SMV Celbiologie Hoorcolleges DT1
CELCYCLUS CONTROLE (H18)
Weefselgroei
Groei in weefsels:
- Hypertrofie: toename in grootte van een cel. Dit is zonder dat
het aantal cellen is toegenomen, puur het celvolume.
- Hyperplasie: celdeling. Toename van aantal cellen, celgrootte
blijft gelijk. Kan fysiologisch (bijv. wond die moet herstellen) of
pathologisch (bijv. poliepen, lokale deling van cellen die niet
nodig zijn, worden uiteindelijk tumoren) zijn.
- Accretie: toename van tussenstof.
Meestal combinatie van deze bovenstaande.
Aantal cellen in een weefsel/orgaan wordt bepaald door:
- Celdeling.
- Celdood (apoptose.
- Celdifferentiatie.
Celdeling
Celdeling gebeurt met stamcellen. Van 1 cel worden 2 identieke
dochtercellen gemaakt. 1 dochtercel lijkt op de stamcel zelf (self-renewal),
de andere dochtercel gaat differentiëren in de cel die nodig is. Deze andere
dochtercel kan ook nog delen tot hij gedifferentieerd is in de uiteindelijke cel
die nodig.
Ieder type weefsel heeft zijn eigen stamcellen. Kan wel differentiëren tot verschillende types
die in 1 orgaan nodig zijn. Stamcellen in de darmen liggen helemaal onderin de plooien. Die
worden beschermd door paneth cells. Kunnen differentiëren in alle type cellen die in de
darmen nodig zijn. Dit proces heeft een hoge snelheid, het darmepitheel wordt constant
vernieuwd. De gedifferentieerde stamcellen worden naar boven gemigreerd.
Celdeling gebeurt door het doorlopen van de celcyclus.
De celcyclus bestaat uit verschillende stadia die
gecontroleerd worden doorlopen.
Celcyclus: je start met 1 cel → chromosoom
wordt gerepliceerd → chromosoom worden
gescheiden → celdeling. Dit kan je verdelen in
fases.
Die cel heeft een aantal checkpoints om te kijken of de
cel door kan gaan naar de volgende fase van de
celcyclus (eind S-fase, halverwege M-fase). Is optelsom
van positieve of negatieve signalen die de cel
binnenkrijgt. Milieu om de cel heen goed genoeg om te
delen, is al het DNA verdubbeld en niet beschadigd, als
,de chromosomen uit elkaar getrokken worden alleen als ze goed vast zitten aan mitotisch
spin.
De signalen bij de checkpoints zijn moleculen namelijk cdk’s (cyclin dependent protein
kinases). Kinases zetten bepaalde chemische groep op het substraat. Tijdens de M-fase is
de activiteit van cdk’s hoog, tijdens de mitose. De concentratie van de cdk’s blijft gelijk
tijdens de celcyclus alleen de activiteit fluctueert. De activiteit van
cdk is afhankelijk van cyclines, wordt hierdoor geactiveerd. De
concentratie van de cyclines verandert wel, tijdens mitose is deze
hoog zodat cdk wordt geactiveerd. Na de mitose wordt de
concentratie van cycline 0. De concentratie van cyclines neemt
toe door signalen (mRNA). De concentratie van cyclines neemt af
door ubiquitination. Ubiquitine is een proteasoom (breekt
overbodige eiwitten in een cel af) en deze wordt op cyclines gezet
waardoor cyclines worden afgebroken.
M-cdk complex (cycline+cdk) is nog inactief doordat er nog kinase
aanwezig is. Voor de activering is fosfatase nodig die de
fosfaatgroepen van het complex afknipt. De activering van m-cdk
complex zorgt voor een positieve feedback waardoor de fosfatase
nog meer complexen actief maakt. Dit zorgt voor een snelle
stijging van de concentratie van het aantal m-cdk complexen.
S-cdk activeert de DNA-replicatie. S-cdk is cdk complex die in de
S-fase ontstaat. Hij blijft wel langer dan 1 fase actief. Zorgt voor repliceren van het DNA, en
zorgt ook dat deze replicatie maar 1 keer kan plaatsvinden. Onderdrukt dan ook de
replicatie.
Je hebt meerdere cdk-cycline complexen in verschillende fases van de celcyclus.
G1-checkpoint is een belangrijk checkpoint, hier wordt gecontroleerd of het DNA kan worden
gerepliceerd. Als dit niet kan stopt de celcyclus. De celcyclus stopt als het milieu niet gunstig
is of als hij geen positieve triggers krijgt.
S-fase checkpoint: incomplete
replicatie van DNA.
, Als DNA beschadigt is moet het worden hersteld. Dit gebeurt met
sleuteleiwit p53. Dit eiwit is constant beetje aanwezig, maar
verdwijnt ook weer als er geen DNA-schade is. Kinases activeren
(fosforyleren) p53. Zo wordt deze niet meer afgebroken maar
hoopt zich op. p53 kan zo dienen als transcriptiefactor. Als p53
wordt afgeschreven wordt hij omgezet in p21. p21 is een inhibitor
eiwit die zorgt voor dat de Cdk-cycline complexen niet een signaal
kunnen afgeven.
Kanker
Kanker gebeurt bij storing in de celcyclus, celdood en
celdifferentiatie. Is vaak een combinatie van die drie.
Ontwikkelt zich niet in 1 stap, komt door verschillende signalen.
Oorzaak van storingen gebeuren op genetisch niveau, niveau van 1 enkele cel. Enkele
oorzaken kunnen zijn:
- Voornamelijk somatische mutaties in DNA.
- In enkele gevallen ook erfelijke mutatie aanwezig.
- Meerdere genen zijn gemuteerd/er is genetische instabiliteit.
- Methylering van DNA/chromosomale afwijkingen.
- Een multifactoriële ziekte.
- Oorzaken: chemisch, virus, straling, hormonen, micro organismen, divers (asbest).
Genen die en belangrijke rol spelen bij kanker zijn:
- Proto-oncogenen: coderen voor eiwitten die bijdragen aan celdeling en overlevering.
- Tumor suppressor genen: coderen voor eiwitten die celcyclus blokkeren en apoptose
induceren.
De 6 stappen van kanker zijn: evasion of apoptosis, unlimited replicative potential, growth
signal autonomy, evasion of growth inhibitory signals, invasion and metastasis en
angiogenesis.
CELCYCLUS CONTROLE (H18)
Weefselgroei
Groei in weefsels:
- Hypertrofie: toename in grootte van een cel. Dit is zonder dat
het aantal cellen is toegenomen, puur het celvolume.
- Hyperplasie: celdeling. Toename van aantal cellen, celgrootte
blijft gelijk. Kan fysiologisch (bijv. wond die moet herstellen) of
pathologisch (bijv. poliepen, lokale deling van cellen die niet
nodig zijn, worden uiteindelijk tumoren) zijn.
- Accretie: toename van tussenstof.
Meestal combinatie van deze bovenstaande.
Aantal cellen in een weefsel/orgaan wordt bepaald door:
- Celdeling.
- Celdood (apoptose.
- Celdifferentiatie.
Celdeling
Celdeling gebeurt met stamcellen. Van 1 cel worden 2 identieke
dochtercellen gemaakt. 1 dochtercel lijkt op de stamcel zelf (self-renewal),
de andere dochtercel gaat differentiëren in de cel die nodig is. Deze andere
dochtercel kan ook nog delen tot hij gedifferentieerd is in de uiteindelijke cel
die nodig.
Ieder type weefsel heeft zijn eigen stamcellen. Kan wel differentiëren tot verschillende types
die in 1 orgaan nodig zijn. Stamcellen in de darmen liggen helemaal onderin de plooien. Die
worden beschermd door paneth cells. Kunnen differentiëren in alle type cellen die in de
darmen nodig zijn. Dit proces heeft een hoge snelheid, het darmepitheel wordt constant
vernieuwd. De gedifferentieerde stamcellen worden naar boven gemigreerd.
Celdeling gebeurt door het doorlopen van de celcyclus.
De celcyclus bestaat uit verschillende stadia die
gecontroleerd worden doorlopen.
Celcyclus: je start met 1 cel → chromosoom
wordt gerepliceerd → chromosoom worden
gescheiden → celdeling. Dit kan je verdelen in
fases.
Die cel heeft een aantal checkpoints om te kijken of de
cel door kan gaan naar de volgende fase van de
celcyclus (eind S-fase, halverwege M-fase). Is optelsom
van positieve of negatieve signalen die de cel
binnenkrijgt. Milieu om de cel heen goed genoeg om te
delen, is al het DNA verdubbeld en niet beschadigd, als
,de chromosomen uit elkaar getrokken worden alleen als ze goed vast zitten aan mitotisch
spin.
De signalen bij de checkpoints zijn moleculen namelijk cdk’s (cyclin dependent protein
kinases). Kinases zetten bepaalde chemische groep op het substraat. Tijdens de M-fase is
de activiteit van cdk’s hoog, tijdens de mitose. De concentratie van de cdk’s blijft gelijk
tijdens de celcyclus alleen de activiteit fluctueert. De activiteit van
cdk is afhankelijk van cyclines, wordt hierdoor geactiveerd. De
concentratie van de cyclines verandert wel, tijdens mitose is deze
hoog zodat cdk wordt geactiveerd. Na de mitose wordt de
concentratie van cycline 0. De concentratie van cyclines neemt
toe door signalen (mRNA). De concentratie van cyclines neemt af
door ubiquitination. Ubiquitine is een proteasoom (breekt
overbodige eiwitten in een cel af) en deze wordt op cyclines gezet
waardoor cyclines worden afgebroken.
M-cdk complex (cycline+cdk) is nog inactief doordat er nog kinase
aanwezig is. Voor de activering is fosfatase nodig die de
fosfaatgroepen van het complex afknipt. De activering van m-cdk
complex zorgt voor een positieve feedback waardoor de fosfatase
nog meer complexen actief maakt. Dit zorgt voor een snelle
stijging van de concentratie van het aantal m-cdk complexen.
S-cdk activeert de DNA-replicatie. S-cdk is cdk complex die in de
S-fase ontstaat. Hij blijft wel langer dan 1 fase actief. Zorgt voor repliceren van het DNA, en
zorgt ook dat deze replicatie maar 1 keer kan plaatsvinden. Onderdrukt dan ook de
replicatie.
Je hebt meerdere cdk-cycline complexen in verschillende fases van de celcyclus.
G1-checkpoint is een belangrijk checkpoint, hier wordt gecontroleerd of het DNA kan worden
gerepliceerd. Als dit niet kan stopt de celcyclus. De celcyclus stopt als het milieu niet gunstig
is of als hij geen positieve triggers krijgt.
S-fase checkpoint: incomplete
replicatie van DNA.
, Als DNA beschadigt is moet het worden hersteld. Dit gebeurt met
sleuteleiwit p53. Dit eiwit is constant beetje aanwezig, maar
verdwijnt ook weer als er geen DNA-schade is. Kinases activeren
(fosforyleren) p53. Zo wordt deze niet meer afgebroken maar
hoopt zich op. p53 kan zo dienen als transcriptiefactor. Als p53
wordt afgeschreven wordt hij omgezet in p21. p21 is een inhibitor
eiwit die zorgt voor dat de Cdk-cycline complexen niet een signaal
kunnen afgeven.
Kanker
Kanker gebeurt bij storing in de celcyclus, celdood en
celdifferentiatie. Is vaak een combinatie van die drie.
Ontwikkelt zich niet in 1 stap, komt door verschillende signalen.
Oorzaak van storingen gebeuren op genetisch niveau, niveau van 1 enkele cel. Enkele
oorzaken kunnen zijn:
- Voornamelijk somatische mutaties in DNA.
- In enkele gevallen ook erfelijke mutatie aanwezig.
- Meerdere genen zijn gemuteerd/er is genetische instabiliteit.
- Methylering van DNA/chromosomale afwijkingen.
- Een multifactoriële ziekte.
- Oorzaken: chemisch, virus, straling, hormonen, micro organismen, divers (asbest).
Genen die en belangrijke rol spelen bij kanker zijn:
- Proto-oncogenen: coderen voor eiwitten die bijdragen aan celdeling en overlevering.
- Tumor suppressor genen: coderen voor eiwitten die celcyclus blokkeren en apoptose
induceren.
De 6 stappen van kanker zijn: evasion of apoptosis, unlimited replicative potential, growth
signal autonomy, evasion of growth inhibitory signals, invasion and metastasis en
angiogenesis.
