G1 kontrol noktası

HÜCRE DÖNGÜSÜ
Doç. Dr. Gülşah ÇEÇENER
Hücre döngüsü nedir?

Bir bölünmenin tamamlanmasından bir sonraki
bölünmeye kadar geçen olaylar dizisi.
Hücre döngüsünün evreleri:
Mikroskopta gözlendiğinde, hücre
döngüsü mitoz ve interfaz olmak üzere iki
temel bölüme ayrılır.
 Mitoz ve sitokinez sadece 1 saat sürer,
hücre döngüsünün %95’i interfazda geçer.
 İnterfaz: (Bölünmeye hazırlık evresi)

◦ Hücre büyümesi
◦ DNA replikasyonu
Hücre döngüsü 4 evreden oluşur:
◦
◦
◦
◦
G1
S
G2
M
G1: RNA sentezi + Protein sentezi
S : DNA sentezi + RNA sentezi + Protein sentezi
(Histonlar, enzimler)
G2 : RNA sentezi + Protein sentezi
Toplam döngü süresi 24 saat olan ve hızlı
çoğalan bir insan hücresi için;
 G1→11saat
 S → 8 saat
 G2→ 4 saat
 M → 1 saat
Embriyonik evrede hücre siklusu
farklıdır!
G1 evresi olayları
En uzun evredir (memeli hücrelerinde 916 saat)
 RNA & protein sentezi
 DNA sentezi için hazırlık

G1 veya G0

Go hücreleri metabolik olarak aktiftir fakat büyüme
ve protein sentezinin oranı azalmıştır
Sinir hücreleri ömür boyu
bölünmezler.
Böbrek, karaciğer ve akciğer hücreleri
Go fazındadır.
S evresi olayları
RNA sentezi G1 deki gibi devam eder.
 6 saat kadar sürer.
 Protein sentezi en yüksek düzeye ulaşır.
 DNA sentezi başlar.
 DNA 2 katına çıkar.
 Sentrozom kendini eşlemeye başlar.

S evresinde 1 tane replikasyon gerçekleşir.
Ökaryot hücre:
 G1→diploid (2n)
 S →(4n)
 G2→(4n)
 M’nin başında→ (4n)
 M’nin sonunda→(2n)
G2 evresi olayları
En kısa süren evredir.
 3-4 saat ya da daha kısa
 DNA sentezi durur
 RNA ve protein sentezi devam eder.
 Sentrozom duplikasyonu tamamlanır.

M evresi olayları
Hücre döngüsünün düzenlenmesi

HÜCRE DIŞI SİNYALLER
Büyüme faktörleri

HÜCRESEL OLAYLAR
Hücre büyümesi
DNA replikasyonu
Mitoz
Hücre döngüsünün farklı evrelerinde düzenlenme,
bir seri kontrol noktası ile sağlanır.
Hayvan Hücrelerinin çoğalması da.
G1 evresinde denetlenir.
Hücre döngüsünün kontrol noktaları



G1 kontrol noktası
Hücre yeterince büyüdü mü?
Çevre uygun mu?
Hasar var mı?
G2 kontrol noktası
Bütün DNA replike oldu mu?
Çevre uygun mu?
Hücre yeterince büyüdü mü?
Hasar var mı?
Metafaz kontrol noktası
Bütün kromozomlar ipliklere
bağlandı mı?

Oosit hücrelerinde hücre döngüsünün
kontrolü G2 fazında yapılmaktadır.

İnsanlarda oositler G2 de onlarca yıl
bekler, hormonlar tarafından yapılan
uyarılar ile M fazına geçerler.
Hücre siklusunun kontrol noktaları:

G1 kontrol noktasında
DNA’nın hasarı kontrol
edilir. Bu noktada
hasarın onarılması ile
ilgili hücreye zaman
tanınır.

P53 mutasyonları
hücresel genomda
mutasyonları arttırır.
Hücre siklusunun düzenlenmesi
Ökaryotik hücrelerin hücre siklusunun
kontrolünde siklinler ve siklin bağımlı
protein kinazlar (Cdk) görev almaktadır.
 Kinazlar kontrol noktalarından geçişte
önemli rol oynarlar.

Hücre döngüsünün düzenleyicileri

Bütün
eukaryotlarda
hücre döngüsü
bir grup
korunmuş
protein kinaz
tarafından
kontrol edilir.
Hücre döngüsünün düzenleyicileri

Bu protein
kinazlar
hücre
döngüsünün
evrelerine
geçişleri
tetiklemektedirler.
Hücre siklusunun siklin-Cdk
kompleksleri
Siklin-Cdk kompleksi
Maturation promoting factor (MPF)
(Mitozu başlatıcı faktör)

MPF sitoplazmik bir faktördür ve hem mitoz hem de
mayoz da hücrelerin mitotik siklusun M fazına girişine
neden olmaktadır. G2’den M’e geçişte MPF genel bir
regülatör olarak görev yapar.
MPF

Maturation promoting factor → MPF
Siklin B sentezi

Siklin B sentezi S evresinde başlar.
(defosforile)Tirozin 15
Wee1
fosforile tirozin 15
siklinB/cdk inaktif
G2’den M’ye geçiş:
(fosforile) tirozin15 &threonin14
Cdc 25c
Defosforile tirozin15 &threonin 14
(G2 &S evreleri boyunca birikir)
siklinB/cdk aktif
Siklin B/Cdk bir kere aktifleştikten sonra
Cdc2 proteinkinaz M evresi olaylarını
başlatan bir grup farklı hedef proteini
fosfatlar.
MPF’nin inaktivasyonu:
Mitozun sonlanması için
MPF’nin yıkılması gerekir.
 Mitoz sonlanmasında
metafazdan anafaza geçiş
esnasında siklin aniden
yıkılır.
 Siklinin yıkımı, hücrenin
mitozdan çıkış
noktasında MPF’yi
inaktive eder.

MPF’nin görevleri
İnhibitörler
Cdk’nın fosforillenmesi inhibitör proteinlerin
cdk/siklin kompleksine bağlanması ile kontrol
edilir.
 Ink4 ailesi üyeleri cdk4 ve cdk6’ya bağlanır ve
inhibe eder. (G1 restriksiyon geçiş bölgesi)
 Cip/Kip ailesi üyeleri cdk2,4 ve 6’nın siklin
A,D,E ile yaptıkları komplekslere bağlanarak
inhibe eder. (G1-S evreleri)


Cip/kip ailesi üyeleri;
◦ cdk2’nin siklinA ve E ile yaptığı kompleksleri
baskılar
◦ Cdk4 ve cdk6’nın siklin D ile yaptığı
kompleksleri aktive eder.

Cip/kip ailesi, hücre döngüsünün farklı
evrelerinde hem aktivatör hem de
inhibitör olarak ikili rol oynar!!
Büyüme faktörleri:
Retinoblastom (Rb)’nin önemi
Hücre siklusu deregülasyonu
Teşekkürler..

G1 kontrol noktasında
DNA’nın hasarı kontrol
edilir. Bu noktada
hasarın onarılması ile
ilgili hücreye zaman
tanınır.

P53 mutasyonları
hücresel genomda
mutasyonları arttırır.
Apoptosis