chu kỳ tế bào và các điểm kiểm soát chu kỳ tế bào
Trang 1CHU KỲ T BÀO VÀ CÁC ĐI M KI M SOÁT CHU Ế Ể Ể
KỲ T BÀO Ế GV: TS.Nguy n H u Đ c ễ ữ ứ HV: Đ Th Th y ỗ ị ủ
Ph m Th H i ạ ị ả Phan Trung Th ng ắ
L p CNSHBK22 ớ
1
CHU KỲ T BÀO VÀ CÁC ĐI M KI M SOÁT CHU Ế Ể Ể
KỲ T BÀO Ế GV: TS.Nguy n H u Đ c ễ ữ ứ HV: Đ Th Th y ỗ ị ủ
Ph m Th H i ạ ị ả Phan Trung Th ng ắ
L p CNSHBK22 ớ
Trang 22
Trang 3Chu kỳ t bào (cell cycle) là 1 vòng tu n hoàn các s ki n ế ầ ự ệ
x y ra trong 1 t bào t khi t bào sinh ra , r i l n lên , ả ế ừ ế ồ ớ
tr ưở ng thành và phân bào đ hình thành t bào m i ể ế ớ
3
Trang 4Pha Di n bi n trong các pha ễ ế
Go Các t bào không tham gia vào chu trình và không phân chia mà đi vào bi t hóa ế ệ
lâu dài ho c vĩnh vi n ho c thoái hóa ặ ễ ặ
G1 T bào tăng v kích th c, T ng h p các nguyên li u c n thi t và đi u khi n ế ề ướ ổ ợ ệ ầ ế ề ể
môi tr ườ ng ngo i bào, n i bào đ chu n b cho quá trình t ng h p DNA đ nhân ạ ộ ể ẩ ị ổ ợ ể đôi nhi m s c th cu i pha này ễ ắ ể Ở ố đi m ki m tra G1 ể ể ki m tra n u t bào đã ể ế ế
đ đi u ki n đ t ng h p DNA thì s v ủ ề ệ ể ổ ợ ẽ ượ t qua đi m này qua chuy n qua pha S ể ể
S Nhân đôi nhi m s c th Đây là pha kéo dài nh t trong chu kì t bào (n u chu kì ễ ắ ể ấ ế ế
t bào dài 24gi thì pha S kéo dài t 10-12 gi ) ế ờ ừ ờ
G2 T bào ti p t c phát tri n, chu n b v t li u cho vi c phân chia nhi m s c th ế ế ụ ể ẩ ị ậ ệ ệ ễ ắ ể
và phân chia t bào ế Đi m ki m soát G2 ể ể ki m tra xem t bào đã có đ đi u ể ế ủ ề
ki n ti p t c vào pha S hay không ệ ế ụ
M Tế bào ngừng sinh trưởng và toàn bộ năng lượng được tập trung vào việc phân
chia tế bào thành hai tế bào con một cách có quy củ giữa giai đoạn nguyên
phân có một điểm kiểm soát M ở kỳ giữa nhằm đảm bảo tế bào đã sẵn sàng hoàn tất quá trình phân bào.
Trang 55
Trang 6 Đi m ki m soát chu kỳ t bào ể ể ế là các c ch ki m soát ơ ế ể trong t bào có ch c năng đ m b o s chính xác c a ế ứ ả ả ự ủ
quá trình phân bào trong các t bàoế
sinh v t nhân chu nậ ẩ Các đi m ki m soát này s xác ể ể ẽ
minh xem s ti n tri n c a các pha trong ự ế ể ủ chu kỳ t bàoế
có được hoàn t t m t cách chính xác hay không trấ ộ ước khi bước sang pha ti p theo N u c ch ki m soát phát ế ế ơ ế ể
hi n ra các sai sót, các v n đ x y ra trong t bào ho c ệ ấ ề ả ế ặ ngoài t bào, chúng s ch n chu kỳ t bào ngay t i ế ẽ ặ ế ạ
đi m ki m soát và không cho t bào ti n vào giai đo n ể ể ế ế ạ
ti p theo c a chu kỳ trế ủ ước khi các v n đ đấ ề ược gi i ả
quy t ế
M t ch c năng quan tr ng c a nhi u đi m ki m soát là ộ ứ ọ ủ ề ể ể
đ ki m soát các ể ể sai h ng v ADNỏ ề
6
Trang 8 Là đi m ki m soát đ u tiên trong chu kỳ t bào, n m cu i ể ể ầ ế ằ ở ố pha G1, đ u pha S ầ Chốt G1/S này kiểm soát các quá trình
di n ra G1, và các v t li u chu n b cho quá trình tái b n ễ ở ậ ệ ẩ ị ả DNA, nếu đã hoàn tất có thể chuyển tiếp vào giai đoạn S và bắt đầu quá trình tự nhân đôi ADN
Đi m gi i h n đ ể ớ ạ ượ c đi u khi n ch y u b i ể ể ủ ế ở
ch t c ch CDK p16 ấ ứ ế
N u t bào không qua đ ế ế ượ c đi m G1/S các nhân t GF ể ố
( growth factors)và các ch t kích thích phân bào ( mitogen) ấ kích thích s ho t hóa c a các gen mã hóa cho protein, enzym ự ạ ủ
có tác đ ng đáp ng s m c a t bào nh : các nhân t phiên ộ ứ ớ ủ ế ư ố
mã E2F, các cyclin D,E ,A cdk 2, cdk4
N u DNA bi h h ng thì t bào b ách l i G1 cho đ n khi các ế ư ỏ ế ị ạ ở ế
h h ng đó đ ư ỏ ượ c s ch a đ phòng ng a s tái b n c a các ử ữ ể ừ ự ả ủ DNA b đ t bi n ị ộ ế
8
Trang 9If a cell receives a go-ahead
signal at the G1 checkpoint, the cell continues on in the cell cycle.
If a cell does not receive a go-ahead signal at the G 1 checkpoint, the cell exits the cell cycle and goes into G 0 , a nondividing state.
Trang 10Đối với các tế bào có chu kỳ chuẩn liên tục thì điểm chốt này kiểm tra các quá trình
diễn ra ở G1, khi các quá trình đó đã hoàn tất thì nó phát động cho sự tái bản AND và tiếp tục chu kỳ.
Đối với động vật có xương sống protein
p53 có vai trò đáp ứng lại các hư hỏng
nặng của ADN bằng cách tự chết là để
ngăn ngừa sự đột biến ADN có thể sẽ dẫn đến phát triển các tế bào ung thư
10
Trang 12 Đi m ki m soát th hai c a chu kỳ t bào n m cu i pha ể ể ứ ủ ế ằ ố G2 Đi m ch t G2 ki m tra c a vào pha M c a t bào ể ố ể ử ủ ế
.Điểm chốt G2 báo hiệu là các qúa trình cần thiết cho sự phân bào phải được hoàn tất ( s tái b n DNA, s đông ự ả ự
đ c và tăng xo n c a s i nhi m s c) thì t bào m i ặ ắ ủ ợ ễ ắ ế ớ
vượt qua ch t đ vào nguyên phân ố ể
N u quá trình đó ch a đế ư ược hoàn t t hay x y ra s h ấ ả ự ư
h ng DNA thì t bào b ách l i G2/M đ ngăn ch n s ỏ ế ị ạ ể ặ ự
h h ng trong h gen c a TB con ư ỏ ệ ủ
Các ph c h Cdk1-cyclin A và Cdk1-cyclin B liên quan ứ ệ
t i đi m ki m soát này đớ ể ể ược kích ho t b i các protein ạ ở
c ch và b i vi c phosphorin hóa nh các kinase ( MPF
- Maturation Promoting Factor) và gi i phospho nh các ả ờ phosphatase
12
Trang 14 Điểm kiểm soát ở giữa pha M đảm bảo cho tế bào
đã sẵn sàng để hoàn thành sự phân chia
Đi m ki m soát M xu t hi n trong ể ể ấ ệ kỳ gi aữ c a ủ nguyên phân khi t t c các nhi m s c th kép ấ ả ễ ắ ể
đã ho c đáng nh đã đặ ẽ ược s p x p v i tâm đ ng ắ ế ớ ộ
th ng hàng trên m t ph ng xích đ o và đang ẳ ặ ẳ ạ
ch u s c căng v hai c c c a t bào truy n t ị ứ ề ự ủ ế ề ừ các s i thoi vô s c dính vào tâm đ ng S c căng ợ ắ ộ ứ này s đẽ ược c ch ki m soát nh n di n và t ơ ế ể ậ ệ ừ
đó kích ho t ạ kỳ sau c a nguyên phânủ [4], m đ u ở ầ
b ng vi c hai ằ ệ nhi m s c tễ ắ ử ch em trong cùng ị
m t nhi m s c th kép b ộ ễ ắ ể ị APC/C xúc ti n cho ế tách r i ra.ờ
14
Trang 15 Chốt kiểm soát kỳ giữa M (M metaphase
checkpoint): sự chuyển tiếp từ kỳ giữa sang kỳ sau nguyên phân Đi m ch t M phát hi n b t c ể ố ệ ấ ứ sai sót c a s i t vô s c đ bám vào ủ ợ ơ ắ ể
đ n khi t t c kinetochores đ ế ấ ả ượ c bám m t cách ộ chính xác
Phát hi n s r p ráp không thích h p c a b n ệ ự ắ ợ ủ ả thân s i vô s c và đình ch s phân bào ợ ắ ỉ ự
Kh i đ ng s t ch t c a t bào n u h h ng là ở ộ ự ự ế ủ ế ế ư ỏ không th s a ch a ể ử ữ
15
Trang 16 Chu kỳ t bào (cell cycle) là 1 vòng tu n hoàn các ế ầ
s ki n x y ra trong 1 t bào t khi t bào sinh ra , ự ệ ả ế ừ ế
r i l n lên , tr ồ ớ ưở ng thành và phân bào đ hình ể thành t bào m i ế ớ
Chu kỳ t bào g m các pha sinh tr ế ồ ưở ng ( G1, S, G2) pha phân chia (M)
S đi u hòa chu trình t bào là m t quá trình ph c ự ề ế ộ ứ
t p v i s tham gia c a y u t là các đi m ki m ạ ớ ự ủ ế ố ể ể soát chu trình t bào : G1/S, G2/M, M Nh s hi u ế ờ ự ể
bi t vai trò và c ch c a các đi m ki m soát con ế ơ ế ủ ể ể
ng ườ i có th ng d ng trong y h c phòng ch ng ể ứ ụ ọ ố các b nh ung th ệ ư
16
Chu
kỳ
tế
bào (cell-cycle) là
gian
ra
kể
từ
tế
bào
hình thành
từ
phân bào
tế
bào
mẹ
và
thúc
sự
phân bào
để
hìnhthành
tế
bào
.
-Chu
kỳ
tế
bào bao
pha sinh
(growth phase)
G1, S, G2 và pha phân chiaM(division phase)
-Sự
hoà chu
kỳ
tế
bào là
quá trình
sự
tham gia
tố
.- Chính
nhờ
sự
vai trò
các
tố
và
cơ
chế
nó mà con
có
thể
ng
để
ng
trong y
nông
như
các
khác.
13
Chu
kỳ
tế
bào (cell-cycle) là
gian
ra
kể
từ
tế
bào
hình thành
từ
phân bào
tế
bào
mẹ
và
thúc
sự
phân bào
để
hìnhthành
tế
bào
.
-Chu
kỳ
tế
bào bao
pha sinh
(growth phase)
G1, S, G2 và pha phân chiaM(division phase)
-Sự
hoà chu
kỳ
tế
bào là
quá trình
sự
tham gia
tố
.- Chính
nhờ
sự
vai trò
các
tố
và
cơ
chế
nó mà con
có
thể
ng
để
ng
trong y
nông
như
các
khác.
13
Chu
kỳ
tế
bào (cell-cycle) là
gian
ra
kể
từ
tế
bào
hình thành
từ
phân bào
tế
bào
mẹ
và
thúc
sự
phân bào
để
hìnhthành
tế
bào
.
-Chu
kỳ
tế
bào bao
pha sinh
(growth phase)
G1, S, G2 và pha phân chiaM(division phase)
-Sự
hoà chu
kỳ
tế
bào là
quá trình
sự
tham gia
tố
.- Chính
nhờ
sự
vai trò
các
tố
và
cơ
chế
nó mà con
có
thể
ng
để
ng
trong y
nông
như
các
khác.
13
Trang 17
17