Цитоскелет (цитоқаңқа) құрылымдары

А-микротүтікшелер, Б-актин филаменттері, В-аралық филаменттер

Аралық филаменттердің негізгі ақуыздары-кератин филаменттері (адамның эпителий жасушаларында кездеседі), виментин тәрізді филаменттер (фибробласттарда, эндотелиалды жасушаларда кездесетін десмин, перферин т.с.с), нейрофиламенттер (нейрондарда) және ламиндер (жасуша ядросында кездеседі). Аралық филаменттер жасуша иілімділігін қалыптастырып, механикалық әсерлерге шыдамдылығын жоғарылатады.

Центромера-ядро қабықшасына жақын орналасқан бос (аморфты) денешік болып табылады. Ол бір-біріне перпендикуляр орналасқан жұп цилиндірлік құрылым-центриолядан құрылған. Интерфаза кезінде центросомада цитоплазмалық микротүтікшелер түзіледі, сондықтан-да оны микротүтікшелерді ұйымдастырушы орталық (МҰО) деп атайды. Жұп центриолядан тұратын центросома пресинтетикалық (G₁) кезеңнің аяғында екі еселенеді, бірақ центриолялар бөлінбейді. Интерфаза кезінде цитоплазмалық микротүтікшелер үнемі жаңадан түзіліп және ыдырап отырады. Ал, жасушаның бөліну кезінде-профаза басында, ұзын цитоплазмалық микротүтікшелер ыдырайды. Центросома айналасында жаңадан, қысқа микротүтікшелер пайда бола бастайды. Олар өте тұрақсыз болады, олардың түзілуі және ыдырауы интерфаза кезіндегімен салыстырғанда әлде қайда жылдам жүреді.

Центриоля айналасында түзілетін қысқа микротүтікшелерді сәулелі (астральды) микротүтікшелер деп атайды. Осы кезде әрбір центриолядан басталатын бірнеше сәулелі (астральды) микротүтікшелер бір-бірімен жанасып айқасады, бұл олардың тұрақтануына алып келеді. Микротүтікшелердің түзілуі (жинақталуы) жалғаса бергендіктен микротүтікшелер ұзындығы біршама ұзарады, ал бұл центриолялардың жасушаның қарама-қарсы полюстеріне қарай ығыстырылуына алып келеді.

Жасушаның қарама-қарсы полюстерін байланыстыратын микротүтікшелерін полярлық микротүтікшелер (бөліну жіпшелері) деп атайды. Полярлық микротүтікшелер (бөліну жіпшелері) митоздың анафаза сатысында бір-бірінен ажырасқан хромосомалардың бөлінуші жасушаның полюстеріне қарай тартылуын (жылжуын) қамтамасыз етеді.
Оқушылардың өтілген тақырып бойынша білімін тексеру.

Бақылау сұрақтары (кері байланыс) 10 мин (10%)

• 
  Оқущылардың білімін жан жақты тексеру
  
• 
  Сұрақтарды дұрыс және мазмұнды құрастыруға мән беру
  

Оқушылардың білім деңгейін бағалау. Келесі сабақтың тақырыбын хабарлау

Митозды белсендіретін фактор туралы түсінік.

1.С.А.Әбилаев «Молекулалық биология және генетика» - Оқулық.Шымкент – «АСҚАРАЛЫ» баспасы,2008ж.

1.Медицинская биология и генетика / Под. Редакцией Куандыкова Е.У. – Алматы,2004

2. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н.Молекулярная биология.Учебное пособие для студентов медицинских вузов – Москва: Наука,2003,544с.

3. Ньюссбаум Р.И.др.Медицинская генетика: учебное пособие / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П – М.,2010. – 624с.

4. Притчарт Д.Дж., Корф Б.Р.Наглядная медицинская генетика / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П. – М.,2009 – 200с.

1.Введение в молекулярную медицину / под.ред.Пальцева М.А. – М.,Медицина, 2004

2. Генетика. Учебник / под.ред.академика РАМН Иванова В.И. – М., ИКЦ «Академкнига», 2006 .

3.Гинтер Е.К.Медицинская генетика – М.,Медицина,2003.

4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П.Биология.Учебное пособие – Астана, 2006, 2007.

5. Медицинская паразитология.Учебное пособие.Барышников Е.Н. – М., ВААДОС – пресс, 2005.

6. Пехов А.П.Биология и общая генетика. Учебник – СПб,2006.

7. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер с англ. – М.: БИНОМ – Пресс,2003.

• 
  Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру
  

• 
  Тақырыпты жоспарымен таныстыру
  
• 
  Түсіндірілетін материалдық негізділігімен жеткізілуінің ғылымилығы
  
• 
  Жаңа сабақты сапалы игеру үшін түрлі оқу әдістерін қолдану.
  

Митоз-жасуша циклиннің ең күрделі және қиын кезеңі болып табылады. Бұл кезде микроскоп арқылы байқауға болатын радикалдық қайтақұрылымдар орын алады. Қалайша осындай өзгерістер Циклин В-ЦТК-1 немесе митозстимулдаушы фактор (МСФ) арқылы басқарылады?

Митоздың алғашқы екі фазасында-профаза және метафаза, МСФ белсенділігінің жоғары болуы маңызды рөл атқарады: ол хромосомалардың конденсациялануы, ядро қабықшасының ыдырауы т.б. сияқты үдерістерді инициациялайды.

1. Хромосомалардың конденсациялануы. МСФ гистон Н-1-ді фосфорлайды, ал гистон Н 1 молекулалары ДНҚ-ның нуклеосомааралық учаскелерімен байланысқан және фосфорланған күйінде нуклеосома жіпшесінің жинақталуына қатынасады.

Хромосоманың конденсациялануы үшін жалғыз гистон Н 1 фосфорлануы жеткіліксіз, сондықтан да конденсацияланған хромосома құрылымын қалыптастырушы басқа да ақуыздар белгілі: олар SMS (structural maintenance of chromosomes) және басқа да ақуыздар. Тек осылардың бәрінің МСФ арқылы фосфорлануынан кейін олар конденсин деп аталатын кешенге топтасады.

Осы кешен нуклеосома жіпшесінің жинақталып, күрделі құрылымдардың –соленоид типті ширатпаның, суперширатпаның, ақырында метафазалық хромосомалардың түзілуіне алып келеді.

Нуклеосома жіпшесінің жинақталуы үшін энергия көзі болып АТФ гидролизі саналады.

2. Ядро қабықшасының ыдырауы. Ядро қабықшасының біртұтастығы ядро ламинасына байланысты. Ламина ақуыздарының (А,В,С типті) пішіні гантельтәрізді болады: екі глобулалық (домалақ) домен таяқша тәрізді бөлім арқылы байланысқан. Олардың полимерленуі глобулалық домендердің өзара әрекеттесулері арқылы жүзеге асады.

Бұл әрекеттесу фосфорлану және фосфорсыздану арқылы реттелінеді. МСФ таяқша тәрізді бөлім филаменттерінің белгілі бір серин қалдықтарын фосфорлайды, ал бұл байланыстырушы домен (таяқша тәрізді бөлімі) конформациясын өзгертіп ламина ақуызы молекуласының «шашылып» кетуіне алып келеді. А,С ламина ақуыздары ерітіндіге айналады, ол В ақуызы ядро мембранасымен байланысқан күйде қалады. Біріктіруші «қаңқадан» айырылған мембрана фрагменттерге ыдырап микротүтікшелерге топтасады. Осылайша МСФ екінші маңызды нәтижесі-ядро қабықшасының ыдырауына алып келеді.

3. Басқа да мембраналық құрылымдардың ыдырауы.

Митоз профазасында ядро қабықшасының ыдырауымен бірге, ЭПТ және Гольджи кешенінің мембраналарының ыдырауыда орын алады. Оның биологиялық мәні түсінікті. Біртұтас цистерналар мен вакуолялар жүйесінің сақталуы,

-біріншіден, хромосомалардың ажырасуына кедергі келтірген болар еді;

-екіншіден, болашақ ядролар құрамына енген болар еді;

-үшіншіден, цитоплазманың бөлінуіне кедергі келтірген болар еді.

Ядро мембранасы сияқты, бұл мембраналар да ерімейді, ал ұсақ көпіршіктерге, везикулаларға ыдырайды.

Бұл құбылысты іске қосатын тетік те (механизм) бұрынғыдай-МСФ-дың мембранамен байланысқан кейбір құрылымдық ақуыздарын фосфорлау арқылы жүзеге асады.

5. Цитоплазманың күні бұрын бөлінуін (цитотомия) болдырмау.

Телофазада цитоплазманың бөлінуі актиномиозин сақинасының пайда болуы және актиндік, миозиндік филаменттердің өзара әрекеттесуі есебінен бірте бірте тарылуы нәтижесінде жүзеге асады. Бірақ, әр нәрсе өз уақтында жүзеге асуы қажет. Сондықтан да МСФ (митоз стимулдаушы фактор) профазаның басында миозиннің жеңіл жіпшелерін фосфорлайды, ал бұл миозинді актинмен әрекеттесу қабілетінен айырады. Осылайша, бөлінуші жасушаның полюстерінде хромосомалардың жинақталуына дейін, мезгілінен бұрын цитотомияның басталуын болдырмайды.
Оқушылардың өтілген тақырып бойынша білімін тексеру.

Бақылау сұрақтары (кері байланыс) 10 мин (10%)

• 
  Оқушылардың білімін жан жақты тексеру
  
• 
  Сұрақтарды дұрыс және мазмұнды құрастыруға мән бер
  

Оқушылардың білім деңгейін бағалау. Келесі сабақтың тақырыбын хабарлау

Циклиндердің және циклинге тәуелді киназдың рөлі. Р53 ақуыздың реттегіштік рөлі.

1.С.А.Әбилаев «Молекулалық биология және генетика» - Оқулық.Шымкент – «АСҚАРАЛЫ» баспасы,2008ж.

1.Медицинская биология и генетика / Под. Редакцией Куандыкова Е.У. – Алматы,2004

2. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н.Молекулярная биология.Учебное пособие для студентов медицинских вузов – Москва: Наука,2003,544с.

3. Ньюссбаум Р.И.др.Медицинская генетика: учебное пособие / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П – М.,2010. – 624с.

4. Притчарт Д.Дж., Корф Б.Р.Наглядная медицинская генетика / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П. – М.,2009 – 200с.

1.Введение в молекулярную медицину / под.ред.Пальцева М.А. – М.,Медицина,2004

2. Генетика. Учебник / под.ред.академика РАМН Иванова В.И. – М., ИКЦ «Академкнига»,2006 .

3.Гинтер Е.К.Медицинская генетика – М.,Медицина,2003.

4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П.Биология.Учебное пособие – Астана,2006,2007.

5. Медицинская паразитология.Учебное пособие.Барышников Е.Н. – М., ВААДОС – пресс,2005.

6. Пехов А.П.Биология и общая генетика. Учебник – СПб,2006.

7. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер с англ. – М.: БИНОМ – Пресс,2003.

• 
  Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру
  

• 
  Тақырыпты жоспарымен таныстыру
  
• 
  Түсіндірілетін материалдық негізділігімен жеткізілуінің ғылымилығы
  
• 
  Жаңа сабақты сапалы игеру үшін түрлі оқу әдістерін қолдану.
  

Жасуша циклының кезеңдерінің рет-ретімен алмасуында протеинкиназалар-яғни циклинтәуелді киназалар (ЦТК, ағыл. Сdк-cyсlin-dependent kinases) шешуші рөл атқарады.

Циклин тәуелді киназалар (ЦТК) молекулалары бір бөлшектен (субъединицадан) тұрады және өз бетінше белсенді болмайды. Олардың активтенуі арнайы ақуыз-Циклинмен (Ц) байланысып Ц-ЦТК кешен пайда етуі арқылы жүзеге асады.

Сонымен, белсенді (актив) күйінде аталған протеинкиназалар-Циклин-Циклинтәуелді (Ц-ЦТК) кешендер болып табылады, оның Циклині (Ц)-активтендіруші, ал циклин тәуелді киназасы (ЦТК)-катализдеуші қызметтер атқарады. Циклиндердің (Ц)-бірнеше түрлері белгілі, оларды латын әрпімен-Ц-А, Ц-В, Ц-Д, Ц-Е деп бейнелесе, циклинтәуелді киназаларды (ЦТК)-араб цифрларымен бейнелейді-ЦТК-1, ЦТК-2, ЦТК-4, ЦТК-6.

Жасуша циклиннің басталуын Циклин Д-ЦТК-4 не Циклин-Д-ЦТК-6 кешендері анықтайды. Бұл кешендер (Ц-Д-ЦТК-4) G₁-пресинтетикалық кезеңнің басында қызмет етіп, тиесілі жасушаішілік құбылыстарды тудырады, жасушаның «рестрикция нүктесінен» өтуіне мүмкіндік жасайды.

Осы кешен бөлінуін уақытша тоқтатқан, яғни «ұйқыға» кеткен, G_о-жасушаларының митоздық циклға қайта оралуын да қамтамасыз етеді.

G₁-кезеңнің екінші жартысы, яғни «рестрикция нүктесінен» өткеннен кейін, Циклин Е-ЦТК-2 кешенінің басқаруымен өтеді.

МРҒ-митозстимулдаушы фактор

Постсинтетикалық-G₂-кезеңде Циклин В-ЦТК-1 кешені жасушаны митозға «енгізіп», оның бір қалыпты жүруін «басқарады». Сондықтан бұл кешенді-митозстимулдаушы фактор (МСФ, ағыл. МРҒ-mitosis-promoting faktor) деп атайды.

Циклинтәуелді киназалардың (ЦТК) мөлшері мен белсенділігі өте күрделі бақылауда болатындығы өзінен өзі түсінікті. Бұл бақылаудың негізгі принциптері төмендегідей:

1) Циклин тәуелді киназалардың (ЦТК) синтезделуінің реттелуі.

Жасуша циклінің әртүрлі кезеңдерінде жасушада бір мезгілде барлық циклинтәуелді киназалардың (ЦТК) болмауы мүмкін, сондықтан да белгілі бір ЦТК гендерінің активтенуінің маңызы өте жоғары.

G₁-кезең кешендері-Циклин Д-ЦТК-4,6 және Циклин Е-ЦТК-2 көптеген әрекеттермен бірге ЦТК-1-дің генінің транскрипциялануын іске қосады. Ал ЦТК-1 G₂-кезеңінің және митоз кешендерінің (Циклин-В-ЦТК-1 немесе МСФ) түзілуі үшін қажет.

2) ЦТК-лардың белсенділігінің реттелуі-ол көптүрлі болады:

а) ЦТК-ның тиесілі активтендіруші бөлшек-Циклинмен байланысуы;

б) ЦТК не Циклин-ЦТК кешенмен ингибиторлық фактордың байланысуы. Ингибиторлар ретінде еркін ЦТК-4,6 мен байланысатын және Циклин-Д-ЦТК 4,6 кешенінің түзілуін болдырмайтын ІNК 4 (р53 және р16) ақуыздарын атауға болады. Сонымен қатар, екінші бір ақуыздар –КІР 1 (р21, р27, р57) қалыптасқан кешенмен (Циклин Д-ЦТК 4,6) байланысып оған ингибиторлық әсер етеді (127 сурет);

в) ЦТК-ның фосфорлануы және фосфорсыздануы. ЦТК-2-нің треонин қалдықтарының фосфорлануы олардың белсенділігін жүздеген есе арттырады, ал сол ЦТК-2-нің тирозин қалдықтарының фосфорлануы оның белсенділігін керісінше едәуір төмендетеді.

Бірақ, соңғысы Сdс 25а гені кодтайтын ерекше фосфотазаның әсерінен фосфорсызданып қалпына келеді.

Сонымен қатар, ЦТК-1-ге ингибиторлық әсер ететін 2 тирозинкиназалар белгілі, олардың біреуі еркін ЦТК-1-ге, ал екіншісі циклин-В-ЦТК-1 кешеніне әсер етеді.

а) Көптеген митогендік факторлар жасуша циклынің әрбір кезеңдерінде белгілі бір циклиндер гендерін активтендіреді, мысалы: G₁-кезеңде циклин Д және Е; S-кезеңде-циклин А және В гендерін т.с.с.

б) Циклин В-ның убиквитинтәуелді тетіктер арқылы ыдырауының реттелуі.

Митоз стимулдаушы фактор (МСФ) (циклин В-ЦТК-1) белгілі бір ақуыздарды фосфорлап жасушаның митозға енуін стимулдайды. Бірақ, митоздың аяқталуы үшін осыған қарама-қарсы құбылыстар қажет, яғни МСФ-концентрациясы азайып жойылуы қажет. Ал, бұл Циклин В-ның тез протеолиздануы (ыдырауы) арқылы жүзеге асады. Ол бұлай болады:

Митоздың метафазасында МСФ кешенінің белсенділігі ең жоғары деңгейге жетеді. Бұл кезде ол, басқа да ақуыздармен бірге, анафазаны қамтамасыз ететін факторды (АҚФ, ағыл. АРС-anaphase-promoting complex) фосфорлайды.

Ал бұл фактор МСФ-үшін убиквитинлигаза болып табылады, сондықтан да ол Циклин В-ға, бірізділікпен бір-бірлеп убиквитин молекулаларын жалғайды.

Осылайша «таңбаланған» циклин В протеосомаларда тез ыдырайды, нәтижесінде Циклин В-ЦТК-1 концентрациясы айтарлықтай азаяды да жасушада анафаза, сосын телофаза құбылыстары сәтті аяқталады.

G₁-кезеңде АҚФ-(АРС) фактор активсізденеді, осының салдарынан Циклин-В-ның ыдырау жылдамдығы төмендеп осы циклин жасушада қайтадан жинақтала бастайды.

в) ЦТК ингибиторларының синтезделуінің реттелуі. Ол ІNК-4 (р53, р16) не КІР-1 ақуыздары арқылы бақыланады. Бұл ақуыздардың синтезделуінің реттелуін жасуша пролиферациясын стимулдайтын не тежейтін жасушадан тыс орналасқан эффекторлар пайдаланады. Мысал ретінде, реттелудің осы жолында маңызды қызмет атқаратын Smаd ақуызы. Smаd ақуызы тиесілі транскрипциялық факторларды пайда етіп р15, р21 сияқты ингибиторлардың синтезделуін стимулдайды.
Оқушылардың өтілген тақырып бойынша білімін тексеру.

Бақылау сұрақтары (кері байланыс) 10 мин (10%)

• 
  Оқушылардың білімін жан жақты тексеру
  
• 
  Сұрақтарды дұрыс және мазмұнды құрастыруға мән бер
  

Оқушылардың білім деңгейін бағалау. Келесі сабақтың тақырыбын хабарлау

Апоптоз туралы түсінік. Жалпы сипаттама.

1.С.А.Әбилаев «Молекулалық биология және генетика» - Оқулық.Шымкент – «АСҚАРАЛЫ» баспасы,2008ж.

1.Медицинская биология и генетика / Под. Редакцией Куандыкова Е.У. – Алматы,2004

2. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н.Молекулярная биология.Учебное пособие для студентов медицинских вузов – Москва: Наука,2003,544с.

3. Ньюссбаум Р.И.др.Медицинская генетика: учебное пособие / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П – М.,2010. – 624с.

4. Притчарт Д.Дж., Корф Б.Р.Наглядная медицинская генетика / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П. – М.,2009 – 200с.

1.Введение в молекулярную медицину / под.ред.Пальцева М.А. – М.,Медицина,2004

2. Генетика. Учебник / под.ред.академика РАМН Иванова В.И. – М., ИКЦ «Академкнига»,2006 .

3.Гинтер Е.К.Медицинская генетика – М.,Медицина,2003.

4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П.Биология.Учебное пособие – Астана,2006,2007.

5. Медицинская паразитология.Учебное пособие.Барышников Е.Н. – М., ВААДОС – пресс,2005.

6. Пехов А.П.Биология и общая генетика. Учебник – СПб,2006.

7. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер с англ. – М.: БИНОМ – Пресс,2003.

• 
  Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру
  

• 
  Тақырыпты жоспарымен таныстыру
  
• 
  Түсіндірілетін материалдық негізділігімен жеткізілуінің ғылымилығы
  
• 
  Жаңа сабақты сапалы игеру үшін түрлі оқу әдістерін қолдану.
  

Каспазалар барлық жасушалар цитоплазмасында болуы мүмкін, бірақ апоптоз туралы әлі «ойланбаған», яғни қалыпты тіршілік ететін, ешқандай апоптоздық сигнал келіп жетпеген жасушаларда белсенді емес каспазалар бастамалары-прокаспазалар болады.

Активтенген кезде прокаспазалар N-ұшы доменін жойып, 2 субъединицаға (үлкен және кіші) ыдырайды. Содан кейін осы субъединицалар тетрамералық құрылымға жинақталады да екі белсенді орталық пайда етеді. Каспазаларға 10 фермент кіреді, олар белгілі бір бірізділікпен бірін бірі активтендіріп тармақталған каскад пайда етеді.

Плазмолеммадан басталатын сигнал әсерінен ең алғаш каспаза 8 активтенеді.