Hücre-hücre veya hücre-ekstrasellüler matris arasındaki etkileşimden sorumlu olan hücre yüzeyi proteinleri olan "Hücre Adhezyon Molekülleri" hakkında sunum.
Hücre-hücre veya hücre-ekstrasellüler matris arasındaki etkileşimden sorumlu olan hücre yüzeyi proteinleri olan "Hücre Adhezyon Molekülleri" hakkında sunum.
Hormonlar nöroendokrin sistem (yani sinir hücresi olarak bilinen nöronlar ve çeşitli salgı bezleri) tarafından yapılırlar. Hormonlar özellikle yüksek yapılı hayvanlarda sinyal iletimi, davranış ve enerji metabolizmasında önemli roller üstlenmişlerdir ve kanla hedef dokulara taşınırlar
ÖNSÖZ
Günümüzde tümüyle multidisipliner bir yaklaşım gerektiren Moleküler Hücre Biyolojisi çalışmaları, işlevsel canlı bir hücre ile sonuçlanan moleküler yapı, işlev ve davranışları anlamayı amaçlamaktadır. Geniş bir yelpazedeki bu konular arasında makromolekül ve moleküler komplekslerin yapısal dinamiklerinden, organel ve hücresel yolakların entegrasyonuna, yaşamın moleküler ve hücresel seviyedeki ayrıntıları anlaşılmaya çalışılır. Bu bağlamda, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’da birçok üniversitede ders kitabı olarak okutulan Moleküler Hücre Biyolojisi* (Lodish ve arkadaşları, 6. baskı, 2008)’ni özverili bir çeviri ekibi ile birlikte, ülkemiz bilim insanı ve öğrencilerine kendi dillerinde
sunmaktan büyük mutluluk duyuyoruz. Bugüne kadar 6 baskısı yapılan kitabın yazarlarından biri olan Prof. Harvey Lodish tarafından Türkçe baskı için kaleme alınan Sunuş yazısında da belirtildiği üzere, Türkçe çevirisi ile beraber bu kitap 10 dile çevrilmiş bulunmaktadır. Kitabın çevirisinde karşılaştığımız önemli bir sorun, bazı terimlerin ya hiç veya yerleşik bir Türkçe karşılığının olmayışı idi. Okuyucunun yanlış anlam çıkarmasını önlemek için, bu çeşit terimlerin karşılıkları orijinallerini çağrıştıracak şekilde kullanıldı. Okuyucuların bu konudaki öneri ve eleştirilerini çeviri editörlerine bildirmesi, kitabın gelecek baskılarında yol gösterici olacaktır.
Kitabın Biyoloji, Tıp, Eczacılık, Veterinerlik ve Ziraat başta olmak üzere tüm yaşam bilimlerinde lisans ve lisansüstü düzeyde okuyuculara ve araştırmacılara yararlı olacağını umuyoruz.
Hikmet Geçkil
Murat Özmen
Özfer Yeşilada
Mayıs 2011
Hormonlar nöroendokrin sistem (yani sinir hücresi olarak bilinen nöronlar ve çeşitli salgı bezleri) tarafından yapılırlar. Hormonlar özellikle yüksek yapılı hayvanlarda sinyal iletimi, davranış ve enerji metabolizmasında önemli roller üstlenmişlerdir ve kanla hedef dokulara taşınırlar
ÖNSÖZ
Günümüzde tümüyle multidisipliner bir yaklaşım gerektiren Moleküler Hücre Biyolojisi çalışmaları, işlevsel canlı bir hücre ile sonuçlanan moleküler yapı, işlev ve davranışları anlamayı amaçlamaktadır. Geniş bir yelpazedeki bu konular arasında makromolekül ve moleküler komplekslerin yapısal dinamiklerinden, organel ve hücresel yolakların entegrasyonuna, yaşamın moleküler ve hücresel seviyedeki ayrıntıları anlaşılmaya çalışılır. Bu bağlamda, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’da birçok üniversitede ders kitabı olarak okutulan Moleküler Hücre Biyolojisi* (Lodish ve arkadaşları, 6. baskı, 2008)’ni özverili bir çeviri ekibi ile birlikte, ülkemiz bilim insanı ve öğrencilerine kendi dillerinde
sunmaktan büyük mutluluk duyuyoruz. Bugüne kadar 6 baskısı yapılan kitabın yazarlarından biri olan Prof. Harvey Lodish tarafından Türkçe baskı için kaleme alınan Sunuş yazısında da belirtildiği üzere, Türkçe çevirisi ile beraber bu kitap 10 dile çevrilmiş bulunmaktadır. Kitabın çevirisinde karşılaştığımız önemli bir sorun, bazı terimlerin ya hiç veya yerleşik bir Türkçe karşılığının olmayışı idi. Okuyucunun yanlış anlam çıkarmasını önlemek için, bu çeşit terimlerin karşılıkları orijinallerini çağrıştıracak şekilde kullanıldı. Okuyucuların bu konudaki öneri ve eleştirilerini çeviri editörlerine bildirmesi, kitabın gelecek baskılarında yol gösterici olacaktır.
Kitabın Biyoloji, Tıp, Eczacılık, Veterinerlik ve Ziraat başta olmak üzere tüm yaşam bilimlerinde lisans ve lisansüstü düzeyde okuyuculara ve araştırmacılara yararlı olacağını umuyoruz.
Hikmet Geçkil
Murat Özmen
Özfer Yeşilada
Mayıs 2011
Zarla çevrili bir yapı olan hücre, genetik bilgi ve diğer elemanları içerir (ör. protein, DNA, lipid, vd.) Örneğin, bu elemanlardan enzimler aracılığı ile maddeler metabolize edilirler. Bu sayede hücre büyür ve yeni hücrelere çoğalır. Tüm organizmalar hücrelerden yapılmışlardır. Bazıları tek hücreli (bakteri, amip, vs), bazıları çok hücrelidir (insan, hayvan, bitki). Bir kelebeğin zar gibi görünen kanadı ince bir hücre tabakasından oluşmuştur. Kısaca, göz bebeğimizin en diş zarından, dişimize, derimize tırnağımıza kadar her şey hücrelerden oluşmuştur. Yediğimiz hamburger bile hücrelerden oluşmuştur ve kısa sonra onun içeriği bizim hücre içeriğine dönüştürülecektir. Su anda elinizde tuttuğunuz kursun kalemin odun kısmi hücrelerden meydana gelmiştir, vs. Temel hücre teorisi’ne göre; yaşayan organizmaların yapısal ve işlevsel özelliklerinin temel biriminin hücre olduğu ve hücrenin tek başına canlılık özellikleri olan beslenme, üreme ve metabolizma işlevlerini yürütebildiği, ayrıca tüm canlıların da hücrelerden oluştuğu görüşü kabul edilmiştir.
2. HÜCRENİN GENEL YAPISI
Hücre heterojen bir yapıda olup; çekirdek, hücre zarı, sitoplazma, sitoplazma
içindeki organeller ve hücre iskeletinden oluşmaktadır.
3. Hücre İskeleti (Cytoskeleton)
Membranla çevrili bir çok organele ilave olarak çoğu hücre protein yapıda
çeşitli filamentler içerir. Filamentlerin hücre içinde oluşturdukları ağsı yapıya
hücre iskeleti denir. Bakterilerde bulunmaz.
Filamentlerin bazı görevleri:
1.
Hücre/Çekirdek şeklinin ve yerleşiminin belirlenmesi ve korunması
(elastikiyet, sağlamlılık)
2.
Hücrenin hareket (göç, diapedez vb) hücrenin bir bölümünün hareketi
(siliyum, kuyruk vb)
3.
Fagositoz, endositoz, ekzositoz
4.
Hücreye destek olmak
5.
Kasılma
6.
Hücre içerisinde organellerin ve kimyasal habercilerin taşınmasını sağlamak
7.
Hücre-hücre ve hücre-hücre dışı ortam ilişkilerini destekleme
8.
Kromozomların yavru hücrelere ayrılmasına yardımcı olmaktır.
4. Hücre iskeleti üç temel filamentten oluşur:
1. Mikrotübüller (Tübülin proteininden oluşur, kromozomların
hücre bölünmesi sırasında ayrılmasında ve ayrıca hücre
hareketlerini
sağlar.
Hücre
içinde
kimyasal
habercilerin
veziküller içinde sinir uçlarında taşınmada da görev alır, 24 nm.)
2. İntermediate flamentler (Keratin, laminin, vimentin gibi
proteinlerden oluşur, mekanik strese maruz kalan hücrelerde
yoğun olarak bulunurlar, 10 nm)
3. Mikrofilamentler (Aktin proteininden oluşur, bütün hücrelerde
bulunur, hücre iskeletini en önemli parçasıdır, 7 nm.)
5. Hücre iskeletini oluşturan mikrofilament ve hücre içinde madde taşınmasında
görev alan mikrotübüller
Thibodeau&Patton; Anatomy&Physiology, 1993.
7. 1. Mikrotübüller
•Eritrositlerde bulunmaz, 24nm çap ve bir kaç mikrometre
•Aynı moleküller organizasyona sahip, farklı görevler;
-Mitoz iğciği
-Stoplazma içinde özel yollar
-Sil ve kamçı oluştururlar
-Mikrotübül organize edici merkez =MTOM= MTOC) veya Sentrozom
12. Mikrotübüller kutuplu yapılardır
•37°C de ve GTP varlığında tübilinler bir araya gelerek mikrotübülleri
oluştururlar
•Mikrotübül organize edici merkez =MTOM= MTOC)
•Sentrozom veya bazal cisim
17. Mikrotübül İlişkili Motor Proteinleri (MAPs) ve Mikrotübül Boyunca Taşınma:
• Kinesin ve Dinein (MAP1C) gibi motor proteinleri, hücrelerde mikrotübül
boyunca olan taşımada rol oynarlar. Polar durumdaki mikrotübül boyunca (-)
yönden (+) yöne taşınma Kinesin; bunun tersi yönde taşınması ise Dinein
motor proteinince olur.
Şekil 4 Kinesin Molekülü (A), Bir Vesikülün Kinesin yardımıyla mikrotübül boyunca (-) uçtan (+) uca (B), ve
Dinein molekülü yardımıyla (+) uçtan (-) uca doğru taşınması
20. Bazal cisim
•Sil ve kamçılar da görülür
•Mitotik mikrotübüller de ise sentriol
•Sentriol çoğalması Mitoz bölünme ile olur
•Sentriol ve bazal cisim bir DNA ihtiva eder
21. 2. İntermediate filamentler (8-10 nm)
•Kas, epitel ve sinir hücrelerinde bol miktarda bulunurlar
•Monomerleri Fibröz proteinlerdir
25. 3. (Mikrofilamentler) Aktin filamentler: 8 nm
•Bütün ökaryotik hücrelerde bulunur (Örn; çizgili kas hücreleri)
•G aktin monomerlerinden oluşur
•Hem stabil (mikrovilluslar ve kas hücreleri) hem de kararsız ve
çabuk dağılan yapılardır
•Polardırlar
•α aktin değişik kas tiplerinde bulunurken, β ve γ aktinler kas
haricindeki diğer bütün hücrelerde bulunurlar
26. 3.Aktin filamentlerin polimerizasyonu
•ATP, K+ ve Mg++ varlığında
•Aktin polimerizasyonu esnasındaki ATP hidrolizi, mikrotübül
oluşması sırasındaki GTP hidrolizine analogdur
28. Polimerizasyonda görekli aktin bağlayıcı proteinler
• Aktin flamentlerin uzayıp kırılmalarında Timosin, Profilin, Gelsolin gibi
Aktin bağlayıcı proteinler ve ATP rol oynar.
• Aktin monomerleri, kendilerine bağlanmış Timosin veya Profilin taşıyor ve
ATP bağlanmışlarsa, bu monomerler aktin flamentin (+) ucuna eklenir ve
flamentin boyu uzar
• Şayet Gelsolin molekülü aktin flamente bağlanırsa, bağlandığı noktada
Aktin flamenti kırılır ve o noktayı Gelsolin kep gibi kuşatarak yeni
monomerlerin (+) uca bağlanmasını engellerler.
29.
30. Bazı hücreler hareketleri esnasında aktin ihtiva eden
pseudopod, lamelipodi fillopod ve mikrospike’ler oluştururlar
•Hareketli hücrelerin kenarları (korteks) aktin polimerizasyonun
özünü teşkil eder
• Bazı patojenik bakteriler hücreler arasında hareket edebilmek için aktin kullanır
31. Hücre korteksindeki aktin polimerizasyonu hücre yüzey
reseptörleri tarafından kontrol edilir
•Örn; Kemotaksi; nötrofillerin bakteriyal enfeksiyon kaynağına
yönelmeleri
44. HÜCRE BAĞLANTILARI
• Çok hücreliler ve
Doku
• Hücre dışı matriks
(ekstraselüler
matriks)
– Hücre matriks
bağlantıları (Bağ
dokuda)
– Hücreler arası
(interselüler)
bağlantılar (Epitel
doku)
Epitel Dokusu
Bağ Dokusu
Hücrelerarası
Matriks
47. Terminal tıkaç (Tigt junction: Zonula occludens)
•Epitel doku hücrelerinde serbest yüzeyin hemen altında
bulunur
•Bariyer
•Barsak lümeni, Pankreas lümeni, İdrar kesesi, Mide lümeni
48. •Bağlayıcı bağlantılar (Anchoring junction)
•Dokularda çok yaygın olarak bulunurlar
•Bir hücrenin sitoplazma iskeletini diğer hücrenin iskeleti ile veya
ekstraselüler matriks ile bağlarlar
•Kalp kası, deri epiteli ve uterus boynu gibi devamlı olarak mekanik
baskılara maruz kalan dokularda bol bulunurlar
•Bu bağlantı bölgelerinde iki sınıf protein yer alır
49.
50. Yapışma kuşakları (Adhesion belt:Zonula adherens)
•Epitel hücrelerinde terminal tıkaçların hemen altında bulunur
•Hücreyi hücreye bağlayıcı aktin filament bağlanma bölgesidir
•Komşu hücrelerin zarlarını kalsiyum bağımlı bir mekanizma ile bir
arada tutarlar.
51. Yapışma plakları (Focal Contact: Adhesion Plaque)
•Hücreyi matrikse bağlayıcı aktin filament bağlanma bölgesidir
•Fokal kontakt , hücreleri kancalama görevinden başka, hücre dışı
ortam ile hücre iskeleti arasında uyarı iletiminde de görev yapar
•Bir çok protein kinaz fokal kontakt bölgesinde yer alarak görev yapar
•Bu kinazlar, hücre iskelet bileşenleri de dahil olmak üzere bir çok farklı
hedef proteini fosforlar ve böylece büyüme, morfoloji ve farklılaşma
gibi hücrenin ekstraselüler matrksine cevabını düzenlerler.
52.
53. Desmozom
•Hücreyi hücreye bağlayan intermediate filament bağlanma bölgeleridir
•Özellikle epitel dokuda bulunur
•Hücreleri birbirine perçinleyen hücreler arası temas noktalarıdır
•Desmozomlar; epitel hücrelerinde keratin, kalp kas hücrelerinde
desmin, beyin yüzeyini örten bazı hücrelerde vimentin filamentlere
bağlanırlar
54. Hemidesmozom
•Epitel hücresinin bazal yüzeylerini hücrelerin altında uzanan bazal
laminaya (ekstraselüler matrikse) bağlayan intermediate filament
(özellikle keratin) bağlanma bölgeleridir
•Transmembran protein fokal kontakta olduğu gibi integrindir.
55. İletişim bağlantıları (Communicating anchoring)
•Hücreler arasında elektriksel veya kimyasal sinyallerin geçebileceği pasajlar
oluştururlar
Gap junction
•Hücreden hücreye geçebilen moleküllerin ağırlığı 1200 daltondan azdır
•Çeşitli iyonlar, amino asitler, şekerler, nükleozid fosfatlar (ATP, cAMP gibi)
ve vitaminler geçebilir
•Hücreden hücreye geçen moleküller sayesinde haberleşmeyi sağlarlar