Đề tài: Sự điều chỉnh chu kỳ tế bào

 Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 4/17/2014 ‹#› CHÀO MỪNG ĐẾN VỚI SEMINA CỦA NHÓM 7 ĐỀ TÀI: SỰ ĐIỀU CHỈNH CHU KỲ TẾ BÀO GVHD. Nguyễn Lân Thành viên: Nguyễn Thị Thanh Bích Nguyễn Thị Thành Đạt Nguyễn Thị Phương Thảo Nguyễn Thị Hồng Hạnh L ê Thị Thanh Lan L ê Thị Thu Thảo BÀI THUYẾT TRÌNH SEMINA GỒM 3 PHẦN: A.Mở đầu Trong cơ thể, có những tế bào sau khi được tạo ra sẽ thực hiện những chức năng chuyên biệt, có những tế bèo lại tiếp tục sinh sản, điều này còn phụ thuộc vào sự điều chỉnh trong chu kỳ tế bào. Ngoài ra, sự điều chỉnh chu kỳ còn giúp cho chu kỳ tế bào thực hiện theo một trình tự thời gian xá định. Ở cơ thể đơn bào cũng như cơ thể đa bào, sự điều chỉnh chu kỳ tế bào diễn ra theo những nguyên lí chung giống nhau. Vì vậy, nghiên cứu cơ chế điều chỉnh chu kỳ tế bào không chỉ có tầm quan trọng trong nghiên cứu sinh học sinh sản mà còn có tầm quan trọng trong nghiên cứu bệnh học. Đặc biệt là bệnh ung thư. B.Nội Dung Hệ thống điều chỉnh chu kỳ-phức hệ các protein-kinaza Chu kỳ của tế bào phôi sớm và vai trò của MPF Điều chỉnh chu kỳ tế bào ở động vật có vú I III IV Hệ thống trung tâm phát động các quá trình cần thiết của chu kỳ I II I. Hệ thống trung tâm phát động các quá trình cần thiết của chu kỳ 	Chu kỳ tế bào gồm nhiều giai đoạn nối tiếp nhau như: sinh trưởng, nhân đôi DNA, phân bào. Mỗi giai đoạn diễn ra trong một thời gian nhất định và nối tiếp nhau. Giai đoạn trước phải được hoàn thành mới có thể theo giai đoạn sau và điều kiện của giai đoạn sau cũng đã được chuẩn bị trong giai đoạn trước. 	Hệ thống điều chỉnh chu kỳ tế bào gồm các phức hệ sinh hóa tác động theo chu kỳ và đó là các phức hệ protein hoạt động tương tác theo kiểu kích thích và ức chế. Trong chu kỳ, hệ thống điều chỉnh đến lượt mình lại được kiểm tra bởi các “phanh” có tác động phanh hãm chu kỳ ở các điểm chốt đặc biệt. 	Có 2 điểm chốt chủ yếu: Điểm chốt ở giai đoạn G1 ngay trước khi vào giai đoạn S. Đối với các tế bào không đi vào phân bào thì chu kỳ bị phanh ngay ở điểm chốt này. Điểm chốt ở G2 là điểm mà ở đó hệ thống điều chỉnh thực hiện quá trình có tác động khởi động sự phân bào ở M.	 II. Hệ thốngđiều chỉnh chu kỳ - phức hệ các protein kinaza 	 Khi cyclin liên kết với Cdk thành một phức hệ thì Cdk ở trạng thái hoạt tính và khi cyclin tách khỏi Cdk thì Cdk không có hoạt tính. Như vậy, bằng cơ chế tổng hợp và phân giới protein cyclin cùng với cơ chế tạo phức hệ và giải thể phức hệ cyclin-Cdk tế bào điều chỉnh chu kỳ sống của mình. Sự thoái hóa và không hoạt hóa của Cdk trong mỗi giai đoạn của chu kỳ thể hiện sự chuyển giai đoạn của chu kỳ và cũng là thể hiện hiệu quả của hệ điều chỉnh lên chu kỳ bằng cách phát động các phản ứng dẫn tới sự chuyển sang giai đoạn kế tiếp sau đó của chu kỳ. Chẳng hạn như: Sự hình thành phức hệ cyclin - Cdk ở G1 cho phép tế bào chuyển từ G1 sang S và sự hình thành phức hệ cyclin - Cdk ở G2 cho phép tế bào chuyển từ G2 sang giai đoạn M. III. Chu kỳ tế bào phôi sớm và vai trò của MPF 	Đối với các tế bào có chu kỳ chuẩn thì tế bào phải trải qua G1 là giai đoạn sinh trưởng đủ dài mới chuyển sang giai đoạn S để nhân đôi ADN, và chỉ sau khi quá trình nhân đôi ADN hoàn thành thì tế bào mới bước vào giai đoạn G2 và M để phân bào. 	Trong khi đó các tế bào của phôi ở giai đoạn phát triển sớm của nhiều động vật có chu kỳ bất thường: Chúng phân bào rất nhanh và bỏ qua giai đoạn sinh trưởng G1 và như vậy đời hỏi sự hoạt động của hệ điều chỉnh phải thích ứng với trạng thái đó. Vấn đề đặt ra là tại sao các tế bào phôi sớm lại vượt qua được các điểm chốt G1 và G2 để đi vào M nhanh như vậy? 	 Qua nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng: Nhân tố có hoạt tính có trong tế bào chất được đặt tên là nhân tố phát động trứng chín –MPF (Maturation Promoting Factor). 	Như vậy, nhân tố MPF không chỉ có tác dụng phát động để vượt qua điểm chốt G2 và có thể cũng là nhân tố phát động vượt qua điểm chốt ở G1 cho phép tế bào đi vào S. MPF là một phức hệ gồm 2 Cấu thành là: Cyclin đóng vai trò điều chỉnh, cấu thành kia là Cdk (Protein kinase) đóng vai trò là enzyme kinase là phần mang hoạt tính. Cdk sẽ thể hiện hoạt tính photphorin hóa các protein khác cần thiết cho chu kỳ tế bào bao gồm các protein -enzyme có vai trò tái bản mã, các protein làm cô đặc nhiễm sắc thể, làm phân hủy màng nhân, tạo thoi phân bào... IV. Điều chỉnh chu kỳ động vật có vú a. Điều chỉnh chu kỳ diễn phức tạp và đa dạng Đối với động vật có vú cũng như các cơ thể đa bào phức tạp khác được đặc trưng bởi sự phát triển cá thể là quá trình gồm nhiều giai đoạn diễn ra theo thời gian, theo đó từ hợp tử thông qua sự tăng sinh tế bào và biệt hóa tế bào sẽ hình thành các mô, các cơ quan và cơ thể toàn vẹn, đặc trưng cho loài về kiểu hình và kiểu gen. Sự sinh sản và biệt hóa tế bào được kiểm soát bởi một mạng lưới tín hiệu đến từ các tế bào của mô, của các cơ quan trong cơ thể, từ môi trường và phối hợp với các tín hiệu nội bào để điều chỉnh sự tăng trưởng và phát triển theo đúng chương trình phát triển kiểu gen. Như vậy chu kỳ tế bào và cơ chế điều chỉnh chu kỳ là không như nhau đối với các tế bào biệt hóa khác nhau của cơ thể. b. Nhiều loại Cdk tham gia điều chỉnh chu kỳ Ở động vật có vú có nhiều loại Cdk tham gia điều chỉnh chu kỳ. Theo nguyên tắc hoạt động của các Cdk ở trong tế bào động vật có vú, có thể phân ra các loại Cdk1, Cdk2, Cdk3, Cdk4, Cdk4, Cdk4 và Cdk6 (theo thứ tự phát kiến ra chúng). Các loại cyclin khác nhau liên kết với các loại Cdk khác nhau tạo thành các phức hệ có tác dụng điều chỉnh chu kỳ ở các giai đoạn khác nhau. Ví dụ: Phức hệ Cdk4-cyclin D và Cdk6-cyclin D với Cdk2-cyclin E tác động ở G1. Phức hệ Cdk2-cyclin A tác động ở giai đoạn S c.Nhân tố sinh trưởng và vai trò của chúng. Nhân tố sinh trưởng đầu tiên được xác định là nhân tố sinh trưởng từ tiểu cầu được gọi là PDGF (Platelet-Derived Growth Factor) . PDGF là một loại Protein có tác dụng kích thích sự sinh sản của tế bào để tái sinh các mô bị hỏng trong cơ thể. Hiện nay người ta đã biết được trên 50 chất có tác động như nhân tố sinh trưởng và chúng được gọi là chất mitogen vì chúng kích thích phân bào (mitosis) Các nhân tố sinh trưởng được chia làm 2 loại: +Loại đặc trưng rộng như PDGF và EPGR (nhân tố sinh trưởng biểu bì-epidermal growth factor) là loại tác động lên nhiều dạng tế bào. +Loại đặc trưng hẹp như erythroprotein chỉ tác động kích thích sinh sản dòng hồng cầu. Như vậy các nhân tố sinh trưởng tác động lên tế bào theo nhóm và rất đa dạng có thể kích thích hoặc ức chế sinh sản của tế bào tùy thuộc theo nồng độ và tùy trường hợp, chúng có thể tác động lên sinh sản, biệt háo hoặc di cư của tế bào trong cơ thể đa bào. Tác động của các nhân tố sinh trưởng là gây cho tế bào có 2 đáp ứng: đáp ứng sớm và đáp ứng chậm. -Trong đáp ứng sớm: Nhân tố sinh trưởng có tác động kích thích sự phiên mã của nhiều gen, chủ yếu là các gen mã hóa cho các nhân tố phiên mã. -Trong đáp ứng chậm: Các protein được tổng hợp trong giai đoạn đáp ứng sớm có tác động hoạt hóa các gen ở giai đoạn đáp ứng chậm. d. Các protein ức chế và vai trò của chúng Các protein ức chế Vai trò CIP (Cdk Inhibitor Protein) CIP p21 Đáp ứng lại sự hư hỏng của ADN ở tế bào động vật có vú. Ức chế sự tăng sinh tế bào trong phát triển phôi sinh Liên kết và ức chế tất cả các phức hệ Cdk1, Cdk2, Cdk4, Cdk6-cyclin CIP p27 Ức chế chu kỳ tế bào và điều chỉnh sự tăng sinh tế bào trong cơ thể ở giai đoạn phôi và thai. CIP p57 Biểu hiện trong các tế bào được biệt hóa của đa số mô của cơ thể trưởng thành. INK4 (kinase-4-inhibitor) Liên kết và ức chế chỉ với phức hệ Cdk4-cyclin D và Cdk6-cyclin D. e. Các điểm chốt của chu kỳ và cơ chế tác động điều chỉnh. Có 3 điểm chốt quan trọng đó là: Điểm thứ nhất: Là điểm chốt từ G1 sang S. Điểm chốt này báo hiệu rằng quá trình tăng trưởng, quá trình chuẩn bị cho sự tái bản ADN ở G1 đã được hoàn tất Điểm thứ hai: Là điểm chốt G2 để kiểm tra cửa vào M của tế bào. Điểm thứ ba: Là điểm chốt M ở thời kỳ từ trung kỳ chuyển sang hậu kỳ phân bào, thường được gọi là điểm cửa ra của phân bào. Nghĩa là khi tế bào vượt qua điểm này sẽ hoàn tất phân bào và đi vào G1 tiếp tục chu kỳ mới. C.KẾT LUẬN Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe!