Cellulaire biochemie samenvatting
Inhoud
Thema I: Cellulaire groei & energie
Thema II: Cellulaire signalering
Thema III: Gen expressie & drug resistentie
Thema I: Cellulaire groei & energie
Leerdoelen:
1.) Je kunt de verschillen tussen metabolisme van een ‘gezonde’ cel en een kankercel
benoemen.
2.) Je kunt uitleggen welke metabolische processen zorgen voor groei en progressie van kanker.
3.) Je kunt berekeningen uitvoeren aan de vrije energie in een cel.
4.) Je kunt de methodiek van de SRB en IF-techniek uitleggen.
5.) Je kunt uit data van SRB en IF assays afleiden welke resultaten zijn gevonden.
6.) Je kunt uit een artikel met biochemische en celbiologische data de relevante vraagstelling en
conclusie extraheren om een onderzoeksvraag voor een vervolgonderzoek te bedenken.
- Hallmarks van kanker
Kanker is wanneer een abnormale cel zich verdeeld in een oncontroleerbaar
omstandigheid. Abnormaliteit zijn over het algemeen veroorzaakt door gen
veranderingen die impact hebben op de celcyclus.
Kankercellen hebben bepaalde kenmerken maar verschillen veel van elkaar. Ondanks
dat alle kankercellen vaak verschillen met elkaar (en daardoor weinig
geneesmiddelen bestaan die effectief zijn op alle soorten kanker), bevatten de
kankercellen een aantal overeenkomende kenmerken:
1.) Sustaining proliferative signaling (Proliferatieve signalering ondersteuning)
Normaal groeit een cel doordat er een groeifactor op de receptor van de cel
terecht komt. Op deze manier groeit de cel wanneer er een groeifactor
aanwezig is (niet ongeremd).
Bij kankercellen is er een mutatie in deze receptor, waardoor er een
ongeremde cascade blijft van groei zonder de groeifactor. Ook na deling
wordt deze mutatie doorgegeven aan dochtercellen. Zo kan er uiteindelijk
een tumor ontstaan.
2.) Evading growth suppressors (Groeionderdrukkers ontwijken)
Op de receptoren van normale cellen kunnen ook groei repressors terecht
komen (om homeostase te behouden). Dit is een andere manier waarop
celgroei geremd wordt.
Maar ook in het geval van kanker is deze receptor gemuteerd, waardoor de
kankercel ontsnapt aan de groei repressor en dus alleen maar blijft groeien.
,3.) Resistance to cell death
Vaak hebben kankercellen een mutatie in een van de signaleringseiwitten, die
normaal gesproken leidt tot apoptose. Maar door de mutatie wordt apoptose
“ontweken”. Daarom blijven kankercellen vaak alsnog bestaan
4.) Enabling replicative immortality (Replicatieve onsterfelijkheid mogelijk maken)
Normale cellen hebben vaak een bepaalde tijd dat ze maar kunnen bestaan.
Kankercellen kunnen hieraan ontsnappen, wat ze in feite “onsterfelijk” maakt.
5.) Inducing angiogenesis
Kankercellen kunnen de bloedbaan stimuleren en doen groeien, waardoor er
rondom de tumorcellen genoeg bloedvaten aanwezig zijn om zuurstof toe te
voeren. De tumor kan hierdoor goed blijven groeien op deze manier.
6.) Activating invasion and metastasis
Door metastasis kunnen kankercellen zich verplaatsen via het bloed door het
lichaam en op andere delen in het lichaam een nieuwe tumor creëren.
, - Celcyclus
De celcyclus is vergelijkbaar als seizoenen (momenten om te groeien en niet).
De celcyclus kan je opdelen in 2 verschillende fasen:
M-fase van mitose, en de interfase.
Tijdens de interfase bereiden de cellen zich voor op de celdeling, maar delen zich
niet. De meeste cellen bevinden zich in de interfase.
Bij kankercellen is dit niet het geval dat ze zich meestal bevinden in interfase.
Tijdens mitose vindt actieve celdeling plaats.
o De celcyclus bestaan uit de G1, S, G2 en M-fase.
G1-fase => Cel groei en ontwikkeling
Hier bevinden de meeste cellen zich. In deze fase groeien de cellen en
vinden metabolische processen plaats. Er worden organellen en
eiwitten gemaakt. Na de G1-fase kunnen sommige cellen ook naar de
G0-fase gaan. Dit gebeurt alleen als cellen niet meer hoeven te delen
(en meestal blijven ze dan in de G0-fase).
Of ze gaan door naar de S-fase (meestal).
Heeft ATP nodig voor:
Eiwitten productie
RNA-synthese
Organel productie om DNA-synthese te vorderen
(inclusief mitochondria)
S-fase => DNA-synthese
Hier vindt de synthese plaats van DNA. DNA-replicatie zorgt ervoor dat
het aantal paren verdubbeld wordt (van 23 naar 46 paren).
Heeft ATP nodig voor:
Eiwitten/enzym synthese (nodig voor DNA-replicatie)
Synthese & replicatie van DNA
Synthese van organellen die nodig zijn voor celdeling
G2-fase => Productie van microtubuli
Ook hier vindt vervolgens celgroei plaats. De cel wordt voorbereid
voor mitose. Ook worden microtubuli gesynthetiseerd.
Heeft ATP nodig voor:
Bevordering van celgroei
Nucleus ‘enveloped’ in nuclear envelope
Formatie en divisie van centriolen
Verdubbelen van chromosomen
Synthese van eiwitten, mRNA en organellen
Inhoud
Thema I: Cellulaire groei & energie
Thema II: Cellulaire signalering
Thema III: Gen expressie & drug resistentie
Thema I: Cellulaire groei & energie
Leerdoelen:
1.) Je kunt de verschillen tussen metabolisme van een ‘gezonde’ cel en een kankercel
benoemen.
2.) Je kunt uitleggen welke metabolische processen zorgen voor groei en progressie van kanker.
3.) Je kunt berekeningen uitvoeren aan de vrije energie in een cel.
4.) Je kunt de methodiek van de SRB en IF-techniek uitleggen.
5.) Je kunt uit data van SRB en IF assays afleiden welke resultaten zijn gevonden.
6.) Je kunt uit een artikel met biochemische en celbiologische data de relevante vraagstelling en
conclusie extraheren om een onderzoeksvraag voor een vervolgonderzoek te bedenken.
- Hallmarks van kanker
Kanker is wanneer een abnormale cel zich verdeeld in een oncontroleerbaar
omstandigheid. Abnormaliteit zijn over het algemeen veroorzaakt door gen
veranderingen die impact hebben op de celcyclus.
Kankercellen hebben bepaalde kenmerken maar verschillen veel van elkaar. Ondanks
dat alle kankercellen vaak verschillen met elkaar (en daardoor weinig
geneesmiddelen bestaan die effectief zijn op alle soorten kanker), bevatten de
kankercellen een aantal overeenkomende kenmerken:
1.) Sustaining proliferative signaling (Proliferatieve signalering ondersteuning)
Normaal groeit een cel doordat er een groeifactor op de receptor van de cel
terecht komt. Op deze manier groeit de cel wanneer er een groeifactor
aanwezig is (niet ongeremd).
Bij kankercellen is er een mutatie in deze receptor, waardoor er een
ongeremde cascade blijft van groei zonder de groeifactor. Ook na deling
wordt deze mutatie doorgegeven aan dochtercellen. Zo kan er uiteindelijk
een tumor ontstaan.
2.) Evading growth suppressors (Groeionderdrukkers ontwijken)
Op de receptoren van normale cellen kunnen ook groei repressors terecht
komen (om homeostase te behouden). Dit is een andere manier waarop
celgroei geremd wordt.
Maar ook in het geval van kanker is deze receptor gemuteerd, waardoor de
kankercel ontsnapt aan de groei repressor en dus alleen maar blijft groeien.
,3.) Resistance to cell death
Vaak hebben kankercellen een mutatie in een van de signaleringseiwitten, die
normaal gesproken leidt tot apoptose. Maar door de mutatie wordt apoptose
“ontweken”. Daarom blijven kankercellen vaak alsnog bestaan
4.) Enabling replicative immortality (Replicatieve onsterfelijkheid mogelijk maken)
Normale cellen hebben vaak een bepaalde tijd dat ze maar kunnen bestaan.
Kankercellen kunnen hieraan ontsnappen, wat ze in feite “onsterfelijk” maakt.
5.) Inducing angiogenesis
Kankercellen kunnen de bloedbaan stimuleren en doen groeien, waardoor er
rondom de tumorcellen genoeg bloedvaten aanwezig zijn om zuurstof toe te
voeren. De tumor kan hierdoor goed blijven groeien op deze manier.
6.) Activating invasion and metastasis
Door metastasis kunnen kankercellen zich verplaatsen via het bloed door het
lichaam en op andere delen in het lichaam een nieuwe tumor creëren.
, - Celcyclus
De celcyclus is vergelijkbaar als seizoenen (momenten om te groeien en niet).
De celcyclus kan je opdelen in 2 verschillende fasen:
M-fase van mitose, en de interfase.
Tijdens de interfase bereiden de cellen zich voor op de celdeling, maar delen zich
niet. De meeste cellen bevinden zich in de interfase.
Bij kankercellen is dit niet het geval dat ze zich meestal bevinden in interfase.
Tijdens mitose vindt actieve celdeling plaats.
o De celcyclus bestaan uit de G1, S, G2 en M-fase.
G1-fase => Cel groei en ontwikkeling
Hier bevinden de meeste cellen zich. In deze fase groeien de cellen en
vinden metabolische processen plaats. Er worden organellen en
eiwitten gemaakt. Na de G1-fase kunnen sommige cellen ook naar de
G0-fase gaan. Dit gebeurt alleen als cellen niet meer hoeven te delen
(en meestal blijven ze dan in de G0-fase).
Of ze gaan door naar de S-fase (meestal).
Heeft ATP nodig voor:
Eiwitten productie
RNA-synthese
Organel productie om DNA-synthese te vorderen
(inclusief mitochondria)
S-fase => DNA-synthese
Hier vindt de synthese plaats van DNA. DNA-replicatie zorgt ervoor dat
het aantal paren verdubbeld wordt (van 23 naar 46 paren).
Heeft ATP nodig voor:
Eiwitten/enzym synthese (nodig voor DNA-replicatie)
Synthese & replicatie van DNA
Synthese van organellen die nodig zijn voor celdeling
G2-fase => Productie van microtubuli
Ook hier vindt vervolgens celgroei plaats. De cel wordt voorbereid
voor mitose. Ook worden microtubuli gesynthetiseerd.
Heeft ATP nodig voor:
Bevordering van celgroei
Nucleus ‘enveloped’ in nuclear envelope
Formatie en divisie van centriolen
Verdubbelen van chromosomen
Synthese van eiwitten, mRNA en organellen
