SlideShare a Scribd company logo
1 of 45
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 1
Μηχανισμοίκαι τρόποι ρύθμισης του κυτταρικού κύκλου.
Ο Γερμανός παθολογοανοτόμος Rudolf Virchow, μετέδωσε ένα σημαντικό μήνυμα
για τη συνέχεια της ζωής, τα κύτταρα παράγονται από κύτταρα και ο μοναδικός
τρόπος για την παραγωγή περισσότερων κυττάρων είναι η διαίρεση των ήδη
υπαρχόντων.
Κυτταρικός κύκλος ή κύκλος ζωής του κυττάρου ονομάζεται το χρονικό διάστημα
που μεσολαβεί από τη δημιουργία ενός κυττάρου ως τότε που θα παράγει τους
απογόνους του.
Ο κύκλος ζωής του κυττάρου διακρίνεται στη μεσόφαση και στη μιτωτική διαίρεση.
Μεσόφαση ονομάζεται η φάση του κύκλου ζωής του κυττάρου η οποία
παρεμβάλλεται σε δύο διαδοχικές μιτωτικές διαιρέσεις, αντιπροσωπεύει το 90%
έως 95% της διάρκειας του κυτταρικού κύκλου, και διακρίνεται στα στάδια G1, S και
G2. Εικόνες 1,2
Συνοπτικά:
G1: Μεγαλύτερη χρονικά από τα υπόλοιπα στάδια της μεσόφασης.
Βιοσύνθεση mRNA, tRNA, ριβοσωμάτων, πρωτεϊνών (δομικών και
λειτουργικών). Αύξηση κυτταρικής αναπνοής.
S: Μικρότερη χρονικά από τα υπόλοιπα στάδια της μεσόφασης
Διπλασιασμός του DNA.
G2: Διαίρεση μιτοχονδρίων, χλωροπλαστών, κεντροσωματίου.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 2
Εικόνα 1: Οι φάσεις του κυτταρικού κύκλου. Η μεσόφαση περιλαμβάνει όλο τον
κυυταρικό κύκλο εκτός από τη φάση Μ στην οποία διαιρείται ο πυρήνας και μετά
το κυτταρόπλασμα.
Εικόνα 2: Αναπαράσταση των σταδίων του κυτταρικού κύκλου και η σχετική
χρονική διάρκεια του κάθε σταδίου σε κύτταρα θηλαστικών.
Ο κυτταρικός κύκλος είναι ζωτικής σημασίας διαδικασία μέσω της οποίας ένα
μονοκύτταρο γονιμοποιημένο ωάριο αναπτύσσεται σε έναν ώριμο οργανισμό, καθώς
και μία διαδικασία μέσω της οποίας ανανεώνονται τα σωματικά κύτταρα.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 3
Στα ευκαρυωτικά κύτταρα ο κυτταρικός κύκλος χωρίζεται σε δύο φάσεις:
α) την μεσόφαση, μια φάση προετοιμασίας κατά την διάρκεια της οποίας τα
κύτταρα αυξάνονται, συσσωρεύουν θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για την
μίτωση και διπλασιάζουν το DNA τους και
β) και την μιτωτική φάση κατά την διάρκεια της οποίας το κύτταρο διαιρείται σε δύο
ανεξάρτητα κύτταρα, και γίνεται ακριβής διαχωρισμός των συστατικών.
Η μεσόφαση αποτελείται από τρείς διακριτές φάσεις:
α) G1 , β) S (σύνθεση DNA) και γ) G2.
Η φάση Μ αποτελείται από δύο στενά συνδεδεμένες διεργασίες: την μίτωση όπου τα
χρωμοσώματα του κυττάρου μοιράζονται στα δύο θυγατρικά κύτταρα και στην
κυτταροκίνηση, στην οποία το κυτταρόπλασμα χωρίζεται στα δύο και έτσι
σχηματίζονται δύο ανεξάρτητα κύτταρα. Η ενεργοποίηση της κάθε φάσης εξαρτάται
από την ομαλή εξέλιξη και την ολοκλήρωση της προηγουμένης. Τα κύτταρα τα οποία
έχουν προσωρινά ή αναστρέψιμα σταματήσει την διαίρεση εισέρχονται σε μία
κατάσταση ηρεμίας η οποία καλείται φάση G0.
Μετά την ολοκλήρωση της κυτταρικής διαίρεσης τρείς είναι οι προοπτικές του
κυττάρου: α) εκ νέου κυτταρική διαίρεση β) προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος
(απόπτωση) και γ) διαφοροποίηση. Εάν επακολουθήσει διαίρεση κάθε ένα από τα
θυγατρικά κύτταρα ξεκινούν το νέο τους κύκλο από την μεσόφαση. Εικόνα 3
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 4
Εικόνα 3: Αναπαράσταση του κυτταρικού κύκλου.
Φάση ηρεμίας (G0 φάση):
Τα μη διαιρούμενα κύτταρα στους πολυκύτταρους ευκαρυωτικούς
οργανισμούς εισέρχονται την φάση ηρεμίας G0 από την φάση G1 και μπορεί να
παραμείνουν αδρανή για μεγάλο χρονικό διάστημα, πιθανόν επ΄ αόριστον
(νευρώνες). Αυτό είναι πολύ συχνό για τα κύτταρα που είναι πλήρως
διαφοροποιημένα.
Η επιλογή εισόδου του κυττάρου στην G0 αντί της G1 καθορίζεται από ποικίλα
εξωτερικά ερεθίσματα (επάρκεια ή έλλειψη εξωγενών μιτογόνων, αυξητικών ή
άλλων παραγόντων). Ανά πάσα στιγμή και με την επίδραση των μεταβολών των ως
άνω εξωτερικών ερεθισμάτων η φάση ηρεμίας (G0) μετατρέπεται σε φάση G1,
φάση δηλαδή προετοιμασίας του κυττάρου για διαίρεση. Το καθοριστικό σημείο
μετάπτωσης από την φάση ηρεμίας (G0) στην φάση G1 ονομάζεται restriction point
(περιοριστικό σημείο). Μετά την δίοδο από το σημείο το κύτταρο δεν υπακούει
πλέον στους εξωγενείς παράγοντες και η πορεία του μέσω του κυτταρικού κύκλου
μέχρι την ολοκλήρωση της μίτωσης είναι προδιαγεγραμμένη.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 5
Σε συγκεκριμένους ιστούς η φάση G0 είναι μεγάλης σημασίας και το μεγαλύτερο
ποσοστό των κυττάρων τους βρίσκονται σε φάση ηρεμίας (π.χ. λεμφικός ιστός,
σκελετικοί μύες, λιπώδης ιστός, νευρικός ιστός κ.ά.). Σε αρκετούς ιστούς, όπως στο
λεμφικό, η φάση G0 είναι αντιστρεπτή υπό την επίδραση των διεγερτικών
παραγόντων που προαναφέραμε, ενώ σε άλλους, όπως οι σκελετικοί μύες και οι
νευρώνες, είναι μη αντιστρεπτή.
Μεσόφαση
Πριν ένα κύτταρο εισέλθει στην κυτταρική διαίρεση χρειάζεται να πάρει θρεπτικά
στοιχεία και να διπλασιάσει όλα τα υλικά του, ώστε να αντιστοιχούν σε δύο κύτταρα.
Όλες αυτές οι προετοιμασίες γίνονται κατά την διάρκεια της μεσόφασης, η οποία
ονομάζεται και προπαρασκευαστική φάση, και όπως αναφέρθηκε πραγματοποιείται
σε τρία στάδια, G1, S, και G2.
G1 φάση: Η πρώτη φάση της μεσόφασης από το τέλος της προηγουμένης μίτωσης
μέχρι την έναρξη τηςσύνθεσηςτου DNA καλείται φάση G1 ή αυξητική φάση. Κατά την
διάρκεια αυτής της φάσης οι βιοσυνθετικές δραστηριότητες του κυττάρου, οι οποίες
έχουν επιβραδυνθεί αρκετά κατά τη διάρκεια της φάσης Μ, επανέρχονται σε ένα
υψηλό ποσοστό. Αυτή η φάση χαρακτηρίζεται από αυξημένη πρωτεινοσύνθεση,
ώστε να παραχθούν και τα ένζυμα που απαιτούνται στην φάση S που απαιτούνται
για την αντιγραφή του DNA. Η διάρκεια αυτής της φάσης ποικίλει ακόμα και μεταξύ
διαφορετικών κυττάρων των ιδίων οργανισμών.
S φάση: Η επόμενη φάση S ξεκινά όταν αρχίζει η σύνθεση του DNA. Όταν
ολοκληρωθεί όλα τα χρωμοσώματα έχουν διπλασιαστεί, και κάθε ένα από αυτά
αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες. Έτσι κατά την διάρκεια αυτής της φάσης
η ποσότητα του DNA έχει διπλασιαστεί, αλλά ο αριθμός των χρωμοσωμάτων
παραμένει σταθερός. Η διαδικασία της αντιγραφής του DNA δεν ξεκινά από ένα
μοναδικό σημείο, αλλά από πολλά σημεία ταυτόχρονα. Με τον τρόπο αυτό το
κύτταρο μειώνει σημαντικά τη διάρκεια της φάσης S καθώς, σε αντίθετη περίπτωση
θα χρειαζόταν ένα περίπου μήνα για την ολοκλήρωση της αντιγραφής του DNA.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 6
G2 φάση: Κατόπιν το κύτταρο εισέρχεται στη φάση G2, η οποία προηγείται της
εισόδου στην φάση Μ. Κατά την διάρκεια αυτής της φάσης λαμβάνουν ξανά χώρα
οι βιοσυνθετικές δραστηριότητες, οι οποίες περιλαμβάνουν κυρίως την παραγωγή
μικροσωληνίσκων, που απαιτούνται κατά την διάρκεια της μίτωσης για το
σχηματισμό της μιτωτικής ατράκτου.
Φάση M /Μιτωτική φάση: Η σχετικά σύντομη φάση Μ αποτελείται από την
πυρηνική διαίρεση (μίτωση) και την κυτταροκίνηση.
Μίτωση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένα ευκαρυωτικό κύτταρο χωρίζει
τα χρωμοσώματα του πυρήνα του σε δύο όμοια σύνολα σε δύο πυρήνες.
Περιλαμβάνει την πρόφαση, την προμετάφαση, τη μετάφαση, την ανάφαση και
την τελόφαση. Συνήθως ακολουθείται άμεσα από την κυτταροκίνηση, η οποία
χωρίζει τον πυρήνα,το κυτταρόπλασμα, τα οργανίδια και την κυτταρική μεμβράνη σε
δύο κύτταρα που περιέχουν περίπου ίδια μερίδια αυτών των κυτταρικών
συστατικών. Πραγματοποιείται έτσι η διαίρεση του αρχικού κυττάρου σε δύο
θυγατρικά κύτταρα γενετικά όμοια, τόσο μεταξύ τους όσο και με το μητρικό κύτταρο.
Η διαδικασία της μίτωσης είναι πολύπλοκη και αυστηρά ρυθμισμένη. Η
αλληλουχία των γεγονότων διαιρείται σε φάσεις που αντιστοιχούν στην ολοκλήρωση
ενός συνόλου δραστηριοτήτων και της έναρξης του επομένου. Κατά την διάρκεια της
μίτωσης τα ζεύγη των χρωμοσωμάτων συμπυκνώνονται και προσκολλώνται στη
μιτωτική άτρακτο. Οι αδελφές χρωματίδες αποχωρίζονται πλήρως και
αποσυσπειρώνονται σταδιακά. Το κύτταρο μετά οδηγείται στην κυτταροκίνηση για
να παράγει δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα. Εικόνες 4,5
Το κύτταρο θα επαναδιαιρεθεί όταν υπερισχύσουν οι θετικοί έναντι των
αρνητικών ρυθμιστικών παραγόντων του κυτταρικού κύκλου, δηλαδή μόλις
αυξηθούν τα επίπεδα των κυκλινών και μειωθούν τα επίπεδα των αναστολέων των
κυκλινοεξαρτώμενων κινασών.
Επειδή η κυτταροκίνηση εμφανίζεται συνήθως σε συνδυασμό με την μίτωση, η
μίτωση συχνά ταυτίζεται με την φάση Μ. Εντούτοις, υπάρχουν πολλά κύτταρα όπου
η μίτωση και η κυτταροκίνηση διενεργούνται χωριστά, διαμορφώνοντας
μεμονωμένα κύτταρα με πολλαπλούς πυρήνες σε μία διαδικασία που ονομάζεται
ενδο-αναδιπλασιασμός. Αυτό παρατηρείται κυρίως μεταξύ των μυκήτων, αλλά και σε
διάφορες άλλες ομάδες.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 7
Ακόμα και στα ζώα η κυτταροκίνηση και η μίτωση μπορεί να εμφανιστούν
ανεξάρτητα, όπως για παράδειγμα κατά την διάρκεια ορισμένων σταδίων εμβρυϊκής
ανάπτυξης της Δροσόφιλα. Λάθη στην μιτωτική διεργασία μπορεί είτε να οδηγήσουν
στον κυτταρικό θάνατο μέσω της απόπτωσης ή να προκαλέσουν μεταλλαγές που
μπορεί να οδηγήσουν σε καρκινογένεση. [1 - 7]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 8
Εικόνα 4: Η ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ ΚΑΙ Ο ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ
Η διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο θυγατρικά κύτταρα συμβαίνει κατά τη φάση Μ
του κυτταρικού κύκλου. Η φάση Μ περιλαμβάνει τη διαίρεση του πυρήνα ή
μίτωση και τη διαίρεση του κυτταροπλάσματος ή κυτταροκίνηση. Κατά την
πρόφαση, κάθε διπλασιασμένο χρωμόσωμα που αποτελείται από δύο αδελφές
χρωματίδες συμπυκνώνεται.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 9
Έξω από τον πυρήνα συναρμολογείται η μιτωτική άτρακτος ανάμεσα στα δύο
κεντροσωμάτια που έχουν αντιγραφεί και απομακρυνθεί το ένα από το άλλο. Η
προμετάφαση αρχίζει απότομα με την αποδόμηση του πυρηνικού περιβλήματος.
Τα χρωμοσώματα μπορεί πλέον να προσδεθούν στους μικροσωληνίσκους της
ατράκτου μέσω των κινητοχώρων τους και να μετακινηθούν. Κατά τη μετάφαση
τα χρωμοσώματα παρατάσσονται στον ισημερινό της ατράκτου, στο μέσον της
απόστασης ανάμεσα στους πόλους της. Οι ζευγαρωμένοι μικροσωληνίσκοι των
κινητοχώρων πάνω σε κάθε χρωμόσωμα συνάπτονται στους αντίθετους πόλους
της ατράκτου. Κατά την ανάφαση οι ζευγαρωμένες χρωματίδες διαχωρίζονται
συγχρονισμένα, έτσι ώστε να σχηματιστούν δύο θυγατρικά χρωμοσώματα. Κάθε
χρωματίδη έλκεται αργά προς τον σύστοιχο πόλο της ατράκτου. Οι
μικροσωληνίσκοι των κινητοχώρων βραχύνονται και ταυτόχρονα οι πόλοι της
ατράκτου απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο. Οι δύο αυτές διεργασίες
συμβάλλουν στο διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων. Κατά τη διάρκεια της
τελόφασης οι δύο ομάδες των θυγατρικών χρωμοσωμάτων φτάνουν στους
πόλους της ατράκτου. Γύρω από κάθε ομάδα συναρμολογείται ένα νέο πυρηνικό
περίβλημα και έτσι ολοκληρώνεται ο σχηματισμός των δύο πυρήνων και
σηματοδοτείται το τέλος της μίτωσης. Η διαίρεση του κυτταροπλάσματος αρχίζει
με τη συναρμολόγηση του συσταλτικού δακτυλίου. Κατά τη διάρκεια της
κυτταροκίνησης ενός ζωικού κυττάρου, το κυτταρόπλασμα διαιρείται στα δύο
από τον συσταλτικό δακτύλιο ακτίνης και μυοσίνης που περισφίγγει το κύτταρο
για να δημιουργήσει δύο θυγατρικά κύτταρα, το καθένα με το δικό του πυρήνα.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 10
Εικόνα 5: Στάδια Μίτωσης.
Πίνακας 1: Σημεία στα οποία μπορεί να σταματήσει ο κυτταρικός κύκλος.
Στάση του κυτταρικού κύκλου Αιτία
G1 Βλάβη στο DNA
S Μη ολοκλήρωση αντιγραφής
G2 Βλάβη στο DNA
Μίτωση Μη προσδεδεμένος κινητοχώρος
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 11
Για να εξασφαλίσουν τη σωστή εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου, τα
ευκαρυωτικά κύτταρα ανέπτυξαν ένα περίπλοκο δίκτυο ρυθμιστικών πρωτεϊνών
γνωστό ως σύστnμα ελέγχου του κυτταρικού κύκλου. Στο κέντρο αυτού του
συστήματος βρίσκεται μια τακτική σειρά βιοχημικών διακοπτών που ελέγχουν τα
κύρια συμβάντα του κύκλου, μεταξύ άλλων την αντιγραφή του DNA και τον
διαχωρισμό των διπλασιασμένων χρωμοσωμάτων. Για να συντονίσει αυτές τις
δραστηριότητες, το σύστημα ελέγχου του κυτταρικού κύκλου απαντά σε ποικίλα
εξωκυττάρια και ενδοκυττάρια σήματα. Στο εσωτερικό του κυττάρου, το σύστημα
ελέγχχου παρακολουθεί την εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου και έτσι διασφαλίζει ότι
η αντγραφή του DNA θα έχει ολοκληρωθεί πριν αρχίσει η κυτταρική διαίρεση. Το
σύστημα ελέγχχου πρέπει επίσης να συνεκτιμά τις συνθήκες που επικρατούν στο
εξωτερικό του κυττάρoυ. Εικόνα 6
Εικόνα 6: Δύο βασικά σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 12
Το 1989 για πρώτη φορά οι Hartwell και Weinert διετύπωσαν την έννοια των
“checkpoints” (σημεία ελέγχου) στον κυτταρικό κύκλο. Η διαδικασία της ομαλής
μετάβασης από την μία φάση του κυτταρικού κύκλου στην επομένη καθώς και ο
έλεγχος της ακεραιότητας του DNA γίνεται σε ειδικά σημεία που λέγονται σημεία
ελέγχου του κυτταρικού κύκλου (checkpoints).
Η κατανόηση των μηχανισμών ελέγχου του κυτταρικού πολλαπλασιασμού στο
καρκίνο είναι ιδιαίτερα σημαντικός, καθόσον είναι γενικά αποδεκτό ότι η
καρκινογένεση δημιουργείται ως αποτέλεσμα διαταραχής του κυτταρικού κύκλου.
Για τον λόγο αυτό, κυρίως τα τελευταία χρόνια οι επιστημονικές έρευνες έχουν
στραφεί στην ανίχνευση της μοριακής βιολογίας του καρκίνου. Πρόσφατα, θετικοί
και αρνητικοί ρυθμιστές της αντιγραφής του DNA, αναδεικνύονται σαν νέοι
βιολογικοί δείκτες που ενδεχόμενα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μαζικό έλεγχο,
εκτίμηση της πρόγνωσης και καθορισμό της ανταπόκρισης στη θεραπεία για ένα
ευρύ φάσμα ιστολογικών τύπων των νεοπλασμάτων.
Η ρύθμισητου κυτταρικού κύκλου περιλαμβάνει διαδικασίες ζωτικής σημασίας
για την επιβίωση του κυττάρου, οι οποίες εμπεριέχουν την ανίχνευση και την
διόρθωση τηςγενετικής βλάβηςκαθώς και την πρόληψη της ανεξέλεγκτης κυτταρικής
διαίρεσης. Πίνακας 1
Τα μοριακά γεγονότα που ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο είναι καθορισμένα και
κατευθυνόμενα, έτσι ώστε η κάθε διαδικασία να λαμβάνει χώρα σε διαδοχική τροχιά
και να είναι ως εκ τούτου αδύνατον να αναστραφεί ο κύκλος
Δύο ομάδες μοριακών ενώσεων ελέγχουν την ρύθμιση και οργάνωση του
κυτταρικού κύκλου:
α) οι κυκλίνες με τις κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες Cdks και
β) οι αναστολείς αυτών CKI.
Εικόνες 7, 8, 9, 10
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 13
Εικόνα 7: Κυκλινο-εξαρτώμενες κινάσες και κυκλίνες θηλαστικών. Αν και έχουν
ανακαλυφθεί πάνω από 20 Cdk, εδώ παρουσιάζονται αυτές που έχουν μελετηθεί
διεξοδικά. [8]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 14
Εικόνα 8: Κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες Cdks.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 15
Εικόνα 9: Κατηγορίες κυκλινών.
Εικόνα 10: Αναστολείς κυκλινοεξαρτώμενων κινασών. [9]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 16
Δύο βασικέςκατηγορίες ρυθμιστικών μορίων, οι κυκλίνες και οι κυκλινο-εξαρτώμενες
κινάσες (CDKs), καθορίζουν την πρόοδο του κυτταρικού κύκλου. Οι Leland H.
Hartwell, R. Timothy Hunt, και Paul M. Nurse πήραν το βραβείο Nobel το έτος 2001
στην Ιατρική –Φυσιολογία για την ανακάλυψη αυτών των βασικών μορίων.
Πολλά από τα γονίδια τα οποία κωδικοποιούν τις κυκλίνες και τις CDKs είναι
συντηρημένα μεταξύ όλων των ευκαρυωτικών κυττάρων. Εικόνα 11
Εικόνα 11: Κυκλίνες, κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες και αναστολείς σε μύκητες,
βάτραχο και θηλαστικά. Οι πρωτείνες σε κάθε σειρά έχουν ανάλογη δράση. [10]
Το ενεργό σύμπλοκο κυκλίνης-κυκλινοεξαρτώμενης κινάσης φωσφορυλιώνει
καίριες πρωτείνες του κυττάρου, αναγκαίες για την έναρξη ενός συγκεκριμένου
βήματος του κυτταρικού κύκλου. Μεταφέρουν μια φωσφορική ομάδα από το ΑΤΡ
στην πλευρική αλυσίδα ενός συγκεκριμένου αμινοξέος της πρωτείνης-στόχου. Οι
συνέπειες της φωσφορυλίωσης μπορεί ν' αναστραφούν γρήγορα με την αφαίρεση
της φωσφορικής ομάδας (αποφωσφορυλίωση), μια αντίδραση που διεξάγεται από
μια άλλη ομάδα ενζύμων, τις πρωτεϊνικές φωσφατάσες. Εικόνα 12
Δεδομένου ότι οι πρωτεϊνικές κινάσες του συστήματος ελέγχου του κυτταρικού
κύκλου είναι παρούσες σε όλες της φάσεις του κύκλου, πώς ενεργοποιείται και
απενεργοποιείται η ενζυμική τους δράση στις κατάλληλες χρονικές περιόδους;
Φαίνειται ότι για αυτό εν μέρει ευθύνονται οι κυκλίνες (cyclins).
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 17
Οι ίδιες οι κυκλίνες δεν έχουν ενζυμική ενεργότητα, αλλά είναι απαραίτητες για την
ενεργοποίηση των κινασών του κυτταρικού κύκλου, την οποία επιτυγχάνουν μέσω
της πρόσδεσής τους στις κινάσες. Για το λόγο αυτό οι κινάσες του συστήματος
ελέγχου του κυτταρικού κύκλου αναφέρονται ως πρωτεϊνικές κινάσες εξαρτώμενες
από τις κυκλίνες (cyclin-dependent protein kinases, Cd κινάσες ή Cdks. [11]
Η αποδόμιση των κυκλινών επιτελείται ως εξής: ενεργοποιούνται λιγάσες –
συνδετάσες ουβικουϊτίνης οι οποίες και προκαλούν την σύνδεση τους με αλυσίδες
ουβικουϊτίνης και ακολουθεί ο καταβολισμός τους μέσω πρωτεασών. Εικόνα 13
Οι κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες CDKs είναι κινάσες σερίνης-θρεονίνης (και όχι
τυροσίνης).
Στο μόριό τουςπερικλείουν μία κοινή αλληλουχία αμινοξέων που αντιστοιχεί στο 40%
περίπου της δομής τους. Στο τμήμα αυτό συμπεριλαμβάνονται η αγκύλη
ενεργοποίησης (activation loop) καθώς και η έλικα PSTAIRE που αποτελεί σημείο
σύνδεσης με την αντίστοιχη κυκλίνη. Τα επίπεδα συγκέντρωσής τους παραμένουν
σχεδόν σταθερά σε όλη τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου. Επομένως η
δραστικότητα των συμπλόκων εξαρτάται από την συγκέντρωση άρα και
διαθεσιμότητα των κυκλινών στις διάφορες φάσεις του κύκλου. Οι κυκλίνες
διαμορφώνουν τις ρυθμιστικές και οι CDKs τις καταλυτικές υπομονάδες ενός
ενεργούς συμπλόκου. Οι κυκλίνες αναγνωρίζουν την πρωτεΐνη – στόχο του
συμπλόκου και δεν έχουν καμία καταλυτική δραστηριότητα, ενώ οι CDKs είναι
ανενεργείς σε έλλειψη της εταιρικής / συνδεδεμένης κυκλίνης. [12]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 18
Εικόνα 12: Ενεργοποίηση της κινάσης M-Cdk με επιλεκτική φωσφορυλίωση και
αποφωσφορυλίωση.
Εικόνα 13: Ουβικουιτινίωση και αποικοδόμησηκυκλίνης. Η απώλεια της κυκλίνης
απενεργοποιεί την κινάση.
Τα σημεία ελέγχου του ευκαρυωτικού κυτταρικού κύκλου είναι τρία:
το G1/S όριο, το όριο G2/M, και το όριο της μετάφασης/ανάφασης.
Τα σύμπλοκα κυκλίνης-κυκλινοεξαρτώμενης κινάσης είναι:
 G1cyclin – Cdk σύμπλοκο είναι σημαντικό για την εξέλιξη μέσα από τη φάση
G1 και δέσμευση για την φάση S.
 S cyclin-Cdk σύμπλοκο ευθύνεται για την έναρξη και ολοκλήρωση της
αντιγραφής του DNA.
 M κυκλίνη-Cdk σύμπλοκο οδηγεί τα ευκαρυωτικά κύτταρα σε Μίτωση και
παρεμποδίζει την επανείσοδο στην φάση G1.
Εικόνα 28 [13- 17]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 19
Στην φάση G1 όταν τα κύτταρα λαμβάνουν ένα εξωκυττάριο σήμα τα σύμπλοκα
κυκλίνη-Cdk γίνονται ενεργά για να προετοιμάσουν το κύτταρο για την φάση S,
προάγοντας την έκφραση μεταγραφικών παραγόντων πουμε την σειρά τους επάγουν
την έκφραση των S κυκλινών και των ενζύμων που απαιτούνται για την αντιγραφή
του DNA. Τα σύμπλοκα κυκλίνη-Cdk τηςφάσης G1 επίσηςπροωθούν την καταστροφή
των μορίων που λειτουργούν ως ανασταλτικοί παράγοντες της φάσης S,
στοχοποιώντας τα για σύνδεση με την ουβικουϊτίνη και κατόπιν για πρωτεόλυση.
Τα ενεργά σύμπλοκα cyclin-Cdk της φάσης S φωσφορυλιώνουν πρωτεΐνες που
συγκροτούν τα προαντιγραφικά σύμπλοκα, τα οποία συναρμολογούνται κατά την
διάρκεια της φάσης G1 στα σημεία έναρξης της αντιγραφής. Αυτό διασφαλίζει ότι
κάθε τμήμα του γονιδιώματος του κυττάρου θα αντιγραφεί μία φορά και
αποτελεσματικά. Εικόνα 16
Τα σύμπλοκα αλληλεπιδρούν και με τις ιστόνες και λειτουργουν επιγενετικά.
Εικόνα 27 [18]
Αν η αντιγραφή δεν είναι αποτελεσματική, χάνεται πληροφορία. Τα σύμπλοκα
cyclin-Cdks της φάσης Μ τα οποία συντίθενται αλλά αδρανοποιούνται κατά την
διάρκεια των φάσεων S και G2, προωθούν την έναρξη της μίτωσης με την διέγερση
δευτερευουσών πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων
και στην δημιουργία της μιτωτικής ατράκτου. Ένα σημαντικό σύμπλεγμα που
ενεργοποιείται κατά την διάρκεια αυτής της διαδικασίας είναι μία λιγάση
ουβικουΐτίνης, γνωστή ως σύμπλεγμα προώθησης της ανάφασης (APC, anaphase
promoting complex), η οποία προωθεί την πρωτεόλυση των δομικών πρωτεϊνών που
σχετίζονται με τους χρωμοσωμικούς κινητοχώρους. Η APC επίσης επάγει την
πρωτεόλυση των μιτωτικών κυκλινών, για να εξασφαλίσει την πρόοδο τηςτελόφασης
και της κυτταροκίνησης. [19, 20]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 20
1) Σημείο ελέγχου G1/S
Το σημείο αυτό είναι το κυριότερο και εντοπίζεται προς το τέλος της φάσης
G1 και βασική του αποστολή είναι να ελέγξει την ακεραιότητα του DNA που
πρόκειται να αναδιπλασιαστεί ώστε να αποφευχθεί η αντιγραφή παθολογικού DNA
και η μεταφορά του στα θυγατρικά κύτταρα. Στο σημείο αυτό, εφόσον διαπιστωθεί
παθολογία, σταματά ο κύκλος μέχρις να ολοκληρωθεί η επιδιόρθωση τηςβλάβηςτου
DNA. Εικόνα 19
Η πρωτεΐνη η οποία είναι υπεύθυνη για την φύλαξη της πύλης μετάβασης
G1/S είναι η πρωτεΐνη του γονιδίου του ρετινοβλαστώματος (pRb).
Η πρωτείνη είναι ενεργή και εμποδίζει τη μεταγραφή γονιδίων των κυκλινών όταν
είναι αποφωσφορυλιωμένη. Επίσης η μετάβαση εμποδίζεται από τη γρήγορη
αποικοδόμηση των κυκλινών και την ύπαρξη αναστολέων (π.χ. p27Kip 1).
Οι τρεις παράγοντες που εμποδίζουν τη μετάβαση μπορούν να ανασταλλούν με
φωσφορυλίωση από τα σύμπλοκα κυκλίνης-Cdks.
H Rb φωσφορυλιώνεται αρχικά από τα σύμπλοκα κυκλίνης D-Cdk 4,6 ύστερα από
επίδραση μιτογόνων ερεθισμάτων, και στη συνέχεια από το σύμπλοκο
κυκλίνη E-Cdk 2.
Η υπερφωσφορυλιωμένη μορφή της πρωτεΐνης Rb είναι απαραίτητη για την
μετάβαση στην φάση S.
Κατά την διάρκεια της φάσης G1 η Rb είναι συνδεδεμένη και με την ομάδα
μεταγραφικών παραγόντων E2F, μέλη της οποίας συνδέονται με το DNA, αλλά είναι
ανενεργή λόγω της ταυτόχρονης δέσμευσής τους με την Rb.
Στην υπερφωσφορυλιωμένη μορφή η Rb αποδεσμεύεται από το σύμπλεγμα Ε2F με
αποτέλεσμα το τελευταίο να μπορεί να προάγει τη μεταγραφή γονιδίων.
Με την είσοδο στην φάση S το σύμπλοκο κυκλίνης Α-Cdk2 φωσφορυλιώνουν την
ομάδα των μεταγραφικών παραγόντων E2F, την διασπούν και προκαλείται
αποδόμησή τους μέσω της οδού της ουβικουϊτίνης.
Η ρύθμιση της φωσφορυλίωσης της πρωτεΐνης του ρετινοβλαστώματος είναι
υψίστης σημασίας για τον κυτταρικό κύκλο και επιτυγχάνεται με την συνέργεια
ποικίλων και πολύπλοκων, αυστηρά ρυθμιζόμενων μεταβολικών μονοπατιών. Τα
κυριότερα από αυτά είναι: το μονοπάτι του Myc, το μονοπάτι του TGFβ και το
μονοπάτι που συμμετέχει η κυκλίνη D.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 21
Η κυκλίνη D είναι η πρώτη κυκλίνηπου παράγεται στον κυτταρικό κύκλο σε
απάντηση εξωκυττάριων ερεθισμάτων (αυξητικός παράγοντας). Η κυκλίνη D δεσμεύει
την υπάρχουσα κινάση Cdk4, δημιουργώντας το σύμπλεγμα cyclin D-Cdk4. Το
σύμπλεγμα με την σειρά τουφωσφορυλιώνει την πρωτεΐνη του ρετινοβλαστώματος Rb.
Η υπερφωσφορυλιωμένη Rb αποσυνδέεται από το σύμπλεγμα E2F-Rb ενεργοποιώντας
το E2F.
Ηενεργοποίησητου E2Fέχεισαναποτέλεσματημεταγραφή διαφόρωνγονιδίων
όπως κυκλίνη E, κυκλίνη A, DNA πολυμεράση κλπ. Η κυκλίνη Ε που συντίθεται στο
τέλος της G1 φάσης συνδέεται με την Cdk2, δημιουργώντας το σύμπλεγμα
κυκλίνη E-Cdk2, το οποίο ωθεί το κύτταρο από την φάση G1 στην S (G1/S μετάβαση).
[21 – 31]
2) Σημείο ελέγχου S
Στη φάση αυτή δημιουργείται το σύμπλεγμα κυκλίνης E- Cdk2 το οποίορυθμίζει την
έκφραση γονιδίων ιστόνων, απαραίτητες για το πακετάρισμα του γενετικού υλικού.
Η κυκλίνη Α συντίθεται κατά τη διάρκεια της S και G2 φάσης. Η κυκλίνη Β συντίθεται
στην G2 και M φάση. Η κυκλίνη Β μαζί με την κινάση cdc2 στους μύκητες ή Cdk1 στα
θηλαστικά δημιουργεί το σύμπλοκο, το οποίο προάγει τη μετάβαση από την φάση G2
στην Μ. [32, 33]
3) Σημείο ελέγχου G2 – M
Ενεργοποιείται όταν η σύνθεση του DNA είναι αλλοιωμένη ή παρεμποδίζεται. Στη
φάση αυτή δημιουργείται το σύμπλεγμα κυκλίνης Β- cdc2, το οποίο φωσφορυλιώνει
διάφορες πρωτεΐνες όπως οι λαμίνες , αναγκαίες για την μίτωση. Ανασταλτικό ρόλο
έχει η πρωτεΐνη p21 που ανήκει στην οικογένεια αναστολέων WAF1/CIP1.
Εικόνα 20 [34 – 40]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 22
4) Σημείο ελέγχου Μ ή σημείο ελέγχου της μιτωτικής ατράκτου.
Σε αυτή τη φάση πρέπει να καθηλωθούν τα χρωματοσώματα στην μιτωτική άτρακτο
και να επιτευχθεί ίση κατανομή τους στα δύο θυγατρικά κύτταρα.
Εικόνες 21, 22 [41]
Η ενεργοποίηση του συμπλόκου B-cdc2 προκαλεί διάσπαση της πυρηνικής
μεμβράνης και έναρξη της πρόφασης και κατά συνέπεια η απενεργοποίησή του
προκαλεί την έξοδο του κυττάρου από την μίτωση.
Στη συνέχεια το σύμπλεγμα κυκλίνης – κινάσης απαιτεί φωσφορυλίωση (στη
θρεονίνη) από μία άλλη ρυθμιστική κινάση την κινάση ενεργοποίησης των Cdk (Cdk-
activating kinase ή CAK). Η κινάση CAK είναι ένα σύμπλεγμα το οποίο αποτελείται
από την κυκλίνη Η και τις Cdk7 πρωτεΐνες. Από τη στιγμή αυτή τα επίπεδα της CAK
επηρεάζουν την δραστηριότητα των CDKs. Ένα άλλο επίπεδο ρύθμισης είναι η
απενεργοποίηση της Cdk από την φωσφορυλίωση μιας δικής της δεσμευμένης θέσης
ΑΤΡ από μια άλλη ρυθμιστική κινάση. Η συγκεκριμένη ενέργεια από αυτή την κινάση
δεν είναι συχνήκαι έχει διπλή ειδικότητα τόσο για τηντυροσίνη όσο και την θρεονίνη.
Η απενεργοποιημένη αποφωσφορυλίωση του δικού τηςδεσμευμένου ΑΤΡ μπορεί να
επανενεργοποιηθεί από μια διπλής ειδικότητος φωσφατάση που ανήκει στην Cdc25
οικογένεια. Στην πραγματικότητα η αποφωσφορυλίωση από αυτές τις φωσφατάσες
μπορεί να αποτελέσει το ευαίσθητο βήμα για την περαιτέρω πρόοδο του κυτταρικού
κύκλου. Η σύνθεση και η ενεργοποίηση αυτών των Cdks ρυθμίζεται σαν απάντηση
σε διττά μιτωτικά και αντιμιτωτικά σήματα. Εικόνες 14,15
Οι βιοχημικές αλλαγές που οδηγούν στην φάση Μ αρχίζουν με την ενεργοποίηση
του MPF (Maturation ή Mitosis Promoting Factor) που ουσιαστικά είναι το
σύμπλεγμα cyclin B/cdk1, αποκαλούμενο και cdc2. Για τον σκοπό αυτό αυξάνεται
η παραγωγή και ελαττώνεται η αποδόμηση της κυκλίνης Β που κορυφώνεται λίγο
πριν την έναρξη της μίτωσης. Όπως συμβαίνει και με άλλους προαγωγούς
(promoters) κυτταρικών διαδικασιών ο MPF τελεί υπό την διεγερτική ή ανασταλτική
επίδραση ερεθισμάτων: Εικόνες 24, 25
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 23
i) APC/C (Anaphase Promoting Complex/cyclosome C). Ενεργοποιείται από τον MPF
και οδηγεί το κύτταρο στην ανάφαση καταστρέφοντας την πρωτείνη securing. Η
πρωτείνη αυτή εμποδίζει την ενεργοποίηση μιας πρωτεάσης τη separase η οποία
καταστρέφει τις κοχεσίνες που συγκρατούν τις αδελεφές χρωματίδες. Αποικοδομεί
επίσης και την κυκλίνη Β του MPF με αποτέλεσμα να απενεργοποιούνται και ο MPF
και ο APC. Το κύτταρο έτσι μεταβαίνει στη G1 φάση.
ii) cdc25. Προκαλεί ενεργοποίηση του συμπλέγματος cyclinB/cdk1. Όταν το
σύμπλεγμα αυτό ενεργοποιηθεί μέσω θετικού μηχανισμού ανατροφοδότισης (feed‐
back) προκαλεί αύξηση του cdc25 που ενεργοποιεί περαιτέρω το σύμπλεγμα.
iii) PLKs (Polo like kinases). ‘Εχουν πολλαπλούς ρόλους: α) ενεργοποίηση
του MPF μέσω του cdc25, β) ταυτόχρονα όμως ο MPF προκαλεί και αυτός σε
μεταγενέστερα στάδια της μίτωσης ενεργοποίηση των PLKs όταν ρυθμίζουν τις
λειτουργίες της μιτωτικής ατράκτου (σχηματισμός της ατράκτου, διαχωρισμός των
χρωματίδων, και πιθανώς κυτταρική διαίρεση), γ) ενεργοποίηση των APC/C κατά
την μετάβαση από την μετάφαση προς την ανάφαση και κατά την έξοδο του
κυττάρου από την διαδικασία της μίτωσης. Η ενεργοποίηση αυτή του APC/C προς το
τέλος της μίτωσης προκαλεί μείωση του MPF ούτως ώστε διασφαλισθεί η λήξη της
διαδικασίας της μίτωσης και το κύτταρο, εισερχόμενο σε φάση G1, να αρχίσει να
προετοιμάζεται για τον νέο κυτταρικό κύκλο. Εικόνα 18 [42 – 49]
Εικόνα 14: Ενεργοποίηση EF2 πρωτεινών. Οι Cdk4/cyclin D (cycD) και Cdk2/cyclin
φωσφορυλιώνουν την Rb και απελευθερώνεται ο EF2. Παράγονται έτσι οι
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 24
κυκλίνες Ε και Α ένζυμα όπως η κινάση της θυμιδίνης για τη βιοσύνθεση
νουκλεοτιδίων κ.α. Στη φάση G2 τα σύμπλοκα Cdk2/cyclin A και Cdk1/cyclin B
(cycB) φωσφορυλιώνουν το FoxM1, που οδηγεί το κύτταρο σε μίτωση.
ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ ΤΩΝ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ ΚΥΚΛΙΝΩΝ – CdkS
Τρείς οικογένειες γονιδίων δρούν ανασταλτικά στο ρόλο των Cdks .
Α) η οικογένεια WAF1/CIP1 / (p21)
Β) η οικογένεια KIP (p27,p57) και
Γ) η οικογένεια INK4α ( p14,p15,p16 και p18 ).
Επειδή αυτά τα γονίδια έχουν αποφασιστικό ρόλο στην πρόληψη σχηματισμούόγκων
είναι γνωστά σαν ογκοκατασταλτικά γονίδια.
Οι οικογένειες CIP/KIP αναστέλλουν τη δράση των κινασών Cdk2 και Cdc2
αδρανοποιώντας τα αντίστοιχα συμπλέγματα κυκλινών-κινασών στην φάση G1 του
κυτταρικού κύκλου.
Η οικογένεια INK4α δρα ανασταλτικά στη δράση των κυκλινών Cdk4/6.
Με την επίδραση ανασταλτικών ερεθισμάτων (πχ σύνδεση του μετατρεπτικού
παράγοντα των όγκων TGFβ στους υποδοχείς επιθηλιακών κυττάρων) αυξάνονται τα
επίπεδα του παράγοντα ρ15, ο οποίος αναστέλλει την σύνθεση και την δράση των
συμπλόκων κυκλίνης D-Cdk4/6, προκαλώντας παύση του κυτταρικού κύκλου στην
φάση G1 και επομένως μη μετάβαση στην φάση S. Με την επίδραση των ιδίων
ερεθισμάτων αυξάνουν και τα επίπεδα των παραγόντων p21 και p27, προκαλώντας
αναστολή δράσης των αντίστοιχων συμπλόκων κυκλίνης E-Cdk2, κυκλίνης A-Cdk2,
κυκλίνης A-Cdc2 και κυκλίνης B-Cdc2. Εικόνα 17
Αντίθετα μιτογόνα ερεθίσματα μειώνουν την ενδοπυρηνική συγκέντρωση των
παραγόντων p21 και p27 με αποτέλεσμα να μειώνεται η ανασταλτική τους δράση επί
των συμπλόκων E-Cdk2, A-Cdk2, A-Cdc2 και B-Cdc2και κατά συνέπεια να επιτρέπεται
η πρόοδος του κυτταρικού κύκλου. [50 – 55]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 25
Εικόνα 15: Φάσεις κυτταρικού κύκλου και σημεία ελέγχου που οδηγούν στην
ευόδωση ή την αναστολή/κατάργησή του.
Εικόνα 16: Η S-Cdk πυροδοτει την αντιγραφή του DNA και διασφαλίζει ότι θα
αρχίσει μόνο μια φορά ανά κύκλο.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 26
Ένα πολυμερές πρωτεϊνικό σύμπλοκο, το σύμπλοκο αναγνώρισης της αφετηρίας
(origin recognition complex, ORC) παραμένει συνδεδεμένο στις αφετηρίες
αντιγραφής καθόλη τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, όπου λειτουργεί σαν
αγκυροβόλιο για επιπρόσθετες ρυθμιστικές πρωτεϊνες που προσδένονται προτού
αρχίσει η φάση S. Μια από αυτές τις πρωτείνες ονομάζεται Cdc6. Τα επίπεδά της
είναι χαμηλά κατά το μεγαλύτερο μέρος του κυτταρικού κύκλου, αλλά πρόσκαιρα
αυξάνουν στην αρχή της φάσης G1. Μόλις η Cdc6 προσδεθεί στα σύμπλοκα ORC
κατά τη φάση G1 προάγει την πρόσδεση επιπρόσθετων πρωτεϊνών ώστε να
σχηματιστούν σύμπλοκα που υποκιvούv rnv αντιγραφή. Η ενεργοποίηση της S-
Cdk προς το τέλος της φάσης G1 «τραβά τη σκανδάλη» και αρχίζει την αντιγραφή
του DΝΑ. Η S-Cdk δεν πυροδοτεί απλώς τη λειτουργία των αφετηριών, βοηθά ν'
αποτραπεί και η επαναντιγραφή του DΝΑ. Συμβάλlει στη φωσφορυλίωση της
Cdc6 και προκαλεί την απομάκρυνσή της (όπως επίσης και άλλων πρωτεϊνών)
από το ORC μόλις ενεργοποιηθεί η αντιγραφή. Η αποσυναρμολόγηση εμποδίζει
να ξανασυμβεί αντιγραφή από την ίδια αφετηρία. Επιπλέον, η φωσφορυλίωση
από την S-Cdk (και από την M-Cdk, η οποία ενεργοποιείται κατά την αρχή της
φάσης Μ) βάζει την Cdc6 στο δρόμο της ουβικουϊτινίωσης και αποδόμησης και
έτσι διασφαλίζει ότι δεν θα ξαναρχίσει η αντιγραφή κατά τον ίδιο κυτταρικό
κύκλο.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 27
Εικόνα 17: Βλάβη DNA ενεργοποιεί κινάσες που φωσφορυλιώνουν την p53 ή
οποία διεγείρει την μεταγραφή ενός αναστολέα των Cdks την πρωτείνη p21. Ο
κυτταρικός κύκλος σταματά στη φάση G1.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 28
Εικόνα 18: Το σύμπλοκο APC πυροδοτεί τον διαχωρισμό των αδελφών
χρωματίδων προάγοντας την καταστροφή των κοεζινών (cohesins) που
συγκρατούν τις αδελφές χρωματίδες. Καταλύει την ουβικουιτίνωση μιας
πρωτείνης που αναστέλλει τη δράση ενός πρωτεολυτικού ενζύμου που διασπά τις
κοεζίνες.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 29
Γήρανση του κυττάρου.
Πρόκειται για ένα σημείο ελέγχου του κυτταρικού κύκλου που διενεργείται μέσω
της δράσης (ή μη δράσης) του ενζύμου τελομεράση.
Τα τελομερή (telomeres) είναι επαναλαμβανόμενες DNA αλληλουχίες που
βρίσκονται στα άκρα όλων των γραμμικών (linear) χρωμοσωμάτων. Με 46
χρωμοσώματα στο ανθρώπινο κύτταρο υπάρχουν 92 τελομερή, αποτελούμενα
από χιλιάδες επαναλήψεις των 6 νουκλεοτιδίων TTAGGG.
Στα φυσιολογικά σωματικά κύτταρα παρατηρείται βαθμιαία βράχυνση των
τελομερών μετά από κάθε κυτταρική διαίρεση, με αποτέλεσμα την διαρκώς
μειούμενη μέχρι κατάργησης ικανότητα των κυττάρων για διαίρεση. Έχει
υποστηριχθεί ότι η διαδικασία αυτή είναι συνδεδεμένη με την φυσιολογική
γήρανση (κυττάρου και οργανισμού).
Το ένζυμο τελομεράση είναι μία ριβονουκλεοπρωτεΐνη που συντηρεί το μήκος του
τελομερούς συνθέτοντας τις τελομερικές DNA επαναλήψεις TTAGG G (μηχανισμός
ανάστροφης μεταγραφάσης –reverse transcriptase) και προσθέτοντάς τες στην άκρη
του τελομερούς.
Ενεργός τελομεράση (η ενεργός καταλυτική της υπομονάδα h‐TERT) ανευρίσκεται
σε φυσιολογικούς εμβρυικούς ιστούς και φυσιολογικά γεννητικά κύτταρα ενώ δεν
είναι ανιχνεύσιμη σε φυσιολογικά σωματικά κύτταρα εκτός από τα φυσιολογικά
κύτταρα ανανέωσης ιστών (αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα, ενεργοποιημένα
λεμφοκύτταρα, βασικά κύτταρα της επιδερμίδας, κύτταρα του ενδομητρίου,
κύτταρα των κρυπτών του εντέρου, κλπ). Επιπλέον, είναι παρούσα στα πλείστα των
καρκινικών κυττάρων, προσφέροντάς τους ικανότητα για συνεχείς διαιρέσεις και
«αθανασία». [56, 57]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 30
Ογκοκατασταλτικά γονίδια
Πρόκειται για μέλη του γονιδιώματος του ανθρώπου τα οποία εμποδίζουν
συγκεκριμένες κυτταρικές διαδικασίες που οδηγούν στην καρκινογένεση και στην
δημιουργία του καρκινικού κυττάρου.
Μεταξύ των αναγνωρισμένων ογκοκατασταλτικών γονιδίων εξέχουσα είναι η θέση
του RB και του p53 (πίνακας 2). [58, 59]
Το ογκοκατασταλτικό γονίδιο RB είναι το πρώτο γονίδιο που ανακαλύφθηκε ότι
έχει την συγκεκριμένη δράση. Η απενεργοποίησή του προδιαθέτει στην δημιουργία
ρετινοβλαστώματος, οστεοσαρκώματος, και πιθανώς καρκίνου μαστού, ουροδόχου
κύστης και πνεύμονα.
Όπως ήδη έχει αναφερθεί, η ογκοκατασταλτική του δράση ασκείται μέσω της
διακοπής του κυτταρικού κύκλου στη φάση G1.
Το ογκοκατασταλτικό γονίδιο p53 είναι το συχνότερα μεταλλαγμένο γονίδιο
στα καρκινικά κύτταρα (περισσότερο από 50% όλων των καρκίνων).
Βρίσκεται στο χρωμόσωμα 17 και το πρωτεϊνικό του προϊόν δεν είναι απαραίτητο
για την ζωή του κυττάρου υπό φυσιολογικές συνθήκες. Όμως σε περιπτώσεις
βλάβης του DNA είτε διακόπτει τον κυτταρικό κύκλο μέσω της δράσης του στην
πρωτεΐνη p21 είτε προάγει την διαδικασία της απόπτωσης. Χωρίς την δράση του
p53 τα κύτταρα που έχουν υποστεί γενετικές βλάβες συνεχίζουν να αναπτύσσονται
και να διαιρούνται, προδιαθέτοντας σε καρκινογένεση.
Στην κατηγορία των ογκοκατασταλτικών γονιδίων ανήκουν και εκείνα των οποίων οι
πρωτεΐνες συμμετέχουν στην διαδικασία επιδιόρθωσης των βλαβών του DNA.
Συγκεκριμένα σύνδρομα που σχετίζονται με ελαττωματική διαδικασία
επιδιόρθωσης του DNA προδιαθέτουν σε καρκινογένεση. Στα σύνδρομα αυτά
παρατηρούνται βλάβες σε συγκεκριμένα γονίδια που υπό φυσιολογικές συνθήκες
λειτουργούν ως ογκοκατασταλτικά, π.χ. στο σύνδρομο Αταξίας –Τελαγγειεκτασίας
το γονίδιο ATM μεταλλάσσεται, υπό φυσιολογικές συνθήκες όταν αναγνωρίζεται
βλάβη του DNA το πρωτεϊνικό προϊόν του κωδικοποιεί την ενεργοποίηση του p53.
Απενεργοποίηση των ογκοκατασταλτικών γονιδίων μπορεί να συμβεί μέσω
μετάλλαξης.
Εικόνες 23, 26
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 31
Πίνακας 2. Ογκοκατασταλτικά γονίδια
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 32
Κυτταρικός θάνατος και απόπτωση
Το κύτταρο πεθαίνει φυσιολογικά με ένα από τους ακόλουθους μηχανισμούς:
1) Μηχανισμός νέκρωσης κατά την διάρκεια της οποίας, συνεπεία κυτταρικής
βλάβης, το κύτταρο διογκώνεται, λύεται, και τα συστατικά του διασπείρονται στον
μεσοκυττάριο χώρο προκαλώντας φλεγμονώδη αντίδραση (παθητική και οξεία
διαδικασία).
2) Μηχανισμός απόπτωσης ή προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου (ενεργητική
διαδικασία). Η διαδικασία της απόπτωσης ενεργοποιείται όταν το φυσιολογικό
κύτταρο υποστεί μη αναστρέψιμη βλάβη του DNA συνεπεία π.χ. χημικών
καρκινογόνων, οξειδωτικού stress, ακτινοβολίας, προκειμένου να διακοπεί ο
πολλαπλασιασμός του και η αντιγραφή ενός προβληματικού DNA, πράγμα που θα
μπορούσε να οδηγήσει σε μεταλλάξεις (προστατευτικός μηχανισμός ενάντια στην
καρκινογένεση).
Πρόκειται για πολύ σημαντική διεργασία για την φυσιολογική ανάπτυξη των
κυττάρων και την ομοιόσταση των ιστών.
Τα κύτταρα που έχουν υποστεί απόπτωση έχουν χαρακτηριστική εμφάνιση που
είναι το αποτέλεσμα συγκεκριμένων διαδικασιών: συμπύκνωση της χρωματίνης,
τεμαχισμός του πυρήνα, συρρίκνωση του κυττάρου, και απώλεια της επαφής με τα
γειτονικά κύτταρα. Σαν αποτέλεσμα των διαδικασιών αυτών προκύπτουν
συγκεκριμένοι σχηματισμοί (αποπτωτικά σωμάτια ‐ apoptotic bodies) που στη
συνέχεια φαγοκυτταρώνονται από τα γειτονικά φαγοκύτταρα οπότε και
παρατηρείται ελάχιστη φλεγμονώδης αντίδραση. Σε ενδοκυττάριο επίπεδο, λόγω
ενεργοποίησης ενδονουκλεασών, το DNA διασπάται σε μικρότερα κομμάτια που
δίνουν χαρακτηριστική εμφάνιση κατά την ηλεκτροφόρηση σε gel.
Η διαδικασία της απόπτωσης ενεργοποιείται από ποικιλία ερεθισμάτων όπως π.χ.
ακτινοβολία, χημειοθεραπεία, ιογενείς λοιμώξεις κ.ά., που οδηγούν στην
ενεργοποίηση του p53. Από κει ξεκινά ένα μονοπάτι ενεργοποίησης διάφορων
πρωτεϊνών που είτε βρίσκονται στην μεμβράνη (π.χ. IGF‐BP3 [Insulin‐Like Growth
Factor I‐Binding Protein 3], και FAS/APO‐1, Killer/DRS) με απευθείας δράση στα
μιτοχόνδρια, είτε βρίσκονται ενδοκυττάρια και κωδικοποιούνται από το BAX και
p53‐Induced Gene 3‐piG3, που εν τέλει ενεργοποιούν τα μιτοχόνδρια. Σαν συνέπεια
της διέγερσης των μιτοχονδρίων απελευθερώνονται παράγοντες ενεργοποίησης της
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 33
απόπτωσης (AIF) ή κυττόχρωμα C. Εν συνεχεία, το κυττόχρωμα C διεγείρει τις
κασπάσες (caspases, οικογένεια ενδοκυτταρίων κυστεϊνικών πρωτεασών οι οποίες
προκύπτουν από την διάσπαση προδρόμων μορφών) οι οποίες επάγουν τις
μορφολογικές αλλαγές του κυττάρου που ήδη περιγράφηκαν προηγουμένως.
Όπως και ο κυτταρικός κύκλος έτσι και η διαδικασία της απόπτωσης υπόκεινται σε
ρυθμιστικούς μηχανισμούς, οι οποίοι είτε την επάγουν είτε την αναστέλλουν.
Έχουν βρεθεί διάφορα πρωτεϊνικά προϊόντα ογκογονιδίων που δρουν ως
αναστολείς της απόπτωσης (αρνητικοί ρυθμιστές). Χαρακτηριστικό παράδειγμα
αποτελεί το πρωτεϊνικό παράγωγο του ογκογονιδίου BCL‐2. Αυτές οι πρωτεΐνες
σχηματίζουν είτε ομοδιμερή είτε ετεροδιμερή και η αναλογία
ενεργοποιητών/αναστολέων της απόπτωσης καθορίζει αν θα ενεργοποιηθεί ή θα
ανασταλεί η διαδικασία της απόπτωσης (π.χ. BAX/BAX ενεργοποίηση της
απόπτωσης, BCL2/BAX αναστολή της απόπτωσης).
Πιθανώς όμως η αναστολή της απόπτωσης των καρκινικών κυττάρων (π.χ. από την
δράση του BCL2) είναι και ένας μηχανισμός αντίστασης στα χημειοθεραπευτικά
φάρμακα που ο τρόπος δράσης τους είναι ακριβώς η επαγωγή της (όγκοι ανθεκτικοί
στα χημειοθεραπευτικά φάρμακα).
Τα διάφορα μονοπάτια της διαδικασίας της απόπτωσης έχουν αποτελέσει
αντικείμενο έρευνας με σκοπό την ανεύρεση φαρμάκων που στοχεύουν στην
προαγωγή της απόπτωσης των καρκινικών κυττάρων. [60 – 63]
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 34
Εικόνα 19: Σημείο ελέγχου G1/S. Φωσφορυλίωση Rb από τις κινάσες CDK4/6 και
CDK2. Ο παράγοντας TGFb, η βλάβη DNA, η έλλειψη αυξητικών παραγόντων,
επάγουν τους αναστολείς INK4 η Kip/Cip. Ο TGFb αναστέλλει τη μεταγραφή του
Cdc25A, μιας φωσφατάσης που ενεργοποιεί τις κινάσες του κυτταρικού κύκλου.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 35
Εικόνα 20: Σημείο G2/M. Η βλάβη του DNA εμποδίζει την είσοδο στη μίτωση. Στη
G2 φάση, η Cdc2 είναι ανενεργή από τις κινάσες Wee1 και Mt1. Η φωσφατάση
Cdc25 ενεργοποιείται πιθανόν από την polo-kinase Pik1. Η Cdc25 ενεργοποιεί τη
Cdc2 που οδηγεί στη μίτωση. Η βλάβη του DNA ενεργοποιεί τις κινάσες DNA-
PK/ATM/ATR, οι CHK κινάσες φωσφορυλιώνουν και απενεργοποιούν την Cdc25, η
οποία δεν μπορεί να ενεργοποιήσει την Cdc2. Φωσφορυλίωση και ενεργοποίηση
της p53.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 36
Εικόνα 21: Συνολική δράση των Cdks και Cdk αναστολέων όπως p53, p15, p16,
p18, p19, p21, p27, και Rb.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 37
Εικόνα 22: Μοριακοί Μηχανισμοί (4) ρύθμισης λειτουργίας των Cdk's.
Εικόνα 23: Βλάβη στο DNA ενεργοποιεί την ΑΤΜ (Ataxia telangiectasia mutated
(ATM) is a serine/threonine protein kinase) που φωσφορυλιώνει υποστρώματα,
(p53, CHK2 και H2AX) τα οποία λειτουργούν στην επιδιόρθωση του DNA, στην
απόπτωση και στην διακοπή του κυτταρικού κύκλου.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 38
Εικόνα 24: Μηχανισμός εισόδου στη μίτωση με το σύμπλοκο MPF.
Εικόνα 25: Ενεργοποίηση MPF όταν η αντιγραφή του DNA είναι φυσιολογική και
ανενεργοποίηση MPF όταν το DNA δεν έχει αντιγραφεί ή υπάρχει βλάβη.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 39
Εικόνα 26: Δράση του ογκοκατασταλτικού γονιδίου p53.
Εικόνα 27: Ρυθμιστές του κυτταρικού κύκλου και επιγενετική ρύθμιση.
Αλληλεπίδραση ιστονών και συμπλόκων κυκλινών-Cdk.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 40
Εικόνα 28: Ανασκόπηση των θέσεων ελέγχου των συμπλόκων CDK/cyclin
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 41
Βιβλιογραφία
1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts,
and Peter Walter; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. 2002, Published
by Garland Science.
2. Cooper GM (2000). "Chapter 14: The Eukaryotic Cell Cycle". The cell: a
molecular approach (2nd ed.). Washington, D.C: ASM Press.
3. Rubenstein, Irwin, and Susan M. Wick. "Cell." World Book Online Reference
Center. 2008. 12 January 2008
4. Sclafani RA, H., TM, Cell cycle regulation of DNA replication. Annu Rev Genet
2007. 41: p. 237-280.
5. Morgan DO (2007) The cell cycle: Principles of control. New Science Press Ltd!
6. Neufeld TP, Edgar BA. Connections between growth and the cell cycle. Curr
Opin Cell Biol 1998;8:784.
7. Ohi R, Gould KL. Regulating the onset of mitosis. Curr Opin Cell Biol
1999;11:267.
8. A Satyanarayana and P Kaldis. Mammalian cell-cycle regulation: several Cdks,
numerous cyclins and diverse compensatory mechanisms. Oncogene (2009)
28, 2925–2939;
9. Shuhui Lim and Philipp Kaldis. Cdks, cyclins and CKIs: roles beyond cell cycle
regulation. Development 140, 3079-3093 (2013).
10. Be´la Nova´k, Jill C Sible, John J Tyson. Checkpoints in the Cell Cycle.
ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES 2002 Macmillan Publishers Ltd.
11. Nigg EA (June 1995). "Cyclin-dependent protein kinases:key regulators of the
eukaryotic cell cycle". Bio Essays 17 (6): 471–80.
12. Morgan DO. Principles of CDK regulation. Nature 1995;374:131.
13. Katrien Vermeulen, Dirk R. Van Bockstaeleand ZwiN. Berneman. The cellcycle:
a review of regulation, deregulation and therapeutic targets in cancer. Cell
Prolif. 2003, 36, 131–149.
14. Zetterberg A, Larson O, Wiman KG. What is the restriction point? Curr Opin Cell
Biol 1995;7:835.
15. Campisi J, Medrano EE, Morro G, Pardee AB. Restriction point control of cell
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 42
growth by a labileprotein: Evidence for increasedstability in transformed cells.
Proc Natl Acad Sci USA. 1982;79:436–440.
16. Baserga R. Oncogenes and the strategy of growth factors. Cell. 1994;79:927–
930.
17. Walworth NC (2000) Cell-cyclecheckpoint kinases:checking in on the cellcycle.
Current Opinion in Cell Biology 12: 697–704.
18. Chen, S., Bohrer, L. R., Rai, A. N., Pan, Y., Gan, L., Zhou, X., Bagchi, A., Simon, J.
A. and Huang, H. (2010). Cyclin-dependent kinases regulate epigenetic gene
silencing through phosphorylation of EZH2. Nat. Cell Biol. 12, 1108-1114.
19. Laskey RA, Rairman MP, Blow JJ. S phase of the cell cycle. Science
1989;246:609.
20. Pasero P, Schwob E. Think global, act local---how to regulate S phase from
individual replication origins. Curr Opin Genet Dev. 2000; 10:178–186.
21. Hinds PW, Mittnacht S, Dulic V. et al. Regulation of retinoblastoma protein
functions by ectopic expression of human cyclins. Cell. 1992;70:993–1006.
22. Harbour JW, Dean DC. The Rb/E2F pathway: expanding roles and emerging
paradigms. Genes Dev. 2000;14:2393–2409.
23. Nevins JR. Toward an understanding of the functional complexity of the E2F
and retinoblastoma families. Cell Growth Differ. 1998;9:585–593.
24. Sherr CJ, Roberts JM. Inhibitors of mammalian G1 cyclin‐dependent kinases.
Genes Dev 1995;9:1149.
25. Dutta A, Bell SP. Initiation of DNA replication of eukaryotic cells. Annu Rev Cell
Dev. Biol 1997;13:293.
26. Henley, S. A. & Dick, F. A. The retinoblastoma family of proteins and their
regulatory functions in the mammalian celldivision cycle.CellDiv. 7, 10 (2012).
27. Sewing A, Burger C, Brusselbach S. et al. Human cyclin D1 encodes a labile
nuclear protein whose synthesis is directly induced by growth factors and
suppressed by cyclic AMP. J Cell Sci. 1993;104(Pt2):545–555.
28. Roussel M, Theodoras A, Pagano M, Sherr C. Rescue of defective mitogenic
signaling by D type cyclins. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;92:6837–6841.
29. Surmacz E, Reiss K, Sell C, Baserga R. Cyclin D1 messenger RNA is inducible by
platelet derived growth factor in cultured fibroblasts. Cancer Res.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 43
1992;52:4522–4525.
30. Dou QP, Levin AH, Zhao SC, Pardee AB. Cyclin-E and cyclin-A as candidates for
the restriction point. Cancer Res. 1993;53:1493–1497.
31. Keyomarsi K, Pardee AB. Redundant cyclin overexpression and gene
amplification in breast cancer cells. Proc Natl Acad Sci USA. 1993;90:1112–
1116.
32. Ubersax J, et. al (October 2003). "Targets of the cyclin-dependent kinase
Cdk1". Nature 425 (6960): 859–864.
33. Norbury C (1995). "Cdc2 protein kinase (vertebrates)". In Hardie, D. Grahame;
Hanks, Steven. Protein kinase factsBook. Boston: Academic Press. pp. 184.
34. Howard CM, Claudio PP, De Luca A. et al. Inducible pRb2/p130 expression and
growth suppressive mechanisms: evidence of a pRb2/p130, p27Kip1, and
cyclin E negative feedback regulatory loop. Cancer Res. 2000;60:2737–2744.
35. Zou X, Rudchenko S, Wong K, CalameK. Induction of c-myc transcription by the
v-Abl tyrosine kinase requires Ras, Raf1, and cyclin-dependent kinases. Genes
Dev. 1997;11:654–662.
36. Blagosklonny MV, Prabhu NS, El-Deiry WS. Defects in p21WAF1/CIP1, Rb, c-
myc signaling inphorbol ester-resistant cancer cells.Cancer Res.1997;57:320–
325.
37. Blagosklonny MV, Wu GS, Omura S, El-Deiry WS. Proteasome-dependent
regulation of p21WAF1/CIP1 expression. Biochem Biophys Res Commun.
1996;227:564–569.
38. Campanero MR, Flemington EK. Regulation of E2F through ubiquitin-
proteasome-dependent degradation: stabilization by the pRb tumor
suppressor protein. Proc Natl Acad Sci USA. 1997;94:2221–2226.
39. Malumbres M, De Castro IP, Hernandez MI. et al. Cellular response to
oncogenic Ras involves induction of the Cdk4 and Cdk6 inhibitor p15(INK4b)
Mol Cell Biol. 2000;20:2915–2925.
40. Delgado MD, Vaque JP, Arozarena I. et al. H-, K- and N-Ras inhibit myeloid
leukemia cell proliferation by a p21(WAF1)-dependent mechanism. Oncogene.
2000;19:783–790.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 44
41. Clarke DJ, Gimenez-Abian JF. Checkpoints controlling mitosis. Bioessays.
2000;22:351–363.
42. Furuno N, den Elzen N, Pines J. (1999). Human cyclin A is required for mitosis
until mid prophase. J Cell Biol 147: 295–306.
43. Paules RS, Levedakou EN, Wilson SJ, Innes CL,Rhodes N, Tlsty TD, Galloway DA,
Donehower LA, Tainsky MA, Kaufmann WK. Defective G2 checkpoint function
in cells from individuals with familial cancer syndromes. Cancer Res 55:1763-
1773 (1995).
44. Herzinger T, Funk JO, Hillmer K, Eick D, Wolf DA, Kind P. Ultraviolet B
irradiation-induced G2 cell cycle arrest in human keratinocytes by inhibitory
phosphorylation of the cdc2 cell cycle kinase. Oncogene 11:2151-2156 (1995).
45. Lindqvist A, Rodriguez-Bravo V & Medema RH. (2009) The decision to enter
mitosis: feedback and redundancy in the mitotic entry network. J Cell Biol 185,
193-202.
46. Yen TJ (2002) The complexity of APC/C regulation: location, location, location.
Cell Cycle 1, 260-261.
47. Peters JM (2002) The anaphase-promoting complex: proteolysis in mitosis and
beyond. Mol Cell 9, 931-943.
48. Fung TK & Poon RY (2005) A roller coaster ride with the mitotic cyclins. Semin
Cell Dev Biol 16, 335-342.
49. Baker DJ, Dawlaty MM, Galardy P & van Deursen JM (2007) Mitotic regulation
of the anaphase-promoting complex. Cell Mol Life Sci 64, 589-600.
50. Lin AW, Barradas M, Stone JC. et al. Premature senescence involving p53 and
p16 is activated in response to constitutive MEK/MAPK mitogenic signaling.
Genes Dev. 1998;12:3008–3019.
51. Cheng M, Olivier P, Diehl JA. et al. The p21Cip1 and p27Kip1 CDK ‘inhibitors’
are essential activators of cyclin D-dependent kinases in murine fibroblasts.
EMBO J. 1999;18:1571–1583.
52. Malumbres M, De Castro IP, Hernandez MI. et al. Cellular response to
oncogenic Ras involves induction of the Cdk4 and Cdk6 inhibitor p15(INK4b)
Mol Cell Biol. 2000;20:2915–2925.
Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 45
53. Delgado MD, Vaque JP, Arozarena I. et al. H-, K- and N-Ras inhibit myeloid
leukemia cell proliferation by a p21(WAF1)-dependent mechanism. Oncogene.
2000;19:783–790.
54. Gong J, Traganos F, Darzynkiewicz Z. Staurosporine blocks cell progression
through G1 between the cyclin D and cyclin E restriction points Cancer Res
1994. 54(12):3136–9.1994;
55. O'Connor PM. (1997). Mammalian G1 and G2 phase checkpoints. Cancer Surv
29: 151–182.
56. de Lange T. Activation of telomerase in human tumor. Proc Natl Acad Sci USA
1994;91:2882
57. Kim NW,Piatyszek MA, Prowse KR. Specific association of human telomerase
acticity with immortal cells and cancer. Science 1994;266:2011.
58. Levine AJ, Momaud J, Finlay CA. The p53 tumor suppressor gene. Nature
1991;351:453.
59. Nevins JR. E2F: A link between the Rb tumor suppressor gene and viral
oncoproteins. Science 1992;258:424
60. Sherr CJ. Cancer cell cycles. Science 1996;274:1672.
61. Evan G, Littlewood T. A matter of life and cell death. Science. 1998;281:1317–
1322.
62. Blagosklonny MV. A node between proliferation, apoptosis, and growth arrest.
Bioessays. 1999;21:704–709.
63. Blagosklonny MV, Fojo T. Molecular effects of paclitaxel: myths and reality. Int
J Cancer. 1999; 83:151–156.

More Related Content

What's hot

Κυτταρική διαίρεση - Μίτωση
 Κυτταρική διαίρεση - Μίτωση Κυτταρική διαίρεση - Μίτωση
Κυτταρική διαίρεση - Μίτωσηvallianou
 
ο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχηση
ο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχησηο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχηση
ο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχησηioannatzi
 
Κεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ
Κεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥΚεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ
Κεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥNatassa Pechtelidou
 
Metallaxeis 1-19
Metallaxeis 1-19Metallaxeis 1-19
Metallaxeis 1-19etsiakos
 
Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)
Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)
Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)arlap
 
1.2-Πρωτεΐνες.ppt
1.2-Πρωτεΐνες.ppt1.2-Πρωτεΐνες.ppt
1.2-Πρωτεΐνες.pptStarlaStark
 
ΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥetsiakos
 
ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.
ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.
ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.annpyl
 
Δομή και Αντιγραφή DNA
Δομή και Αντιγραφή DNAΔομή και Αντιγραφή DNA
Δομή και Αντιγραφή DNAPauline Purpleness
 
Biology a lyk-kef12
Biology a lyk-kef12Biology a lyk-kef12
Biology a lyk-kef12ht101
 
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣNatassa Pechtelidou
 

What's hot (20)

Βιολογία Κατεύθυνσης Γ λυκείου
Βιολογία Κατεύθυνσης Γ λυκείουΒιολογία Κατεύθυνσης Γ λυκείου
Βιολογία Κατεύθυνσης Γ λυκείου
 
Κυτταρική διαίρεση - Μίτωση
 Κυτταρική διαίρεση - Μίτωση Κυτταρική διαίρεση - Μίτωση
Κυτταρική διαίρεση - Μίτωση
 
ο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχηση
ο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχησηο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχηση
ο γεν.κωδικας ειναι η αντιστοιχηση
 
Κεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ
Κεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥΚεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ
Κεφ.2: Κύτταρο η θεμελιώδης μονάδα της ζωής- ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ
 
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
 
Metallaxeis 1-19
Metallaxeis 1-19Metallaxeis 1-19
Metallaxeis 1-19
 
Μείωση
Μείωση Μείωση
Μείωση
 
Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)
Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)
Γενετική: Χρωμοσωματα (5o κεφαλαιο)
 
1.2-Πρωτεΐνες.ppt
1.2-Πρωτεΐνες.ppt1.2-Πρωτεΐνες.ppt
1.2-Πρωτεΐνες.ppt
 
5.3 αλληλόμορφα
5.3 αλληλόμορφα5.3 αλληλόμορφα
5.3 αλληλόμορφα
 
ΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ
 
ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.
ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.
ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή του DNA και του RNA.
 
Κεφαλαιο2
Κεφαλαιο2Κεφαλαιο2
Κεφαλαιο2
 
3 2 enzyma
3 2 enzyma3 2 enzyma
3 2 enzyma
 
Εισαγωγη στη βιολογια κατευθυνσης
Εισαγωγη στη βιολογια κατευθυνσηςΕισαγωγη στη βιολογια κατευθυνσης
Εισαγωγη στη βιολογια κατευθυνσης
 
Δομή και Αντιγραφή DNA
Δομή και Αντιγραφή DNAΔομή και Αντιγραφή DNA
Δομή και Αντιγραφή DNA
 
Kefalaio 7
Kefalaio 7Kefalaio 7
Kefalaio 7
 
2
22
2
 
Biology a lyk-kef12
Biology a lyk-kef12Biology a lyk-kef12
Biology a lyk-kef12
 
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ
 

Similar to μηχανισμοί και τρόποι ρύθμισης του κυτταρικού κύκλου

Γ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptx
Γ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptxΓ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptx
Γ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptxPavlosRigas2
 
Το κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια Γυμνασιου
Το κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια ΓυμνασιουΤο κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια Γυμνασιου
Το κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια ΓυμνασιουΠαναγιώτα Γκογκόση
 
το σώμα μας αποτελείται απο κύτταρα
το σώμα μας αποτελείται απο κύτταρατο σώμα μας αποτελείται απο κύτταρα
το σώμα μας αποτελείται απο κύτταραΜαυρουδης Μακης
 
δομη του ευκαρυωτικου κυτταρου
δομη του ευκαρυωτικου κυτταρουδομη του ευκαρυωτικου κυτταρου
δομη του ευκαρυωτικου κυτταρουTASOS MAVRIKOS
 
κυτταρική διαίρεση
κυτταρική διαίρεσηκυτταρική διαίρεση
κυτταρική διαίρεσηmmpalaska1
 
κυτταρική διαίρεση μίτωση
κυτταρική διαίρεση μίτωσηκυτταρική διαίρεση μίτωση
κυτταρική διαίρεση μίτωσηmmpalaska1
 

Similar to μηχανισμοί και τρόποι ρύθμισης του κυτταρικού κύκλου (9)

Mitosis1ppt(1)
Mitosis1ppt(1)Mitosis1ppt(1)
Mitosis1ppt(1)
 
Mitosis1ppt(1)
Mitosis1ppt(1)Mitosis1ppt(1)
Mitosis1ppt(1)
 
Γ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptx
Γ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptxΓ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptx
Γ_ΥΓ_Μάθημα #27_4.3. Κυτταρική Διαίρεση(2).pptx
 
54
5454
54
 
Το κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια Γυμνασιου
Το κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια ΓυμνασιουΤο κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια Γυμνασιου
Το κυτταρο Κεφαλαιο 1 Βιολογια Γυμνασιου
 
το σώμα μας αποτελείται απο κύτταρα
το σώμα μας αποτελείται απο κύτταρατο σώμα μας αποτελείται απο κύτταρα
το σώμα μας αποτελείται απο κύτταρα
 
δομη του ευκαρυωτικου κυτταρου
δομη του ευκαρυωτικου κυτταρουδομη του ευκαρυωτικου κυτταρου
δομη του ευκαρυωτικου κυτταρου
 
κυτταρική διαίρεση
κυτταρική διαίρεσηκυτταρική διαίρεση
κυτταρική διαίρεση
 
κυτταρική διαίρεση μίτωση
κυτταρική διαίρεση μίτωσηκυτταρική διαίρεση μίτωση
κυτταρική διαίρεση μίτωση
 

More from 3ο Λύκειο Ξάνθης

λυρατζοπουλος προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...
λυρατζοπουλος   προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...λυρατζοπουλος   προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...
λυρατζοπουλος προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...3ο Λύκειο Ξάνθης
 
λυρατζοπουλος τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίου
λυρατζοπουλος   τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίουλυρατζοπουλος   τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίου
λυρατζοπουλος τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίου3ο Λύκειο Ξάνθης
 
Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...
Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...
Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...3ο Λύκειο Ξάνθης
 
Λυρατζοπουλος δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνη
Λυρατζοπουλος  δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνηΛυρατζοπουλος  δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνη
Λυρατζοπουλος δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνη3ο Λύκειο Ξάνθης
 

More from 3ο Λύκειο Ξάνθης (8)

ωρίμανση του M rna
ωρίμανση του M rnaωρίμανση του M rna
ωρίμανση του M rna
 
Cancer stem cells
Cancer stem cellsCancer stem cells
Cancer stem cells
 
αίτια καρκινογένεσης
αίτια καρκινογένεσηςαίτια καρκινογένεσης
αίτια καρκινογένεσης
 
λυρατζοπουλος προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...
λυρατζοπουλος   προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...λυρατζοπουλος   προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...
λυρατζοπουλος προλακτίνη - μεμβρανική μεταφορά - αναβολικές ουσίες - εξαρτη...
 
λυρατζοπουλος τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίου
λυρατζοπουλος   τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίουλυρατζοπουλος   τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίου
λυρατζοπουλος τεχνικές - ορμόνες - αντισώματα - μελέτη γονιδίου
 
Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...
Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...
Λυρατζοπουλος ncRNAs-καταλυτικές ιδιότητεςRNA-α1αντιθρυψινη-g6pd-κυστική ίνωσ...
 
θεωρία βιολογία γενικής γ
θεωρία βιολογία γενικής γθεωρία βιολογία γενικής γ
θεωρία βιολογία γενικής γ
 
Λυρατζοπουλος δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνη
Λυρατζοπουλος  δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνηΛυρατζοπουλος  δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνη
Λυρατζοπουλος δομές πρωτεινών-διαβήτης-ουβικουιτίνη
 

Recently uploaded

Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιών.pdf
Μια νύχτα σε κατάστημα             παιχνιδιών.pdfΜια νύχτα σε κατάστημα             παιχνιδιών.pdf
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιών.pdfDimitra Mylonaki
 
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptx
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptxΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptx
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptxssuserb0ed14
 
RODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣH
RODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣHRODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣH
RODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣHROUT Family
 
Πασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptxΠασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptx36dimperist
 
Η Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docx
Η Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docxΗ Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docx
Η Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docxeucharis
 
Πασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptxΠασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptx36dimperist
 
Επίσκεψη στο 11ο Γυμνάσιο Πάτρας
Επίσκεψη              στο 11ο Γυμνάσιο ΠάτραςΕπίσκεψη              στο 11ο Γυμνάσιο Πάτρας
Επίσκεψη στο 11ο Γυμνάσιο ΠάτραςDimitra Mylonaki
 
ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-24
ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-24ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-24
ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-242lykkomo
 
EKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOY
EKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOYEKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOY
EKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOYssuser369a35
 
Γιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξεις
Γιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξειςΓιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξεις
Γιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξειςΟΛΓΑ ΤΣΕΧΕΛΙΔΟΥ
 
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑ
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑΜια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑ
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑDimitra Mylonaki
 
ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdf
ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdfΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdf
ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdfssuserf9afe7
 
Πασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptxΠασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptx36dimperist
 
Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ 2008
Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ  2008Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ  2008
Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ 2008Θεόδωρος Μαραγκούλας
 
2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της Ιταλίας
2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της Ιταλίας2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της Ιταλίας
2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της ΙταλίαςKonstantina Katirtzi
 

Recently uploaded (15)

Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιών.pdf
Μια νύχτα σε κατάστημα             παιχνιδιών.pdfΜια νύχτα σε κατάστημα             παιχνιδιών.pdf
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιών.pdf
 
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptx
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptxΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptx
ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΤΗΣ Ε.Ε..pptx
 
RODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣH
RODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣHRODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣH
RODOPI CHALLENGE (ROC 50 MILES) 2024 ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣH
 
Πασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptxΠασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινά αυγά από τη Β΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
 
Η Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docx
Η Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docxΗ Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docx
Η Κινέζικη Αστρολογία - Ημερολόγιο - Ζώδια.docx
 
Πασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptxΠασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές Λαμπάδες από ΣΤ τάξη του σχολείου μας.pptx
 
Επίσκεψη στο 11ο Γυμνάσιο Πάτρας
Επίσκεψη              στο 11ο Γυμνάσιο ΠάτραςΕπίσκεψη              στο 11ο Γυμνάσιο Πάτρας
Επίσκεψη στο 11ο Γυμνάσιο Πάτρας
 
ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-24
ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-24ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-24
ΕΝΔΟΣΧΟΛΙΚΕΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ endosxolikes 2023-24
 
EKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOY
EKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOYEKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOY
EKSETASTEA KAI DIDAKTEA YLH G TAKSHS GENIKOY LYKEIOY
 
Γιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξεις
Γιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξειςΓιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξεις
Γιορτή της μητέρας-Φύλλα εργασιών για όλες τις τάξεις
 
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑ
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑΜια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑ
Μια νύχτα σε κατάστημα παιχνιδιώνΚΕΙΜΕΝΑ
 
ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdf
ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdfΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdf
ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2024 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΝΕΟΕΛΛΗΝΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ.pdf
 
Πασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptxΠασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
Πασχαλινές λαμπάδες από τη Δ΄ τάξη του σχολείου μας.pptx
 
Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ 2008
Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ  2008Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ  2008
Η ΑΔΙΚΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ 2008
 
2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της Ιταλίας
2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της Ιταλίας2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της Ιταλίας
2η Διεθνική Συνάντηση μαθητών και καθηγητών στο Σαλέρνο της Ιταλίας
 

μηχανισμοί και τρόποι ρύθμισης του κυτταρικού κύκλου

  • 1. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 1 Μηχανισμοίκαι τρόποι ρύθμισης του κυτταρικού κύκλου. Ο Γερμανός παθολογοανοτόμος Rudolf Virchow, μετέδωσε ένα σημαντικό μήνυμα για τη συνέχεια της ζωής, τα κύτταρα παράγονται από κύτταρα και ο μοναδικός τρόπος για την παραγωγή περισσότερων κυττάρων είναι η διαίρεση των ήδη υπαρχόντων. Κυτταρικός κύκλος ή κύκλος ζωής του κυττάρου ονομάζεται το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί από τη δημιουργία ενός κυττάρου ως τότε που θα παράγει τους απογόνους του. Ο κύκλος ζωής του κυττάρου διακρίνεται στη μεσόφαση και στη μιτωτική διαίρεση. Μεσόφαση ονομάζεται η φάση του κύκλου ζωής του κυττάρου η οποία παρεμβάλλεται σε δύο διαδοχικές μιτωτικές διαιρέσεις, αντιπροσωπεύει το 90% έως 95% της διάρκειας του κυτταρικού κύκλου, και διακρίνεται στα στάδια G1, S και G2. Εικόνες 1,2 Συνοπτικά: G1: Μεγαλύτερη χρονικά από τα υπόλοιπα στάδια της μεσόφασης. Βιοσύνθεση mRNA, tRNA, ριβοσωμάτων, πρωτεϊνών (δομικών και λειτουργικών). Αύξηση κυτταρικής αναπνοής. S: Μικρότερη χρονικά από τα υπόλοιπα στάδια της μεσόφασης Διπλασιασμός του DNA. G2: Διαίρεση μιτοχονδρίων, χλωροπλαστών, κεντροσωματίου.
  • 2. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 2 Εικόνα 1: Οι φάσεις του κυτταρικού κύκλου. Η μεσόφαση περιλαμβάνει όλο τον κυυταρικό κύκλο εκτός από τη φάση Μ στην οποία διαιρείται ο πυρήνας και μετά το κυτταρόπλασμα. Εικόνα 2: Αναπαράσταση των σταδίων του κυτταρικού κύκλου και η σχετική χρονική διάρκεια του κάθε σταδίου σε κύτταρα θηλαστικών. Ο κυτταρικός κύκλος είναι ζωτικής σημασίας διαδικασία μέσω της οποίας ένα μονοκύτταρο γονιμοποιημένο ωάριο αναπτύσσεται σε έναν ώριμο οργανισμό, καθώς και μία διαδικασία μέσω της οποίας ανανεώνονται τα σωματικά κύτταρα.
  • 3. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 3 Στα ευκαρυωτικά κύτταρα ο κυτταρικός κύκλος χωρίζεται σε δύο φάσεις: α) την μεσόφαση, μια φάση προετοιμασίας κατά την διάρκεια της οποίας τα κύτταρα αυξάνονται, συσσωρεύουν θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για την μίτωση και διπλασιάζουν το DNA τους και β) και την μιτωτική φάση κατά την διάρκεια της οποίας το κύτταρο διαιρείται σε δύο ανεξάρτητα κύτταρα, και γίνεται ακριβής διαχωρισμός των συστατικών. Η μεσόφαση αποτελείται από τρείς διακριτές φάσεις: α) G1 , β) S (σύνθεση DNA) και γ) G2. Η φάση Μ αποτελείται από δύο στενά συνδεδεμένες διεργασίες: την μίτωση όπου τα χρωμοσώματα του κυττάρου μοιράζονται στα δύο θυγατρικά κύτταρα και στην κυτταροκίνηση, στην οποία το κυτταρόπλασμα χωρίζεται στα δύο και έτσι σχηματίζονται δύο ανεξάρτητα κύτταρα. Η ενεργοποίηση της κάθε φάσης εξαρτάται από την ομαλή εξέλιξη και την ολοκλήρωση της προηγουμένης. Τα κύτταρα τα οποία έχουν προσωρινά ή αναστρέψιμα σταματήσει την διαίρεση εισέρχονται σε μία κατάσταση ηρεμίας η οποία καλείται φάση G0. Μετά την ολοκλήρωση της κυτταρικής διαίρεσης τρείς είναι οι προοπτικές του κυττάρου: α) εκ νέου κυτταρική διαίρεση β) προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος (απόπτωση) και γ) διαφοροποίηση. Εάν επακολουθήσει διαίρεση κάθε ένα από τα θυγατρικά κύτταρα ξεκινούν το νέο τους κύκλο από την μεσόφαση. Εικόνα 3
  • 4. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 4 Εικόνα 3: Αναπαράσταση του κυτταρικού κύκλου. Φάση ηρεμίας (G0 φάση): Τα μη διαιρούμενα κύτταρα στους πολυκύτταρους ευκαρυωτικούς οργανισμούς εισέρχονται την φάση ηρεμίας G0 από την φάση G1 και μπορεί να παραμείνουν αδρανή για μεγάλο χρονικό διάστημα, πιθανόν επ΄ αόριστον (νευρώνες). Αυτό είναι πολύ συχνό για τα κύτταρα που είναι πλήρως διαφοροποιημένα. Η επιλογή εισόδου του κυττάρου στην G0 αντί της G1 καθορίζεται από ποικίλα εξωτερικά ερεθίσματα (επάρκεια ή έλλειψη εξωγενών μιτογόνων, αυξητικών ή άλλων παραγόντων). Ανά πάσα στιγμή και με την επίδραση των μεταβολών των ως άνω εξωτερικών ερεθισμάτων η φάση ηρεμίας (G0) μετατρέπεται σε φάση G1, φάση δηλαδή προετοιμασίας του κυττάρου για διαίρεση. Το καθοριστικό σημείο μετάπτωσης από την φάση ηρεμίας (G0) στην φάση G1 ονομάζεται restriction point (περιοριστικό σημείο). Μετά την δίοδο από το σημείο το κύτταρο δεν υπακούει πλέον στους εξωγενείς παράγοντες και η πορεία του μέσω του κυτταρικού κύκλου μέχρι την ολοκλήρωση της μίτωσης είναι προδιαγεγραμμένη.
  • 5. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 5 Σε συγκεκριμένους ιστούς η φάση G0 είναι μεγάλης σημασίας και το μεγαλύτερο ποσοστό των κυττάρων τους βρίσκονται σε φάση ηρεμίας (π.χ. λεμφικός ιστός, σκελετικοί μύες, λιπώδης ιστός, νευρικός ιστός κ.ά.). Σε αρκετούς ιστούς, όπως στο λεμφικό, η φάση G0 είναι αντιστρεπτή υπό την επίδραση των διεγερτικών παραγόντων που προαναφέραμε, ενώ σε άλλους, όπως οι σκελετικοί μύες και οι νευρώνες, είναι μη αντιστρεπτή. Μεσόφαση Πριν ένα κύτταρο εισέλθει στην κυτταρική διαίρεση χρειάζεται να πάρει θρεπτικά στοιχεία και να διπλασιάσει όλα τα υλικά του, ώστε να αντιστοιχούν σε δύο κύτταρα. Όλες αυτές οι προετοιμασίες γίνονται κατά την διάρκεια της μεσόφασης, η οποία ονομάζεται και προπαρασκευαστική φάση, και όπως αναφέρθηκε πραγματοποιείται σε τρία στάδια, G1, S, και G2. G1 φάση: Η πρώτη φάση της μεσόφασης από το τέλος της προηγουμένης μίτωσης μέχρι την έναρξη τηςσύνθεσηςτου DNA καλείται φάση G1 ή αυξητική φάση. Κατά την διάρκεια αυτής της φάσης οι βιοσυνθετικές δραστηριότητες του κυττάρου, οι οποίες έχουν επιβραδυνθεί αρκετά κατά τη διάρκεια της φάσης Μ, επανέρχονται σε ένα υψηλό ποσοστό. Αυτή η φάση χαρακτηρίζεται από αυξημένη πρωτεινοσύνθεση, ώστε να παραχθούν και τα ένζυμα που απαιτούνται στην φάση S που απαιτούνται για την αντιγραφή του DNA. Η διάρκεια αυτής της φάσης ποικίλει ακόμα και μεταξύ διαφορετικών κυττάρων των ιδίων οργανισμών. S φάση: Η επόμενη φάση S ξεκινά όταν αρχίζει η σύνθεση του DNA. Όταν ολοκληρωθεί όλα τα χρωμοσώματα έχουν διπλασιαστεί, και κάθε ένα από αυτά αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες. Έτσι κατά την διάρκεια αυτής της φάσης η ποσότητα του DNA έχει διπλασιαστεί, αλλά ο αριθμός των χρωμοσωμάτων παραμένει σταθερός. Η διαδικασία της αντιγραφής του DNA δεν ξεκινά από ένα μοναδικό σημείο, αλλά από πολλά σημεία ταυτόχρονα. Με τον τρόπο αυτό το κύτταρο μειώνει σημαντικά τη διάρκεια της φάσης S καθώς, σε αντίθετη περίπτωση θα χρειαζόταν ένα περίπου μήνα για την ολοκλήρωση της αντιγραφής του DNA.
  • 6. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 6 G2 φάση: Κατόπιν το κύτταρο εισέρχεται στη φάση G2, η οποία προηγείται της εισόδου στην φάση Μ. Κατά την διάρκεια αυτής της φάσης λαμβάνουν ξανά χώρα οι βιοσυνθετικές δραστηριότητες, οι οποίες περιλαμβάνουν κυρίως την παραγωγή μικροσωληνίσκων, που απαιτούνται κατά την διάρκεια της μίτωσης για το σχηματισμό της μιτωτικής ατράκτου. Φάση M /Μιτωτική φάση: Η σχετικά σύντομη φάση Μ αποτελείται από την πυρηνική διαίρεση (μίτωση) και την κυτταροκίνηση. Μίτωση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένα ευκαρυωτικό κύτταρο χωρίζει τα χρωμοσώματα του πυρήνα του σε δύο όμοια σύνολα σε δύο πυρήνες. Περιλαμβάνει την πρόφαση, την προμετάφαση, τη μετάφαση, την ανάφαση και την τελόφαση. Συνήθως ακολουθείται άμεσα από την κυτταροκίνηση, η οποία χωρίζει τον πυρήνα,το κυτταρόπλασμα, τα οργανίδια και την κυτταρική μεμβράνη σε δύο κύτταρα που περιέχουν περίπου ίδια μερίδια αυτών των κυτταρικών συστατικών. Πραγματοποιείται έτσι η διαίρεση του αρχικού κυττάρου σε δύο θυγατρικά κύτταρα γενετικά όμοια, τόσο μεταξύ τους όσο και με το μητρικό κύτταρο. Η διαδικασία της μίτωσης είναι πολύπλοκη και αυστηρά ρυθμισμένη. Η αλληλουχία των γεγονότων διαιρείται σε φάσεις που αντιστοιχούν στην ολοκλήρωση ενός συνόλου δραστηριοτήτων και της έναρξης του επομένου. Κατά την διάρκεια της μίτωσης τα ζεύγη των χρωμοσωμάτων συμπυκνώνονται και προσκολλώνται στη μιτωτική άτρακτο. Οι αδελφές χρωματίδες αποχωρίζονται πλήρως και αποσυσπειρώνονται σταδιακά. Το κύτταρο μετά οδηγείται στην κυτταροκίνηση για να παράγει δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα. Εικόνες 4,5 Το κύτταρο θα επαναδιαιρεθεί όταν υπερισχύσουν οι θετικοί έναντι των αρνητικών ρυθμιστικών παραγόντων του κυτταρικού κύκλου, δηλαδή μόλις αυξηθούν τα επίπεδα των κυκλινών και μειωθούν τα επίπεδα των αναστολέων των κυκλινοεξαρτώμενων κινασών. Επειδή η κυτταροκίνηση εμφανίζεται συνήθως σε συνδυασμό με την μίτωση, η μίτωση συχνά ταυτίζεται με την φάση Μ. Εντούτοις, υπάρχουν πολλά κύτταρα όπου η μίτωση και η κυτταροκίνηση διενεργούνται χωριστά, διαμορφώνοντας μεμονωμένα κύτταρα με πολλαπλούς πυρήνες σε μία διαδικασία που ονομάζεται ενδο-αναδιπλασιασμός. Αυτό παρατηρείται κυρίως μεταξύ των μυκήτων, αλλά και σε διάφορες άλλες ομάδες.
  • 7. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 7 Ακόμα και στα ζώα η κυτταροκίνηση και η μίτωση μπορεί να εμφανιστούν ανεξάρτητα, όπως για παράδειγμα κατά την διάρκεια ορισμένων σταδίων εμβρυϊκής ανάπτυξης της Δροσόφιλα. Λάθη στην μιτωτική διεργασία μπορεί είτε να οδηγήσουν στον κυτταρικό θάνατο μέσω της απόπτωσης ή να προκαλέσουν μεταλλαγές που μπορεί να οδηγήσουν σε καρκινογένεση. [1 - 7]
  • 8. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 8 Εικόνα 4: Η ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ ΚΑΙ Ο ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ Η διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο θυγατρικά κύτταρα συμβαίνει κατά τη φάση Μ του κυτταρικού κύκλου. Η φάση Μ περιλαμβάνει τη διαίρεση του πυρήνα ή μίτωση και τη διαίρεση του κυτταροπλάσματος ή κυτταροκίνηση. Κατά την πρόφαση, κάθε διπλασιασμένο χρωμόσωμα που αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες συμπυκνώνεται.
  • 9. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 9 Έξω από τον πυρήνα συναρμολογείται η μιτωτική άτρακτος ανάμεσα στα δύο κεντροσωμάτια που έχουν αντιγραφεί και απομακρυνθεί το ένα από το άλλο. Η προμετάφαση αρχίζει απότομα με την αποδόμηση του πυρηνικού περιβλήματος. Τα χρωμοσώματα μπορεί πλέον να προσδεθούν στους μικροσωληνίσκους της ατράκτου μέσω των κινητοχώρων τους και να μετακινηθούν. Κατά τη μετάφαση τα χρωμοσώματα παρατάσσονται στον ισημερινό της ατράκτου, στο μέσον της απόστασης ανάμεσα στους πόλους της. Οι ζευγαρωμένοι μικροσωληνίσκοι των κινητοχώρων πάνω σε κάθε χρωμόσωμα συνάπτονται στους αντίθετους πόλους της ατράκτου. Κατά την ανάφαση οι ζευγαρωμένες χρωματίδες διαχωρίζονται συγχρονισμένα, έτσι ώστε να σχηματιστούν δύο θυγατρικά χρωμοσώματα. Κάθε χρωματίδη έλκεται αργά προς τον σύστοιχο πόλο της ατράκτου. Οι μικροσωληνίσκοι των κινητοχώρων βραχύνονται και ταυτόχρονα οι πόλοι της ατράκτου απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο. Οι δύο αυτές διεργασίες συμβάλλουν στο διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων. Κατά τη διάρκεια της τελόφασης οι δύο ομάδες των θυγατρικών χρωμοσωμάτων φτάνουν στους πόλους της ατράκτου. Γύρω από κάθε ομάδα συναρμολογείται ένα νέο πυρηνικό περίβλημα και έτσι ολοκληρώνεται ο σχηματισμός των δύο πυρήνων και σηματοδοτείται το τέλος της μίτωσης. Η διαίρεση του κυτταροπλάσματος αρχίζει με τη συναρμολόγηση του συσταλτικού δακτυλίου. Κατά τη διάρκεια της κυτταροκίνησης ενός ζωικού κυττάρου, το κυτταρόπλασμα διαιρείται στα δύο από τον συσταλτικό δακτύλιο ακτίνης και μυοσίνης που περισφίγγει το κύτταρο για να δημιουργήσει δύο θυγατρικά κύτταρα, το καθένα με το δικό του πυρήνα.
  • 10. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 10 Εικόνα 5: Στάδια Μίτωσης. Πίνακας 1: Σημεία στα οποία μπορεί να σταματήσει ο κυτταρικός κύκλος. Στάση του κυτταρικού κύκλου Αιτία G1 Βλάβη στο DNA S Μη ολοκλήρωση αντιγραφής G2 Βλάβη στο DNA Μίτωση Μη προσδεδεμένος κινητοχώρος
  • 11. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 11 Για να εξασφαλίσουν τη σωστή εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου, τα ευκαρυωτικά κύτταρα ανέπτυξαν ένα περίπλοκο δίκτυο ρυθμιστικών πρωτεϊνών γνωστό ως σύστnμα ελέγχου του κυτταρικού κύκλου. Στο κέντρο αυτού του συστήματος βρίσκεται μια τακτική σειρά βιοχημικών διακοπτών που ελέγχουν τα κύρια συμβάντα του κύκλου, μεταξύ άλλων την αντιγραφή του DNA και τον διαχωρισμό των διπλασιασμένων χρωμοσωμάτων. Για να συντονίσει αυτές τις δραστηριότητες, το σύστημα ελέγχου του κυτταρικού κύκλου απαντά σε ποικίλα εξωκυττάρια και ενδοκυττάρια σήματα. Στο εσωτερικό του κυττάρου, το σύστημα ελέγχχου παρακολουθεί την εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου και έτσι διασφαλίζει ότι η αντγραφή του DNA θα έχει ολοκληρωθεί πριν αρχίσει η κυτταρική διαίρεση. Το σύστημα ελέγχχου πρέπει επίσης να συνεκτιμά τις συνθήκες που επικρατούν στο εξωτερικό του κυττάρoυ. Εικόνα 6 Εικόνα 6: Δύο βασικά σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου.
  • 12. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 12 Το 1989 για πρώτη φορά οι Hartwell και Weinert διετύπωσαν την έννοια των “checkpoints” (σημεία ελέγχου) στον κυτταρικό κύκλο. Η διαδικασία της ομαλής μετάβασης από την μία φάση του κυτταρικού κύκλου στην επομένη καθώς και ο έλεγχος της ακεραιότητας του DNA γίνεται σε ειδικά σημεία που λέγονται σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου (checkpoints). Η κατανόηση των μηχανισμών ελέγχου του κυτταρικού πολλαπλασιασμού στο καρκίνο είναι ιδιαίτερα σημαντικός, καθόσον είναι γενικά αποδεκτό ότι η καρκινογένεση δημιουργείται ως αποτέλεσμα διαταραχής του κυτταρικού κύκλου. Για τον λόγο αυτό, κυρίως τα τελευταία χρόνια οι επιστημονικές έρευνες έχουν στραφεί στην ανίχνευση της μοριακής βιολογίας του καρκίνου. Πρόσφατα, θετικοί και αρνητικοί ρυθμιστές της αντιγραφής του DNA, αναδεικνύονται σαν νέοι βιολογικοί δείκτες που ενδεχόμενα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μαζικό έλεγχο, εκτίμηση της πρόγνωσης και καθορισμό της ανταπόκρισης στη θεραπεία για ένα ευρύ φάσμα ιστολογικών τύπων των νεοπλασμάτων. Η ρύθμισητου κυτταρικού κύκλου περιλαμβάνει διαδικασίες ζωτικής σημασίας για την επιβίωση του κυττάρου, οι οποίες εμπεριέχουν την ανίχνευση και την διόρθωση τηςγενετικής βλάβηςκαθώς και την πρόληψη της ανεξέλεγκτης κυτταρικής διαίρεσης. Πίνακας 1 Τα μοριακά γεγονότα που ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο είναι καθορισμένα και κατευθυνόμενα, έτσι ώστε η κάθε διαδικασία να λαμβάνει χώρα σε διαδοχική τροχιά και να είναι ως εκ τούτου αδύνατον να αναστραφεί ο κύκλος Δύο ομάδες μοριακών ενώσεων ελέγχουν την ρύθμιση και οργάνωση του κυτταρικού κύκλου: α) οι κυκλίνες με τις κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες Cdks και β) οι αναστολείς αυτών CKI. Εικόνες 7, 8, 9, 10
  • 13. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 13 Εικόνα 7: Κυκλινο-εξαρτώμενες κινάσες και κυκλίνες θηλαστικών. Αν και έχουν ανακαλυφθεί πάνω από 20 Cdk, εδώ παρουσιάζονται αυτές που έχουν μελετηθεί διεξοδικά. [8]
  • 14. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 14 Εικόνα 8: Κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες Cdks.
  • 15. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 15 Εικόνα 9: Κατηγορίες κυκλινών. Εικόνα 10: Αναστολείς κυκλινοεξαρτώμενων κινασών. [9]
  • 16. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 16 Δύο βασικέςκατηγορίες ρυθμιστικών μορίων, οι κυκλίνες και οι κυκλινο-εξαρτώμενες κινάσες (CDKs), καθορίζουν την πρόοδο του κυτταρικού κύκλου. Οι Leland H. Hartwell, R. Timothy Hunt, και Paul M. Nurse πήραν το βραβείο Nobel το έτος 2001 στην Ιατρική –Φυσιολογία για την ανακάλυψη αυτών των βασικών μορίων. Πολλά από τα γονίδια τα οποία κωδικοποιούν τις κυκλίνες και τις CDKs είναι συντηρημένα μεταξύ όλων των ευκαρυωτικών κυττάρων. Εικόνα 11 Εικόνα 11: Κυκλίνες, κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες και αναστολείς σε μύκητες, βάτραχο και θηλαστικά. Οι πρωτείνες σε κάθε σειρά έχουν ανάλογη δράση. [10] Το ενεργό σύμπλοκο κυκλίνης-κυκλινοεξαρτώμενης κινάσης φωσφορυλιώνει καίριες πρωτείνες του κυττάρου, αναγκαίες για την έναρξη ενός συγκεκριμένου βήματος του κυτταρικού κύκλου. Μεταφέρουν μια φωσφορική ομάδα από το ΑΤΡ στην πλευρική αλυσίδα ενός συγκεκριμένου αμινοξέος της πρωτείνης-στόχου. Οι συνέπειες της φωσφορυλίωσης μπορεί ν' αναστραφούν γρήγορα με την αφαίρεση της φωσφορικής ομάδας (αποφωσφορυλίωση), μια αντίδραση που διεξάγεται από μια άλλη ομάδα ενζύμων, τις πρωτεϊνικές φωσφατάσες. Εικόνα 12 Δεδομένου ότι οι πρωτεϊνικές κινάσες του συστήματος ελέγχου του κυτταρικού κύκλου είναι παρούσες σε όλες της φάσεις του κύκλου, πώς ενεργοποιείται και απενεργοποιείται η ενζυμική τους δράση στις κατάλληλες χρονικές περιόδους; Φαίνειται ότι για αυτό εν μέρει ευθύνονται οι κυκλίνες (cyclins).
  • 17. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 17 Οι ίδιες οι κυκλίνες δεν έχουν ενζυμική ενεργότητα, αλλά είναι απαραίτητες για την ενεργοποίηση των κινασών του κυτταρικού κύκλου, την οποία επιτυγχάνουν μέσω της πρόσδεσής τους στις κινάσες. Για το λόγο αυτό οι κινάσες του συστήματος ελέγχου του κυτταρικού κύκλου αναφέρονται ως πρωτεϊνικές κινάσες εξαρτώμενες από τις κυκλίνες (cyclin-dependent protein kinases, Cd κινάσες ή Cdks. [11] Η αποδόμιση των κυκλινών επιτελείται ως εξής: ενεργοποιούνται λιγάσες – συνδετάσες ουβικουϊτίνης οι οποίες και προκαλούν την σύνδεση τους με αλυσίδες ουβικουϊτίνης και ακολουθεί ο καταβολισμός τους μέσω πρωτεασών. Εικόνα 13 Οι κυκλινοεξαρτώμενες κινάσες CDKs είναι κινάσες σερίνης-θρεονίνης (και όχι τυροσίνης). Στο μόριό τουςπερικλείουν μία κοινή αλληλουχία αμινοξέων που αντιστοιχεί στο 40% περίπου της δομής τους. Στο τμήμα αυτό συμπεριλαμβάνονται η αγκύλη ενεργοποίησης (activation loop) καθώς και η έλικα PSTAIRE που αποτελεί σημείο σύνδεσης με την αντίστοιχη κυκλίνη. Τα επίπεδα συγκέντρωσής τους παραμένουν σχεδόν σταθερά σε όλη τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου. Επομένως η δραστικότητα των συμπλόκων εξαρτάται από την συγκέντρωση άρα και διαθεσιμότητα των κυκλινών στις διάφορες φάσεις του κύκλου. Οι κυκλίνες διαμορφώνουν τις ρυθμιστικές και οι CDKs τις καταλυτικές υπομονάδες ενός ενεργούς συμπλόκου. Οι κυκλίνες αναγνωρίζουν την πρωτεΐνη – στόχο του συμπλόκου και δεν έχουν καμία καταλυτική δραστηριότητα, ενώ οι CDKs είναι ανενεργείς σε έλλειψη της εταιρικής / συνδεδεμένης κυκλίνης. [12]
  • 18. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 18 Εικόνα 12: Ενεργοποίηση της κινάσης M-Cdk με επιλεκτική φωσφορυλίωση και αποφωσφορυλίωση. Εικόνα 13: Ουβικουιτινίωση και αποικοδόμησηκυκλίνης. Η απώλεια της κυκλίνης απενεργοποιεί την κινάση. Τα σημεία ελέγχου του ευκαρυωτικού κυτταρικού κύκλου είναι τρία: το G1/S όριο, το όριο G2/M, και το όριο της μετάφασης/ανάφασης. Τα σύμπλοκα κυκλίνης-κυκλινοεξαρτώμενης κινάσης είναι:  G1cyclin – Cdk σύμπλοκο είναι σημαντικό για την εξέλιξη μέσα από τη φάση G1 και δέσμευση για την φάση S.  S cyclin-Cdk σύμπλοκο ευθύνεται για την έναρξη και ολοκλήρωση της αντιγραφής του DNA.  M κυκλίνη-Cdk σύμπλοκο οδηγεί τα ευκαρυωτικά κύτταρα σε Μίτωση και παρεμποδίζει την επανείσοδο στην φάση G1. Εικόνα 28 [13- 17]
  • 19. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 19 Στην φάση G1 όταν τα κύτταρα λαμβάνουν ένα εξωκυττάριο σήμα τα σύμπλοκα κυκλίνη-Cdk γίνονται ενεργά για να προετοιμάσουν το κύτταρο για την φάση S, προάγοντας την έκφραση μεταγραφικών παραγόντων πουμε την σειρά τους επάγουν την έκφραση των S κυκλινών και των ενζύμων που απαιτούνται για την αντιγραφή του DNA. Τα σύμπλοκα κυκλίνη-Cdk τηςφάσης G1 επίσηςπροωθούν την καταστροφή των μορίων που λειτουργούν ως ανασταλτικοί παράγοντες της φάσης S, στοχοποιώντας τα για σύνδεση με την ουβικουϊτίνη και κατόπιν για πρωτεόλυση. Τα ενεργά σύμπλοκα cyclin-Cdk της φάσης S φωσφορυλιώνουν πρωτεΐνες που συγκροτούν τα προαντιγραφικά σύμπλοκα, τα οποία συναρμολογούνται κατά την διάρκεια της φάσης G1 στα σημεία έναρξης της αντιγραφής. Αυτό διασφαλίζει ότι κάθε τμήμα του γονιδιώματος του κυττάρου θα αντιγραφεί μία φορά και αποτελεσματικά. Εικόνα 16 Τα σύμπλοκα αλληλεπιδρούν και με τις ιστόνες και λειτουργουν επιγενετικά. Εικόνα 27 [18] Αν η αντιγραφή δεν είναι αποτελεσματική, χάνεται πληροφορία. Τα σύμπλοκα cyclin-Cdks της φάσης Μ τα οποία συντίθενται αλλά αδρανοποιούνται κατά την διάρκεια των φάσεων S και G2, προωθούν την έναρξη της μίτωσης με την διέγερση δευτερευουσών πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων και στην δημιουργία της μιτωτικής ατράκτου. Ένα σημαντικό σύμπλεγμα που ενεργοποιείται κατά την διάρκεια αυτής της διαδικασίας είναι μία λιγάση ουβικουΐτίνης, γνωστή ως σύμπλεγμα προώθησης της ανάφασης (APC, anaphase promoting complex), η οποία προωθεί την πρωτεόλυση των δομικών πρωτεϊνών που σχετίζονται με τους χρωμοσωμικούς κινητοχώρους. Η APC επίσης επάγει την πρωτεόλυση των μιτωτικών κυκλινών, για να εξασφαλίσει την πρόοδο τηςτελόφασης και της κυτταροκίνησης. [19, 20]
  • 20. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 20 1) Σημείο ελέγχου G1/S Το σημείο αυτό είναι το κυριότερο και εντοπίζεται προς το τέλος της φάσης G1 και βασική του αποστολή είναι να ελέγξει την ακεραιότητα του DNA που πρόκειται να αναδιπλασιαστεί ώστε να αποφευχθεί η αντιγραφή παθολογικού DNA και η μεταφορά του στα θυγατρικά κύτταρα. Στο σημείο αυτό, εφόσον διαπιστωθεί παθολογία, σταματά ο κύκλος μέχρις να ολοκληρωθεί η επιδιόρθωση τηςβλάβηςτου DNA. Εικόνα 19 Η πρωτεΐνη η οποία είναι υπεύθυνη για την φύλαξη της πύλης μετάβασης G1/S είναι η πρωτεΐνη του γονιδίου του ρετινοβλαστώματος (pRb). Η πρωτείνη είναι ενεργή και εμποδίζει τη μεταγραφή γονιδίων των κυκλινών όταν είναι αποφωσφορυλιωμένη. Επίσης η μετάβαση εμποδίζεται από τη γρήγορη αποικοδόμηση των κυκλινών και την ύπαρξη αναστολέων (π.χ. p27Kip 1). Οι τρεις παράγοντες που εμποδίζουν τη μετάβαση μπορούν να ανασταλλούν με φωσφορυλίωση από τα σύμπλοκα κυκλίνης-Cdks. H Rb φωσφορυλιώνεται αρχικά από τα σύμπλοκα κυκλίνης D-Cdk 4,6 ύστερα από επίδραση μιτογόνων ερεθισμάτων, και στη συνέχεια από το σύμπλοκο κυκλίνη E-Cdk 2. Η υπερφωσφορυλιωμένη μορφή της πρωτεΐνης Rb είναι απαραίτητη για την μετάβαση στην φάση S. Κατά την διάρκεια της φάσης G1 η Rb είναι συνδεδεμένη και με την ομάδα μεταγραφικών παραγόντων E2F, μέλη της οποίας συνδέονται με το DNA, αλλά είναι ανενεργή λόγω της ταυτόχρονης δέσμευσής τους με την Rb. Στην υπερφωσφορυλιωμένη μορφή η Rb αποδεσμεύεται από το σύμπλεγμα Ε2F με αποτέλεσμα το τελευταίο να μπορεί να προάγει τη μεταγραφή γονιδίων. Με την είσοδο στην φάση S το σύμπλοκο κυκλίνης Α-Cdk2 φωσφορυλιώνουν την ομάδα των μεταγραφικών παραγόντων E2F, την διασπούν και προκαλείται αποδόμησή τους μέσω της οδού της ουβικουϊτίνης. Η ρύθμιση της φωσφορυλίωσης της πρωτεΐνης του ρετινοβλαστώματος είναι υψίστης σημασίας για τον κυτταρικό κύκλο και επιτυγχάνεται με την συνέργεια ποικίλων και πολύπλοκων, αυστηρά ρυθμιζόμενων μεταβολικών μονοπατιών. Τα κυριότερα από αυτά είναι: το μονοπάτι του Myc, το μονοπάτι του TGFβ και το μονοπάτι που συμμετέχει η κυκλίνη D.
  • 21. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 21 Η κυκλίνη D είναι η πρώτη κυκλίνηπου παράγεται στον κυτταρικό κύκλο σε απάντηση εξωκυττάριων ερεθισμάτων (αυξητικός παράγοντας). Η κυκλίνη D δεσμεύει την υπάρχουσα κινάση Cdk4, δημιουργώντας το σύμπλεγμα cyclin D-Cdk4. Το σύμπλεγμα με την σειρά τουφωσφορυλιώνει την πρωτεΐνη του ρετινοβλαστώματος Rb. Η υπερφωσφορυλιωμένη Rb αποσυνδέεται από το σύμπλεγμα E2F-Rb ενεργοποιώντας το E2F. Ηενεργοποίησητου E2Fέχεισαναποτέλεσματημεταγραφή διαφόρωνγονιδίων όπως κυκλίνη E, κυκλίνη A, DNA πολυμεράση κλπ. Η κυκλίνη Ε που συντίθεται στο τέλος της G1 φάσης συνδέεται με την Cdk2, δημιουργώντας το σύμπλεγμα κυκλίνη E-Cdk2, το οποίο ωθεί το κύτταρο από την φάση G1 στην S (G1/S μετάβαση). [21 – 31] 2) Σημείο ελέγχου S Στη φάση αυτή δημιουργείται το σύμπλεγμα κυκλίνης E- Cdk2 το οποίορυθμίζει την έκφραση γονιδίων ιστόνων, απαραίτητες για το πακετάρισμα του γενετικού υλικού. Η κυκλίνη Α συντίθεται κατά τη διάρκεια της S και G2 φάσης. Η κυκλίνη Β συντίθεται στην G2 και M φάση. Η κυκλίνη Β μαζί με την κινάση cdc2 στους μύκητες ή Cdk1 στα θηλαστικά δημιουργεί το σύμπλοκο, το οποίο προάγει τη μετάβαση από την φάση G2 στην Μ. [32, 33] 3) Σημείο ελέγχου G2 – M Ενεργοποιείται όταν η σύνθεση του DNA είναι αλλοιωμένη ή παρεμποδίζεται. Στη φάση αυτή δημιουργείται το σύμπλεγμα κυκλίνης Β- cdc2, το οποίο φωσφορυλιώνει διάφορες πρωτεΐνες όπως οι λαμίνες , αναγκαίες για την μίτωση. Ανασταλτικό ρόλο έχει η πρωτεΐνη p21 που ανήκει στην οικογένεια αναστολέων WAF1/CIP1. Εικόνα 20 [34 – 40]
  • 22. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 22 4) Σημείο ελέγχου Μ ή σημείο ελέγχου της μιτωτικής ατράκτου. Σε αυτή τη φάση πρέπει να καθηλωθούν τα χρωματοσώματα στην μιτωτική άτρακτο και να επιτευχθεί ίση κατανομή τους στα δύο θυγατρικά κύτταρα. Εικόνες 21, 22 [41] Η ενεργοποίηση του συμπλόκου B-cdc2 προκαλεί διάσπαση της πυρηνικής μεμβράνης και έναρξη της πρόφασης και κατά συνέπεια η απενεργοποίησή του προκαλεί την έξοδο του κυττάρου από την μίτωση. Στη συνέχεια το σύμπλεγμα κυκλίνης – κινάσης απαιτεί φωσφορυλίωση (στη θρεονίνη) από μία άλλη ρυθμιστική κινάση την κινάση ενεργοποίησης των Cdk (Cdk- activating kinase ή CAK). Η κινάση CAK είναι ένα σύμπλεγμα το οποίο αποτελείται από την κυκλίνη Η και τις Cdk7 πρωτεΐνες. Από τη στιγμή αυτή τα επίπεδα της CAK επηρεάζουν την δραστηριότητα των CDKs. Ένα άλλο επίπεδο ρύθμισης είναι η απενεργοποίηση της Cdk από την φωσφορυλίωση μιας δικής της δεσμευμένης θέσης ΑΤΡ από μια άλλη ρυθμιστική κινάση. Η συγκεκριμένη ενέργεια από αυτή την κινάση δεν είναι συχνήκαι έχει διπλή ειδικότητα τόσο για τηντυροσίνη όσο και την θρεονίνη. Η απενεργοποιημένη αποφωσφορυλίωση του δικού τηςδεσμευμένου ΑΤΡ μπορεί να επανενεργοποιηθεί από μια διπλής ειδικότητος φωσφατάση που ανήκει στην Cdc25 οικογένεια. Στην πραγματικότητα η αποφωσφορυλίωση από αυτές τις φωσφατάσες μπορεί να αποτελέσει το ευαίσθητο βήμα για την περαιτέρω πρόοδο του κυτταρικού κύκλου. Η σύνθεση και η ενεργοποίηση αυτών των Cdks ρυθμίζεται σαν απάντηση σε διττά μιτωτικά και αντιμιτωτικά σήματα. Εικόνες 14,15 Οι βιοχημικές αλλαγές που οδηγούν στην φάση Μ αρχίζουν με την ενεργοποίηση του MPF (Maturation ή Mitosis Promoting Factor) που ουσιαστικά είναι το σύμπλεγμα cyclin B/cdk1, αποκαλούμενο και cdc2. Για τον σκοπό αυτό αυξάνεται η παραγωγή και ελαττώνεται η αποδόμηση της κυκλίνης Β που κορυφώνεται λίγο πριν την έναρξη της μίτωσης. Όπως συμβαίνει και με άλλους προαγωγούς (promoters) κυτταρικών διαδικασιών ο MPF τελεί υπό την διεγερτική ή ανασταλτική επίδραση ερεθισμάτων: Εικόνες 24, 25
  • 23. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 23 i) APC/C (Anaphase Promoting Complex/cyclosome C). Ενεργοποιείται από τον MPF και οδηγεί το κύτταρο στην ανάφαση καταστρέφοντας την πρωτείνη securing. Η πρωτείνη αυτή εμποδίζει την ενεργοποίηση μιας πρωτεάσης τη separase η οποία καταστρέφει τις κοχεσίνες που συγκρατούν τις αδελεφές χρωματίδες. Αποικοδομεί επίσης και την κυκλίνη Β του MPF με αποτέλεσμα να απενεργοποιούνται και ο MPF και ο APC. Το κύτταρο έτσι μεταβαίνει στη G1 φάση. ii) cdc25. Προκαλεί ενεργοποίηση του συμπλέγματος cyclinB/cdk1. Όταν το σύμπλεγμα αυτό ενεργοποιηθεί μέσω θετικού μηχανισμού ανατροφοδότισης (feed‐ back) προκαλεί αύξηση του cdc25 που ενεργοποιεί περαιτέρω το σύμπλεγμα. iii) PLKs (Polo like kinases). ‘Εχουν πολλαπλούς ρόλους: α) ενεργοποίηση του MPF μέσω του cdc25, β) ταυτόχρονα όμως ο MPF προκαλεί και αυτός σε μεταγενέστερα στάδια της μίτωσης ενεργοποίηση των PLKs όταν ρυθμίζουν τις λειτουργίες της μιτωτικής ατράκτου (σχηματισμός της ατράκτου, διαχωρισμός των χρωματίδων, και πιθανώς κυτταρική διαίρεση), γ) ενεργοποίηση των APC/C κατά την μετάβαση από την μετάφαση προς την ανάφαση και κατά την έξοδο του κυττάρου από την διαδικασία της μίτωσης. Η ενεργοποίηση αυτή του APC/C προς το τέλος της μίτωσης προκαλεί μείωση του MPF ούτως ώστε διασφαλισθεί η λήξη της διαδικασίας της μίτωσης και το κύτταρο, εισερχόμενο σε φάση G1, να αρχίσει να προετοιμάζεται για τον νέο κυτταρικό κύκλο. Εικόνα 18 [42 – 49] Εικόνα 14: Ενεργοποίηση EF2 πρωτεινών. Οι Cdk4/cyclin D (cycD) και Cdk2/cyclin φωσφορυλιώνουν την Rb και απελευθερώνεται ο EF2. Παράγονται έτσι οι
  • 24. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 24 κυκλίνες Ε και Α ένζυμα όπως η κινάση της θυμιδίνης για τη βιοσύνθεση νουκλεοτιδίων κ.α. Στη φάση G2 τα σύμπλοκα Cdk2/cyclin A και Cdk1/cyclin B (cycB) φωσφορυλιώνουν το FoxM1, που οδηγεί το κύτταρο σε μίτωση. ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ ΤΩΝ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ ΚΥΚΛΙΝΩΝ – CdkS Τρείς οικογένειες γονιδίων δρούν ανασταλτικά στο ρόλο των Cdks . Α) η οικογένεια WAF1/CIP1 / (p21) Β) η οικογένεια KIP (p27,p57) και Γ) η οικογένεια INK4α ( p14,p15,p16 και p18 ). Επειδή αυτά τα γονίδια έχουν αποφασιστικό ρόλο στην πρόληψη σχηματισμούόγκων είναι γνωστά σαν ογκοκατασταλτικά γονίδια. Οι οικογένειες CIP/KIP αναστέλλουν τη δράση των κινασών Cdk2 και Cdc2 αδρανοποιώντας τα αντίστοιχα συμπλέγματα κυκλινών-κινασών στην φάση G1 του κυτταρικού κύκλου. Η οικογένεια INK4α δρα ανασταλτικά στη δράση των κυκλινών Cdk4/6. Με την επίδραση ανασταλτικών ερεθισμάτων (πχ σύνδεση του μετατρεπτικού παράγοντα των όγκων TGFβ στους υποδοχείς επιθηλιακών κυττάρων) αυξάνονται τα επίπεδα του παράγοντα ρ15, ο οποίος αναστέλλει την σύνθεση και την δράση των συμπλόκων κυκλίνης D-Cdk4/6, προκαλώντας παύση του κυτταρικού κύκλου στην φάση G1 και επομένως μη μετάβαση στην φάση S. Με την επίδραση των ιδίων ερεθισμάτων αυξάνουν και τα επίπεδα των παραγόντων p21 και p27, προκαλώντας αναστολή δράσης των αντίστοιχων συμπλόκων κυκλίνης E-Cdk2, κυκλίνης A-Cdk2, κυκλίνης A-Cdc2 και κυκλίνης B-Cdc2. Εικόνα 17 Αντίθετα μιτογόνα ερεθίσματα μειώνουν την ενδοπυρηνική συγκέντρωση των παραγόντων p21 και p27 με αποτέλεσμα να μειώνεται η ανασταλτική τους δράση επί των συμπλόκων E-Cdk2, A-Cdk2, A-Cdc2 και B-Cdc2και κατά συνέπεια να επιτρέπεται η πρόοδος του κυτταρικού κύκλου. [50 – 55]
  • 25. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 25 Εικόνα 15: Φάσεις κυτταρικού κύκλου και σημεία ελέγχου που οδηγούν στην ευόδωση ή την αναστολή/κατάργησή του. Εικόνα 16: Η S-Cdk πυροδοτει την αντιγραφή του DNA και διασφαλίζει ότι θα αρχίσει μόνο μια φορά ανά κύκλο.
  • 26. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 26 Ένα πολυμερές πρωτεϊνικό σύμπλοκο, το σύμπλοκο αναγνώρισης της αφετηρίας (origin recognition complex, ORC) παραμένει συνδεδεμένο στις αφετηρίες αντιγραφής καθόλη τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, όπου λειτουργεί σαν αγκυροβόλιο για επιπρόσθετες ρυθμιστικές πρωτεϊνες που προσδένονται προτού αρχίσει η φάση S. Μια από αυτές τις πρωτείνες ονομάζεται Cdc6. Τα επίπεδά της είναι χαμηλά κατά το μεγαλύτερο μέρος του κυτταρικού κύκλου, αλλά πρόσκαιρα αυξάνουν στην αρχή της φάσης G1. Μόλις η Cdc6 προσδεθεί στα σύμπλοκα ORC κατά τη φάση G1 προάγει την πρόσδεση επιπρόσθετων πρωτεϊνών ώστε να σχηματιστούν σύμπλοκα που υποκιvούv rnv αντιγραφή. Η ενεργοποίηση της S- Cdk προς το τέλος της φάσης G1 «τραβά τη σκανδάλη» και αρχίζει την αντιγραφή του DΝΑ. Η S-Cdk δεν πυροδοτεί απλώς τη λειτουργία των αφετηριών, βοηθά ν' αποτραπεί και η επαναντιγραφή του DΝΑ. Συμβάλlει στη φωσφορυλίωση της Cdc6 και προκαλεί την απομάκρυνσή της (όπως επίσης και άλλων πρωτεϊνών) από το ORC μόλις ενεργοποιηθεί η αντιγραφή. Η αποσυναρμολόγηση εμποδίζει να ξανασυμβεί αντιγραφή από την ίδια αφετηρία. Επιπλέον, η φωσφορυλίωση από την S-Cdk (και από την M-Cdk, η οποία ενεργοποιείται κατά την αρχή της φάσης Μ) βάζει την Cdc6 στο δρόμο της ουβικουϊτινίωσης και αποδόμησης και έτσι διασφαλίζει ότι δεν θα ξαναρχίσει η αντιγραφή κατά τον ίδιο κυτταρικό κύκλο.
  • 27. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 27 Εικόνα 17: Βλάβη DNA ενεργοποιεί κινάσες που φωσφορυλιώνουν την p53 ή οποία διεγείρει την μεταγραφή ενός αναστολέα των Cdks την πρωτείνη p21. Ο κυτταρικός κύκλος σταματά στη φάση G1.
  • 28. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 28 Εικόνα 18: Το σύμπλοκο APC πυροδοτεί τον διαχωρισμό των αδελφών χρωματίδων προάγοντας την καταστροφή των κοεζινών (cohesins) που συγκρατούν τις αδελφές χρωματίδες. Καταλύει την ουβικουιτίνωση μιας πρωτείνης που αναστέλλει τη δράση ενός πρωτεολυτικού ενζύμου που διασπά τις κοεζίνες.
  • 29. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 29 Γήρανση του κυττάρου. Πρόκειται για ένα σημείο ελέγχου του κυτταρικού κύκλου που διενεργείται μέσω της δράσης (ή μη δράσης) του ενζύμου τελομεράση. Τα τελομερή (telomeres) είναι επαναλαμβανόμενες DNA αλληλουχίες που βρίσκονται στα άκρα όλων των γραμμικών (linear) χρωμοσωμάτων. Με 46 χρωμοσώματα στο ανθρώπινο κύτταρο υπάρχουν 92 τελομερή, αποτελούμενα από χιλιάδες επαναλήψεις των 6 νουκλεοτιδίων TTAGGG. Στα φυσιολογικά σωματικά κύτταρα παρατηρείται βαθμιαία βράχυνση των τελομερών μετά από κάθε κυτταρική διαίρεση, με αποτέλεσμα την διαρκώς μειούμενη μέχρι κατάργησης ικανότητα των κυττάρων για διαίρεση. Έχει υποστηριχθεί ότι η διαδικασία αυτή είναι συνδεδεμένη με την φυσιολογική γήρανση (κυττάρου και οργανισμού). Το ένζυμο τελομεράση είναι μία ριβονουκλεοπρωτεΐνη που συντηρεί το μήκος του τελομερούς συνθέτοντας τις τελομερικές DNA επαναλήψεις TTAGG G (μηχανισμός ανάστροφης μεταγραφάσης –reverse transcriptase) και προσθέτοντάς τες στην άκρη του τελομερούς. Ενεργός τελομεράση (η ενεργός καταλυτική της υπομονάδα h‐TERT) ανευρίσκεται σε φυσιολογικούς εμβρυικούς ιστούς και φυσιολογικά γεννητικά κύτταρα ενώ δεν είναι ανιχνεύσιμη σε φυσιολογικά σωματικά κύτταρα εκτός από τα φυσιολογικά κύτταρα ανανέωσης ιστών (αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα, ενεργοποιημένα λεμφοκύτταρα, βασικά κύτταρα της επιδερμίδας, κύτταρα του ενδομητρίου, κύτταρα των κρυπτών του εντέρου, κλπ). Επιπλέον, είναι παρούσα στα πλείστα των καρκινικών κυττάρων, προσφέροντάς τους ικανότητα για συνεχείς διαιρέσεις και «αθανασία». [56, 57]
  • 30. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 30 Ογκοκατασταλτικά γονίδια Πρόκειται για μέλη του γονιδιώματος του ανθρώπου τα οποία εμποδίζουν συγκεκριμένες κυτταρικές διαδικασίες που οδηγούν στην καρκινογένεση και στην δημιουργία του καρκινικού κυττάρου. Μεταξύ των αναγνωρισμένων ογκοκατασταλτικών γονιδίων εξέχουσα είναι η θέση του RB και του p53 (πίνακας 2). [58, 59] Το ογκοκατασταλτικό γονίδιο RB είναι το πρώτο γονίδιο που ανακαλύφθηκε ότι έχει την συγκεκριμένη δράση. Η απενεργοποίησή του προδιαθέτει στην δημιουργία ρετινοβλαστώματος, οστεοσαρκώματος, και πιθανώς καρκίνου μαστού, ουροδόχου κύστης και πνεύμονα. Όπως ήδη έχει αναφερθεί, η ογκοκατασταλτική του δράση ασκείται μέσω της διακοπής του κυτταρικού κύκλου στη φάση G1. Το ογκοκατασταλτικό γονίδιο p53 είναι το συχνότερα μεταλλαγμένο γονίδιο στα καρκινικά κύτταρα (περισσότερο από 50% όλων των καρκίνων). Βρίσκεται στο χρωμόσωμα 17 και το πρωτεϊνικό του προϊόν δεν είναι απαραίτητο για την ζωή του κυττάρου υπό φυσιολογικές συνθήκες. Όμως σε περιπτώσεις βλάβης του DNA είτε διακόπτει τον κυτταρικό κύκλο μέσω της δράσης του στην πρωτεΐνη p21 είτε προάγει την διαδικασία της απόπτωσης. Χωρίς την δράση του p53 τα κύτταρα που έχουν υποστεί γενετικές βλάβες συνεχίζουν να αναπτύσσονται και να διαιρούνται, προδιαθέτοντας σε καρκινογένεση. Στην κατηγορία των ογκοκατασταλτικών γονιδίων ανήκουν και εκείνα των οποίων οι πρωτεΐνες συμμετέχουν στην διαδικασία επιδιόρθωσης των βλαβών του DNA. Συγκεκριμένα σύνδρομα που σχετίζονται με ελαττωματική διαδικασία επιδιόρθωσης του DNA προδιαθέτουν σε καρκινογένεση. Στα σύνδρομα αυτά παρατηρούνται βλάβες σε συγκεκριμένα γονίδια που υπό φυσιολογικές συνθήκες λειτουργούν ως ογκοκατασταλτικά, π.χ. στο σύνδρομο Αταξίας –Τελαγγειεκτασίας το γονίδιο ATM μεταλλάσσεται, υπό φυσιολογικές συνθήκες όταν αναγνωρίζεται βλάβη του DNA το πρωτεϊνικό προϊόν του κωδικοποιεί την ενεργοποίηση του p53. Απενεργοποίηση των ογκοκατασταλτικών γονιδίων μπορεί να συμβεί μέσω μετάλλαξης. Εικόνες 23, 26
  • 31. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 31 Πίνακας 2. Ογκοκατασταλτικά γονίδια
  • 32. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 32 Κυτταρικός θάνατος και απόπτωση Το κύτταρο πεθαίνει φυσιολογικά με ένα από τους ακόλουθους μηχανισμούς: 1) Μηχανισμός νέκρωσης κατά την διάρκεια της οποίας, συνεπεία κυτταρικής βλάβης, το κύτταρο διογκώνεται, λύεται, και τα συστατικά του διασπείρονται στον μεσοκυττάριο χώρο προκαλώντας φλεγμονώδη αντίδραση (παθητική και οξεία διαδικασία). 2) Μηχανισμός απόπτωσης ή προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου (ενεργητική διαδικασία). Η διαδικασία της απόπτωσης ενεργοποιείται όταν το φυσιολογικό κύτταρο υποστεί μη αναστρέψιμη βλάβη του DNA συνεπεία π.χ. χημικών καρκινογόνων, οξειδωτικού stress, ακτινοβολίας, προκειμένου να διακοπεί ο πολλαπλασιασμός του και η αντιγραφή ενός προβληματικού DNA, πράγμα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεταλλάξεις (προστατευτικός μηχανισμός ενάντια στην καρκινογένεση). Πρόκειται για πολύ σημαντική διεργασία για την φυσιολογική ανάπτυξη των κυττάρων και την ομοιόσταση των ιστών. Τα κύτταρα που έχουν υποστεί απόπτωση έχουν χαρακτηριστική εμφάνιση που είναι το αποτέλεσμα συγκεκριμένων διαδικασιών: συμπύκνωση της χρωματίνης, τεμαχισμός του πυρήνα, συρρίκνωση του κυττάρου, και απώλεια της επαφής με τα γειτονικά κύτταρα. Σαν αποτέλεσμα των διαδικασιών αυτών προκύπτουν συγκεκριμένοι σχηματισμοί (αποπτωτικά σωμάτια ‐ apoptotic bodies) που στη συνέχεια φαγοκυτταρώνονται από τα γειτονικά φαγοκύτταρα οπότε και παρατηρείται ελάχιστη φλεγμονώδης αντίδραση. Σε ενδοκυττάριο επίπεδο, λόγω ενεργοποίησης ενδονουκλεασών, το DNA διασπάται σε μικρότερα κομμάτια που δίνουν χαρακτηριστική εμφάνιση κατά την ηλεκτροφόρηση σε gel. Η διαδικασία της απόπτωσης ενεργοποιείται από ποικιλία ερεθισμάτων όπως π.χ. ακτινοβολία, χημειοθεραπεία, ιογενείς λοιμώξεις κ.ά., που οδηγούν στην ενεργοποίηση του p53. Από κει ξεκινά ένα μονοπάτι ενεργοποίησης διάφορων πρωτεϊνών που είτε βρίσκονται στην μεμβράνη (π.χ. IGF‐BP3 [Insulin‐Like Growth Factor I‐Binding Protein 3], και FAS/APO‐1, Killer/DRS) με απευθείας δράση στα μιτοχόνδρια, είτε βρίσκονται ενδοκυττάρια και κωδικοποιούνται από το BAX και p53‐Induced Gene 3‐piG3, που εν τέλει ενεργοποιούν τα μιτοχόνδρια. Σαν συνέπεια της διέγερσης των μιτοχονδρίων απελευθερώνονται παράγοντες ενεργοποίησης της
  • 33. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 33 απόπτωσης (AIF) ή κυττόχρωμα C. Εν συνεχεία, το κυττόχρωμα C διεγείρει τις κασπάσες (caspases, οικογένεια ενδοκυτταρίων κυστεϊνικών πρωτεασών οι οποίες προκύπτουν από την διάσπαση προδρόμων μορφών) οι οποίες επάγουν τις μορφολογικές αλλαγές του κυττάρου που ήδη περιγράφηκαν προηγουμένως. Όπως και ο κυτταρικός κύκλος έτσι και η διαδικασία της απόπτωσης υπόκεινται σε ρυθμιστικούς μηχανισμούς, οι οποίοι είτε την επάγουν είτε την αναστέλλουν. Έχουν βρεθεί διάφορα πρωτεϊνικά προϊόντα ογκογονιδίων που δρουν ως αναστολείς της απόπτωσης (αρνητικοί ρυθμιστές). Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το πρωτεϊνικό παράγωγο του ογκογονιδίου BCL‐2. Αυτές οι πρωτεΐνες σχηματίζουν είτε ομοδιμερή είτε ετεροδιμερή και η αναλογία ενεργοποιητών/αναστολέων της απόπτωσης καθορίζει αν θα ενεργοποιηθεί ή θα ανασταλεί η διαδικασία της απόπτωσης (π.χ. BAX/BAX ενεργοποίηση της απόπτωσης, BCL2/BAX αναστολή της απόπτωσης). Πιθανώς όμως η αναστολή της απόπτωσης των καρκινικών κυττάρων (π.χ. από την δράση του BCL2) είναι και ένας μηχανισμός αντίστασης στα χημειοθεραπευτικά φάρμακα που ο τρόπος δράσης τους είναι ακριβώς η επαγωγή της (όγκοι ανθεκτικοί στα χημειοθεραπευτικά φάρμακα). Τα διάφορα μονοπάτια της διαδικασίας της απόπτωσης έχουν αποτελέσει αντικείμενο έρευνας με σκοπό την ανεύρεση φαρμάκων που στοχεύουν στην προαγωγή της απόπτωσης των καρκινικών κυττάρων. [60 – 63]
  • 34. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 34 Εικόνα 19: Σημείο ελέγχου G1/S. Φωσφορυλίωση Rb από τις κινάσες CDK4/6 και CDK2. Ο παράγοντας TGFb, η βλάβη DNA, η έλλειψη αυξητικών παραγόντων, επάγουν τους αναστολείς INK4 η Kip/Cip. Ο TGFb αναστέλλει τη μεταγραφή του Cdc25A, μιας φωσφατάσης που ενεργοποιεί τις κινάσες του κυτταρικού κύκλου.
  • 35. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 35 Εικόνα 20: Σημείο G2/M. Η βλάβη του DNA εμποδίζει την είσοδο στη μίτωση. Στη G2 φάση, η Cdc2 είναι ανενεργή από τις κινάσες Wee1 και Mt1. Η φωσφατάση Cdc25 ενεργοποιείται πιθανόν από την polo-kinase Pik1. Η Cdc25 ενεργοποιεί τη Cdc2 που οδηγεί στη μίτωση. Η βλάβη του DNA ενεργοποιεί τις κινάσες DNA- PK/ATM/ATR, οι CHK κινάσες φωσφορυλιώνουν και απενεργοποιούν την Cdc25, η οποία δεν μπορεί να ενεργοποιήσει την Cdc2. Φωσφορυλίωση και ενεργοποίηση της p53.
  • 36. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 36 Εικόνα 21: Συνολική δράση των Cdks και Cdk αναστολέων όπως p53, p15, p16, p18, p19, p21, p27, και Rb.
  • 37. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 37 Εικόνα 22: Μοριακοί Μηχανισμοί (4) ρύθμισης λειτουργίας των Cdk's. Εικόνα 23: Βλάβη στο DNA ενεργοποιεί την ΑΤΜ (Ataxia telangiectasia mutated (ATM) is a serine/threonine protein kinase) που φωσφορυλιώνει υποστρώματα, (p53, CHK2 και H2AX) τα οποία λειτουργούν στην επιδιόρθωση του DNA, στην απόπτωση και στην διακοπή του κυτταρικού κύκλου.
  • 38. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 38 Εικόνα 24: Μηχανισμός εισόδου στη μίτωση με το σύμπλοκο MPF. Εικόνα 25: Ενεργοποίηση MPF όταν η αντιγραφή του DNA είναι φυσιολογική και ανενεργοποίηση MPF όταν το DNA δεν έχει αντιγραφεί ή υπάρχει βλάβη.
  • 39. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 39 Εικόνα 26: Δράση του ογκοκατασταλτικού γονιδίου p53. Εικόνα 27: Ρυθμιστές του κυτταρικού κύκλου και επιγενετική ρύθμιση. Αλληλεπίδραση ιστονών και συμπλόκων κυκλινών-Cdk.
  • 40. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 40 Εικόνα 28: Ανασκόπηση των θέσεων ελέγχου των συμπλόκων CDK/cyclin
  • 41. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 41 Βιβλιογραφία 1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. 2002, Published by Garland Science. 2. Cooper GM (2000). "Chapter 14: The Eukaryotic Cell Cycle". The cell: a molecular approach (2nd ed.). Washington, D.C: ASM Press. 3. Rubenstein, Irwin, and Susan M. Wick. "Cell." World Book Online Reference Center. 2008. 12 January 2008 4. Sclafani RA, H., TM, Cell cycle regulation of DNA replication. Annu Rev Genet 2007. 41: p. 237-280. 5. Morgan DO (2007) The cell cycle: Principles of control. New Science Press Ltd! 6. Neufeld TP, Edgar BA. Connections between growth and the cell cycle. Curr Opin Cell Biol 1998;8:784. 7. Ohi R, Gould KL. Regulating the onset of mitosis. Curr Opin Cell Biol 1999;11:267. 8. A Satyanarayana and P Kaldis. Mammalian cell-cycle regulation: several Cdks, numerous cyclins and diverse compensatory mechanisms. Oncogene (2009) 28, 2925–2939; 9. Shuhui Lim and Philipp Kaldis. Cdks, cyclins and CKIs: roles beyond cell cycle regulation. Development 140, 3079-3093 (2013). 10. Be´la Nova´k, Jill C Sible, John J Tyson. Checkpoints in the Cell Cycle. ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES 2002 Macmillan Publishers Ltd. 11. Nigg EA (June 1995). "Cyclin-dependent protein kinases:key regulators of the eukaryotic cell cycle". Bio Essays 17 (6): 471–80. 12. Morgan DO. Principles of CDK regulation. Nature 1995;374:131. 13. Katrien Vermeulen, Dirk R. Van Bockstaeleand ZwiN. Berneman. The cellcycle: a review of regulation, deregulation and therapeutic targets in cancer. Cell Prolif. 2003, 36, 131–149. 14. Zetterberg A, Larson O, Wiman KG. What is the restriction point? Curr Opin Cell Biol 1995;7:835. 15. Campisi J, Medrano EE, Morro G, Pardee AB. Restriction point control of cell
  • 42. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 42 growth by a labileprotein: Evidence for increasedstability in transformed cells. Proc Natl Acad Sci USA. 1982;79:436–440. 16. Baserga R. Oncogenes and the strategy of growth factors. Cell. 1994;79:927– 930. 17. Walworth NC (2000) Cell-cyclecheckpoint kinases:checking in on the cellcycle. Current Opinion in Cell Biology 12: 697–704. 18. Chen, S., Bohrer, L. R., Rai, A. N., Pan, Y., Gan, L., Zhou, X., Bagchi, A., Simon, J. A. and Huang, H. (2010). Cyclin-dependent kinases regulate epigenetic gene silencing through phosphorylation of EZH2. Nat. Cell Biol. 12, 1108-1114. 19. Laskey RA, Rairman MP, Blow JJ. S phase of the cell cycle. Science 1989;246:609. 20. Pasero P, Schwob E. Think global, act local---how to regulate S phase from individual replication origins. Curr Opin Genet Dev. 2000; 10:178–186. 21. Hinds PW, Mittnacht S, Dulic V. et al. Regulation of retinoblastoma protein functions by ectopic expression of human cyclins. Cell. 1992;70:993–1006. 22. Harbour JW, Dean DC. The Rb/E2F pathway: expanding roles and emerging paradigms. Genes Dev. 2000;14:2393–2409. 23. Nevins JR. Toward an understanding of the functional complexity of the E2F and retinoblastoma families. Cell Growth Differ. 1998;9:585–593. 24. Sherr CJ, Roberts JM. Inhibitors of mammalian G1 cyclin‐dependent kinases. Genes Dev 1995;9:1149. 25. Dutta A, Bell SP. Initiation of DNA replication of eukaryotic cells. Annu Rev Cell Dev. Biol 1997;13:293. 26. Henley, S. A. & Dick, F. A. The retinoblastoma family of proteins and their regulatory functions in the mammalian celldivision cycle.CellDiv. 7, 10 (2012). 27. Sewing A, Burger C, Brusselbach S. et al. Human cyclin D1 encodes a labile nuclear protein whose synthesis is directly induced by growth factors and suppressed by cyclic AMP. J Cell Sci. 1993;104(Pt2):545–555. 28. Roussel M, Theodoras A, Pagano M, Sherr C. Rescue of defective mitogenic signaling by D type cyclins. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;92:6837–6841. 29. Surmacz E, Reiss K, Sell C, Baserga R. Cyclin D1 messenger RNA is inducible by platelet derived growth factor in cultured fibroblasts. Cancer Res.
  • 43. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 43 1992;52:4522–4525. 30. Dou QP, Levin AH, Zhao SC, Pardee AB. Cyclin-E and cyclin-A as candidates for the restriction point. Cancer Res. 1993;53:1493–1497. 31. Keyomarsi K, Pardee AB. Redundant cyclin overexpression and gene amplification in breast cancer cells. Proc Natl Acad Sci USA. 1993;90:1112– 1116. 32. Ubersax J, et. al (October 2003). "Targets of the cyclin-dependent kinase Cdk1". Nature 425 (6960): 859–864. 33. Norbury C (1995). "Cdc2 protein kinase (vertebrates)". In Hardie, D. Grahame; Hanks, Steven. Protein kinase factsBook. Boston: Academic Press. pp. 184. 34. Howard CM, Claudio PP, De Luca A. et al. Inducible pRb2/p130 expression and growth suppressive mechanisms: evidence of a pRb2/p130, p27Kip1, and cyclin E negative feedback regulatory loop. Cancer Res. 2000;60:2737–2744. 35. Zou X, Rudchenko S, Wong K, CalameK. Induction of c-myc transcription by the v-Abl tyrosine kinase requires Ras, Raf1, and cyclin-dependent kinases. Genes Dev. 1997;11:654–662. 36. Blagosklonny MV, Prabhu NS, El-Deiry WS. Defects in p21WAF1/CIP1, Rb, c- myc signaling inphorbol ester-resistant cancer cells.Cancer Res.1997;57:320– 325. 37. Blagosklonny MV, Wu GS, Omura S, El-Deiry WS. Proteasome-dependent regulation of p21WAF1/CIP1 expression. Biochem Biophys Res Commun. 1996;227:564–569. 38. Campanero MR, Flemington EK. Regulation of E2F through ubiquitin- proteasome-dependent degradation: stabilization by the pRb tumor suppressor protein. Proc Natl Acad Sci USA. 1997;94:2221–2226. 39. Malumbres M, De Castro IP, Hernandez MI. et al. Cellular response to oncogenic Ras involves induction of the Cdk4 and Cdk6 inhibitor p15(INK4b) Mol Cell Biol. 2000;20:2915–2925. 40. Delgado MD, Vaque JP, Arozarena I. et al. H-, K- and N-Ras inhibit myeloid leukemia cell proliferation by a p21(WAF1)-dependent mechanism. Oncogene. 2000;19:783–790.
  • 44. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 44 41. Clarke DJ, Gimenez-Abian JF. Checkpoints controlling mitosis. Bioessays. 2000;22:351–363. 42. Furuno N, den Elzen N, Pines J. (1999). Human cyclin A is required for mitosis until mid prophase. J Cell Biol 147: 295–306. 43. Paules RS, Levedakou EN, Wilson SJ, Innes CL,Rhodes N, Tlsty TD, Galloway DA, Donehower LA, Tainsky MA, Kaufmann WK. Defective G2 checkpoint function in cells from individuals with familial cancer syndromes. Cancer Res 55:1763- 1773 (1995). 44. Herzinger T, Funk JO, Hillmer K, Eick D, Wolf DA, Kind P. Ultraviolet B irradiation-induced G2 cell cycle arrest in human keratinocytes by inhibitory phosphorylation of the cdc2 cell cycle kinase. Oncogene 11:2151-2156 (1995). 45. Lindqvist A, Rodriguez-Bravo V & Medema RH. (2009) The decision to enter mitosis: feedback and redundancy in the mitotic entry network. J Cell Biol 185, 193-202. 46. Yen TJ (2002) The complexity of APC/C regulation: location, location, location. Cell Cycle 1, 260-261. 47. Peters JM (2002) The anaphase-promoting complex: proteolysis in mitosis and beyond. Mol Cell 9, 931-943. 48. Fung TK & Poon RY (2005) A roller coaster ride with the mitotic cyclins. Semin Cell Dev Biol 16, 335-342. 49. Baker DJ, Dawlaty MM, Galardy P & van Deursen JM (2007) Mitotic regulation of the anaphase-promoting complex. Cell Mol Life Sci 64, 589-600. 50. Lin AW, Barradas M, Stone JC. et al. Premature senescence involving p53 and p16 is activated in response to constitutive MEK/MAPK mitogenic signaling. Genes Dev. 1998;12:3008–3019. 51. Cheng M, Olivier P, Diehl JA. et al. The p21Cip1 and p27Kip1 CDK ‘inhibitors’ are essential activators of cyclin D-dependent kinases in murine fibroblasts. EMBO J. 1999;18:1571–1583. 52. Malumbres M, De Castro IP, Hernandez MI. et al. Cellular response to oncogenic Ras involves induction of the Cdk4 and Cdk6 inhibitor p15(INK4b) Mol Cell Biol. 2000;20:2915–2925.
  • 45. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 45 53. Delgado MD, Vaque JP, Arozarena I. et al. H-, K- and N-Ras inhibit myeloid leukemia cell proliferation by a p21(WAF1)-dependent mechanism. Oncogene. 2000;19:783–790. 54. Gong J, Traganos F, Darzynkiewicz Z. Staurosporine blocks cell progression through G1 between the cyclin D and cyclin E restriction points Cancer Res 1994. 54(12):3136–9.1994; 55. O'Connor PM. (1997). Mammalian G1 and G2 phase checkpoints. Cancer Surv 29: 151–182. 56. de Lange T. Activation of telomerase in human tumor. Proc Natl Acad Sci USA 1994;91:2882 57. Kim NW,Piatyszek MA, Prowse KR. Specific association of human telomerase acticity with immortal cells and cancer. Science 1994;266:2011. 58. Levine AJ, Momaud J, Finlay CA. The p53 tumor suppressor gene. Nature 1991;351:453. 59. Nevins JR. E2F: A link between the Rb tumor suppressor gene and viral oncoproteins. Science 1992;258:424 60. Sherr CJ. Cancer cell cycles. Science 1996;274:1672. 61. Evan G, Littlewood T. A matter of life and cell death. Science. 1998;281:1317– 1322. 62. Blagosklonny MV. A node between proliferation, apoptosis, and growth arrest. Bioessays. 1999;21:704–709. 63. Blagosklonny MV, Fojo T. Molecular effects of paclitaxel: myths and reality. Int J Cancer. 1999; 83:151–156.