Cell Cycle Controls

00:00 Schauen wir uns nun einige Details der einzelnen jeder dieser Phasen im Zellzyklus und wie sie kontrolliert werden.

00:08 Was wirklich bestimmt, ob eine Zelle jede dieser Phasen durchläuft hat mit einigen der Zellsignale und der Kommunikation zu tun die wir bereits kennengelernt haben.

00:19 Zu Beginn haben wir also drei Kontrollpunkte, drei Hauptkontrollpunkte.

00:25 Es gibt einen Kontrollpunkt zwischen G1 und S. Wir müssen sicherstellen, dass alles für die Synthese bereit ist.

00:32 sonst brauchen wir noch nicht zur Synthese überzugehen.

00:36 Wenn die Zelle also "beschließt", sich zu teilen, erhält sie in Wirklichkeit Signale ob sie bereit ist, sich zu teilen.

00:43 Einige davon könnten externe Signale sein. Zum Beispiel habe ich zuvor die autokrine Signalgebung vorgestellt.

00:50 Während der Entwicklung produziert eine Zelle einige Substanzen die sagen: "Hey, ich bin bereit für eine weitere Runde der Zellteilung".

00:58 In diesem Fall verbringen sie eine kurze Zeit in G1 und gehen dann direkt in die Synthese über und setzen die Teilung fort.

01:05 Es sind also Wachstumsfaktoren beteiligt. Sie werden sich daran erinnern, dass Wachstumsfaktoren oft mit Rezeptor-Tyrosinkinasen zusammenarbeiten.

01:12 Dies ist einer dieser Kontrollpunkte, an denen die Zelle die Maschinerie für die DNA-Synthese zusammengebaut hat wir werden nicht zurückgehen, richtig. Die Enzyme für die DNA-Synthese sind an Ort und Stelle, wir gehen in die Synthesephase über.

01:28 Der nächste Kontrollpunkt ist also der G2M-Kontrollpunkt. Also ein Checkpoint, um zu sehen, ob alles bereit ist die gesamte Maschinerie ist bereits vorhanden um die Mitose oder Zellteilung einzuleiten.

01:39 Wir brauchen Proteine, Mikrotubuli, damit wir den Spindelapparat herstellen können Spindelapparat herstellen können, der an der Zellteilung beteiligt ist, und so weiter und so fort.

01:48 Wenn wir dazu bereit sind, beginnen wir mit der Mitose.

01:54 Wir haben also M-Phase fördernde Faktoren, die einer Zelle helfen zu entscheiden, ob sie bereit ist, in die M-Phase überzugehen, und diese mitosefördernden Faktoren werden beurteilen ob die DNA korrekt repliziert wurde.

02:10 Und wenn sie korrekt repliziert wurde, können wir in die M-Phase übergehen. Denn wir wollen keine fehlerhaft replizierte DNA haben.

02:18 in die M-Phase übergehen und eine Zellteilung durchführen. Wir haben also natürliche Kontrollen und Kontrollen, um sicherzugehen, dass alles an seinem Platz ist und wir bereit sind, loszulegen.

02:28 Der letzte Kontrollpunkt, den wir uns hier ansehen werden ist der Spindelkontrollpunkt.

02:33 Der Spindelkontrollpunkt ist der Punkt, an dem wir überprüfen, ob alle Maschinerie. Sobald wir die Chromosomen auf der Metaphasenplatte aufgereiht haben Wir werden mehr darüber erfahren, wenn wir die M-Phase untersuchen.

02:43 Sobald die Chromosomen auf der Metaphasenplatte aufgereiht sind und die Fasern an ihrem Platz sind, um die Chromosomen auseinander zu ziehen, wir wollen überprüfen, ob sie tatsächlich richtig befestigt sind und dass wir die Chromosomen trennen werden in einer Materie, die am Ende in jeder Zelle ein Exemplar von jeder Kopie enthält.

03:00 Wenn die Dinge nicht richtig eingestellt sind, werden wir nicht fortfahren.

03:04 Auch hier gibt es Kontrollen, die sicherstellen sollen, dass dass wir bereit sind, die Chromosomen zu trennen und den Zellkern tatsächlich zu teilen und dann durch die Zytokinese gehen und die Zelle teilen.

03:16 Wenn die Zelle also nicht bereit ist, sich zu teilen, dann teilt sich die Zelle nicht, manchmal wird die Zelle zerstört, manchmal wird die DNA repariert, bevor wir zur Zellteilung übergehen, aber das ist ein weiterer irreversibler Checkpoint.

03:32 Sobald du sie passiert hast, findet die Zellteilung statt.

03:36 Die Chromosomen werden also richtig oder falsch angeordnet sein. Wenn sie nicht richtig angeordnet sind, gibt es kein Weiterkommen.

03:43 Und wenn die Spindelfasern nicht richtig an den um die Chromosomen auseinander zu ziehen, dann kommen wir nicht vorwärts.

03:52 Was sind nun aber diese Mitose fördernden Faktoren? Es stellt sich heraus, dass zwei Proteine beteiligt sind an Vorwärtsbewegung in die Mitose und initiiert die Transkription und Translation aller Proteine, Mikrotubuli und dergleichen, die am Auseinanderziehen der Chromosomen beteiligt sind oder das Aufbrechen der Verbindungen zwischen den Chromosomen.

04:18 Es gibt sowohl cyclinabhängige Kinasen oder Cdk's als auch Cycline. Die Cdk's sind von den Cyclinen abhängig.

04:29 Es gibt eine Reihe von verschiedenen Cyclinen und Cdk's, die die wir identifiziert haben, und verschiedene wirken an verschiedenen Kontrollpunkten Das macht Sinn, denn wenn die gleiche Phase funktioniert dann würden wir eine Phase fördern, die auch die anderen fördern würde.

04:45 Wir brauchen also verschiedene Partnerschaften von Cyclin-abhängigen Kinasen und Cyclinen.

04:51 Die cyclinabhängigen Kinasen werden also durch Cyclin aktiviert. Wir haben ein Standardniveau der Cyclin-abhängigen Kinasen in der Zelle Natürlich werden noch ein paar mehr gemacht, wenn es Zeit ist, in die Mitose zu gehen.

05:04 Während wir uns vorbereiten und die Dinge in die Wege leiten durch einen der Kontrollpunkte zu gehen der Cyclin-Gehalt wird zunehmen, und wir werden mehr und mehr Cycline sehen, und wir werden eine Phosphorylierung sehen, so daß die Cycline an die Cyclin-abhängigen Cyclin-abhängigen Kinasen binden und phosphoryliert werden und beginnen den Prozess der nächsten Phase des Zellzyklus.

05:29 Der erste Kontrollpunkt, den wir uns genauer ansehen werden im Detail betrachten, ist der G1S-Checkpoint.

05:34 Am G1S-Kontrollpunkt ist die Cyclin-abhängige Kinase 2 beteiligt, wahrscheinlich weil weil es die zweite cyclinabhängige Kinase war, die wir kennengelernt haben.

05:43 Cyclin-abhängige Kinasen in der Zelle auf einem ziemlich konstanten Niveau und dann werden steigende Mengen von Cyclin E produziert.

05:55 Je höher die Cyclin-E-Konzentration ist, desto mehr Cyclin E an die Cyclin-abhängige Kinase für diesen Schritt im Spiel gebunden.

06:06 Und dass wir eine Aktivierung sehen werden, so dass wir alle Faktoren produzieren Faktoren, die für den Übergang in die S-Phase notwendig sind.

06:13 Alles ist geprüft. Alles ist ausgeglichen. Wir sind startklar.

06:17 Die Steigerung der Enzymproduktion für die DNA-Synthese findet nach diesem Kontrollpunkt statt.

06:22 Es ist also unumkehrbar. Wir werden DNA synthetisieren, sobald es passiert ist.

06:27 Der nächste Kontrollpunkt ist der G2M-Kontrollpunkt, und an diesem Kontrollpunkt haben wir ein anderes Cyclin.

06:35 Es macht Sinn, eine andere zu haben, richtig. Ansonsten die Cyclin-abhängige Kinase und das Cylin aus der vorherigen Phase könnte die Zelle dazu anregen, sich vorwärts zu bewegen. Das wollen wir nicht.

06:45 Ein anderes Cyclin und eine andere cyclinabhängige Kinase kommen zusammen, um die Bewegung in die Mitose zu fördern.

06:53 Die Aktivierung dieser Proteine, dieser cyclinabhängigen Kinasen ermöglichen die Phosphorylierung des Cyclins und ermöglichen, dass andere Proteine phosphoryliert werden.

07:04 Wie wir bereits erforscht haben, beinhaltet die Zellkommunikation eine Menge Übergabe von Phosphaten an verschiedene Proteine um die Transkription und Translation der notwendigen damit das Signal in der Zelle wirksam werden kann.

07:22 Der letzte Kontrollpunkt, der andere irreversible Kontrollpunkt ist der Spindelkontrollpunkt. Dies ist ein wirklich wichtiger Kontrollpunkt.

07:30 Wir müssen sicherstellen, dass die Chromosomen gut ausgerichtet sind bevor wir sie auseinanderziehen und mit der Verkürzung der Mikrotubuli beginnen und die Dinge zu trennen. Wenn die Dinge nicht richtig eingestellt sind, werden wir in der einen oder anderen Zelle fehlende Chromosomen haben und das ist wirklich keine gute Situation. Dieser Spindelkontrollpunkt beinhaltet die Produktion eines Anaphase-fördernden Komplexes was bedeutet, dass wir uns wahrscheinlich noch nicht in der Anaphase befinden, richtig? Wir befinden uns also in der Metaphase, in der die Chromosomen auf der Metaphasenplatte ausrichten.

08:05 Und sobald wir diese Anaphase-fördernden Komplexe haben, werden wir sehen die Maschinerie arbeiten und die Chromosomen tatsächlich auseinanderziehen.

08:16 Man nimmt an, daß diese anaphasenfördernden Komplexe entstehen durch Spannung auf die Spindelfasern oder die Mikrotubuli die beginnen, die Chromosomen auseinander zu ziehen.

08:31 Wenn sie also anfangen zu ziehen, ist das vielleicht der Auslöser für für diese Anaphase-fördernden Komplexe Der Mechanismus, wie sie funktionieren, ist nicht ganz klar wie bei der Paarung von Cdk und Cyclin aber irgendetwas arbeitet dort, um zu bestimmen, ob wir in die Anaphase eintreten werden.

08:51 Was hier also passiert, ist, daß diese Anaphase-fördernden Komplexe helfen beim Abbau von die Verbindungen und Proteine zwischen den beiden Schwesterchromatiden so daß sie sich tatsächlich trennen und zu den gegenüberliegenden entgegengesetzten Pole der Zelle gezogen werden und die Zellteilung abschließen.