Мини курсовая «Модель клеточного цикла»

1. Мини курсовая «Модель клеточного цикла» Выполнили: Дубянская Евгения , Хомич Дарья

2. Цикл клеточного деления Клеточный цикл – процесс, при котором клетка дублирует свое содержимое и делится на две части. Контроль клеточного цикла осуществляется таким образом, что размер отдельных клеток остается примерно одинаковым.

3. Процессы роста клетки хромосомный цикл • Удваивается содержимое ядра • Процесс требует большой точности цитоплазматический цикл • Дублируется цитоплазматический материал • Процесс не требует такой большой точности, как в хромосомном цикле В зрелых организмах эти процессы скоординированы, так что отношение массы ядра к массе клетки остается постоянным

4. Контрольная точка G1(Start) • Точки в которых заканчивается одна фаза, и начинается другая называются контрольными • Start - особая контрольная точка клеточного цикла, в которой заканчивается рост (G1 фаза) и начинается процесс синтеза ДНК.

5. Основа системы контроля клеточного цикла связываются с молекулами Cdk и контролируют их способность к фосфорилированию индуцируют последовательность процессов путем фосфорилирования отдельных белков. Контроль выхода клетки из G1 и G2 фаз осуществляют промотор-фактор S-фазы (SPF) и промотор-фактор M-фазы (MPF)

6. Start Cdk(Cdc28)+циклин (Clb5 либо Clb6) Важнейшие события: • синтез ДНК • почкообразование Cdk+ циклин (CLN1 или CLN2) Они быстро деградируют, но их уровень регулируется транскрипцией. они накапливаются ассоциируются с Сdc28 активируют собственные транскрипционные факторы поэтому скорость их образования увеличивается.

7. Транскрипцияконтролируется двумя факторами: SВF и MВF. • Cdc28 c циклиномCln3 скорее всего активирует SВF и MВF. Эти положительные обратные связи приводят к автоката-литическому производству циклинов, обеспечивающему прохождение клеткой Старта.

8. Модель процесса • Фактор транскрипции SВF • Фактор транскрипции активируется • Фактор транскрипции инактивируется другим ферментом, фосфатазой, обозначаемой E Sa в активном состоянии Siв неактивном циклиномCln, который называется N и стартерной киназой (Cdc28-Cln3), обозначаемойA.

9. Циклин образуется в результате активации SBF и деградирует естественным путем: • SВFактивируется циклином и стартерной киназой, а инактивируется фосфатазой: • Следовательно, получаем: и

10. Предполагаем, что [Sa]+[Si]=C= const. Тогда в безразмерных переменных [Sa]=Cs, N = k1/k2n и t=τ/k2 получаем: Где: κs = ks/C, κi = ki/C и κa = ka/C

11. Для относительно небольших значений параметра α Изоклины • Для относительно больших значений параметра α ИГК: (зелёная) ИВК: (оранжевая) α=2,5 α=3,8

12. Фазовый портрет • Для «маленьких» клеток (α=2,5) • Для «больших» клеток (α=3,8)

13. Игрушечная модель старта и финиша • Предпологаем, что циклин синтезируется в цитоплазме, где комбинируется с избытком Cdk в димер. Готовый димер направляется в ядро. • Внутри ядра активность циклин /Cdk пропорциональна • APC находятся в избытке • общая концентрация CDH1 постоянна и равна 1. Где X– циклин/Сdkдимер Y – Cdh1/APC комплекс – константы скорости соответствующих реакций – константы Михаэлиса-Ментен

14. Нуль-изоклины G1 m=0,3 X=0,0995 Y=0,3619 S-G2-M m=0.6 X ИВК: (оранжевая линия), , ИГК: (зеленая),

15. m=0,6 • Кинетика для Cdh1/APC комплекса (Y) • Кинетика для циклин/Сdkдимера (X) • Фазовый портрет

16. Кинетика для Cdh1/APC комплекса (Y) m=0,3 • Кинетика для циклин/Сdkдимера (X) • Фазовый портрет

17. Включаем в модель фактор, активирующий Apc (A): • И принимаем во внимание то, что масса клетки может меняться : Тут максимальный размер клетки, при котором она ещё может расти; μ – удельная скорость роста, когда m<<

18. Фактор, активирующий Apc Cdh1/APC комплекс циклин/Сdkдимер