kterými z jedné buňky vzniká větší počet buněk, zpravidla dvě. typická biologická definice BC je (také) „minimální ontogeneze“ - včetně morfogenetických aspektů!.

linh
Download Presentation

(Pre)historie buněčného cyklu.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. (Pre)historie buněčného cyklu. Základní pojmy, modely a metody.

  2. Definice BC Buněčný cyklus je posloupnost událostí, kterými z jedné buňky vzniká větší počet buněk, zpravidla dvě. • typická biologická definice • BC je (také) „minimální ontogeneze“ - včetně morfogenetických aspektů!

  3. (B. Němec, 1900?)

  4. Inoue, 50. léta: „vláknité struktury“ (meiose mikrospor Lilium longiflorum)

  5. Endosperm, Haemanthus sp.

  6. Saccharomyces cerevisiae (budding yeast) Mikroskopické metody: od barvení k GFP, SEM a konfokální mikroskopii

  7. Buněčný cyklus a morfogeneze – úhly pohledu • Strukturní události (replikace DNA, segregace chromozómů,cytokineze) • Začlenění do ontogeneze mnohobuněčného organismu • Regulační stránka

  8. ??? • Why do events occur in a particular order? • How are superficially unrelated events kept in phase? • How are growth and division co-ordinated? • How does the cell know where to locate new structures? (A.E. Wheals, 1976)

  9. Obecné schéma eukaryotního buněčného cyklu (G0)

  10. Identifikace fází BC: metoda FLM (frequency of labelled mitoses) Howard, A. & Pelc, S. Heredity 6 (suppl.), 261–273 (1953) - na buňkách kořene bobu!

  11. Metoda FLM přímo měří trvání fází ... ale je velmi pracná: • 3H thymidin toxický ... nutno slabé značení (autoradiografováno 3 měsíce!) (Prescott, 1976)

  12. Kde (pokud vůbec) buňky odcházejí z cyklu, a kde tráví většinu času? (G0)

  13. FACS: moderní„alternativa“ FLM (ale měří něco jiného - zastoupení buněk v jednotlivých fázích!)

  14. (J. Doležal, ÚEB)

  15. Odbočka: metody studia (nejen) časového rozvrhu BC • Pozorování (sensu lato): • Mikroskopie • FLM (frekvence značených mitóz • FACS • Synchronizace • Přirozená • Indukční • Selekční

  16. Přirozeně synchronní buňky: embrya bezobratlých a obojživelníků

  17. Indukční synchronizace • Hladověním • stacionární fáze, spory • specificky - P, Si (rozsivky), světlo (řasy) • auxotrofové • Specifickou inhibicí procesů BC • inhibitory - nocodazol (mt) • signální působky (a faktor kvasinek) • mutace Chlorella sp.

  18. Synchronizace pučivé kvasinky a - faktorem

  19. Selekční synchronizace savčích buněk in vitro setřepáním buněk v M fibroblasty (Gough lab)

  20. Selekční synchronizace

  21. Selekční synchronizace - „baby machine“ „lepkavý“ filtr (polylysin, lektiny) (Helmstetter et al.)

  22. Další možnosti selekční synchronizace • Centrifugace do rovnováhy (isopyknická) • autospory Chlorella sp. ve ficollu • Dělení podle velikosti (při stálé hustotě), t.j. podle odporu při centrifugaci • klasicky - lineární sacharózový gradient • moderně - elutriace Pozor na shluky!

  23. Synchronizace (kvasinek) centrifugální elutriací

  24. Ať už synchronizujeme jakkoli, dlouho to nevydrží. (Prescott 1976)

  25. Složení reálných populací: kde v BC jsou rostlinné buňky? (metodou FACS)

  26. M S Trvání eukaryotního BC - příklady • Saccharomyces - v bohatém médiu 1,5-2 h • Drosophila: 6 min až 10 hod M M G1 S G2 G2 S 6 min 10 h

  27. Schizosaccharomyces pombe - fission yeast - poltivá kvasinka Lindner, Wochenschrift für Brauerei 10:1298-1300, 1893

  28. Porovnání pučivé a poltivé kvasinky: proč se liší?

  29. S. cerevisiae S. pombe Metazoa

  30. Odchylky od obecného schématu: lze vynechat fáze? (G0) • Meioza: „2 mitózy na 1 replikaci“ • Embryonální cykly: rýhování bez růstu • Polytenní chromozómy a jiné„speciality“: endoreduplikace

  31. Cykly bez cytokineze: endosperm, embryo Drosophily ... (Ohad et al. 1999) fie (fertilisation-independent endosperm), Arabidopsis (Sullivan et al., www)

  32. Cykly s jiným počtem dceřinných buněk: Cn („větší počet buněk, zpravidla dvě“) Scenedesmus quadricauda Cn ... 2n n = 1 - 15!

  33. Životní cyklus Scenedesmus sp. (Zachleder 1995) www.alga.cz

  34. Chlamydomonas sp. C2

  35. Varianty BC - shrnutí Co je původní?

  36. Prokaryotní buněčné cykly (u pomalých synchronních kultur zjištěna „S fáze“!) (Atlung 2004)

  37. ALE při rychlejším růstu replikace kontinuální! Překryvné cykly, neustálá akumulace 3H thymidinu (Schaechter,Bentzon,Maaløe, 1959)

  38. Jsou všechny regulační kroky nezbytné? (Donachie 1992 - E. coli) • suprimovaní oriC- mutanti: bez kontroly velikostí • par- mutanti: replikace bez septace • sulA- mutanti: ztráta kontroly integrity DNA • minCDE- mutanti: náhodná lokalizace sept

  39. Evoluce cyklu: první buňky zřejmě měly cyklus typu Cn (0 < n ≤ 1)

More Related