LS H10 Mitose

Celdeling

• Reproductie van organismen is een van de kenmerken van levende organismen
• het voortzetten van het leven is gebasseerd op de reproductie van cellen
  • Celdeling

Celcyclus

• Bij de eencelligen zorgt de celdeling voor een nieuw organisme

  • Voortplanting

• Bij meercellige organismen berusten op de celdeling voor

  • Ontwikkeling vanuit de bevruchte eicel
  • Groei
  • Herstel

Celdeling is onderdeel van de celcyclus

Distribution of Chromosomes During Eukaryotic Cell Division

• In voorbereiding op de celdeling wordt het DNA gerepliceerd en condenseert het zich.
• Ieder gerepliceerd chromosoom bestaat dan uit twee zusterchromatiden.
• Het centromeer is de plaats waar de twee zusterchromatiden aan elkaar verbonden zitten.

Eukaryotisch celdeling

Eukaryotisch celdeling bestaat uit 2 fasen

• Mitose
  • deling van de celkern
• Cytokinese
  • deling van het cytoplasma

Cel cyclus fasen

De celcyclus bestaat uit een aanta fasen:

• Mitotische (m) Fase
  • (Mitose en cytokinese)
• Interphase
  • (celgroei en verdubbelen van het DNA)

Interfase

• (90% van de celcyclus)
• Kan verdeeld worden in subfases
  • Celgroei vind plaats tijdens alle fases maar de replicatie vindt plaats tijdens de S-fase
• G1-fase
  • First gap
• S-fase
  • Synthesis
• G2-fase
  • Second Gap

Mitose

Mitose kan verdeeld worden over 5 fases

1. profase
2. prometafase
3. metafase
4. anafase
5. telofase
   • Cytokinese begint al tijdens telofase

Mitotic Spindle: A Closer Look

• De mitotische spoelfiguur is een netwerk van microtubuli die de beweging van de Chromosomen reguleert
• Tijdens de profase begint de aanmaak van de spindle microtubuli in het centrosoom
• Het centrosoom repliceert zich al in de G2 Fase
  • om zich vervolgens richting de polen te bewegen

Aster

• Een Aster ontstaat bij iedere centrosoom
  • Stervormige structuut van korte microtubuli

Onder de Spindle wordt verstaan:

• De centrosomen
• De spoelfiguur microtubuli
• De Asters

Tijdens de celdeling

Prometafase

Tijdens de prometafase bevestigen sommige microtubuli zich aan de kinetochoren van de chromesoom

Kinetochoren: zijn de stukken in het midden van de Chromosomen

Metafase

Tijdens de metafase liggen de Chromosomen in een lijn op de metafase plaat, het middelpunt tussen de polen van de spoelfiguur

Anafase

Tijdens de Anafase worden de twee zusterchromatiden uit elkaar gehaald en bewegen ze zich ieder een kant op. De microtubuli worden korter door de polymerisatie bij de kinetochoren

(non)kinetochore microtubuli

nonkinetochore microtubuli overlappen elkaar en duwen elkaar van zich af. dit leidt tot het langer worden van de celdeling

in de telofase ontstaan er twee nieuwe kernen in de dochtercellen

Cytokinese: a closer Look

In dieren cellen

in dierlijke cellen gebeurt de cytokinese door een proces genaamd splitsing (cleavage), waardoor een inkeping ontaat (cleavage furrow)

In planten cellen

In planten cellen ontstaat er een celplaat die de cel in twee cellen verdeeld.

Binary fission

prokaryoten delen zich via een proces genaamd binaire splijting (binary fission)

Bij binaire splijting repliceren de Chromosomen zich en de twee dochter Chromosomen bewegen zich actief richting een pool.

Evolution of mitosis

Waarschijnlioj is de mitose in eukaryoten geevolueerd vanuit binaire splijting in prokaryoten

Somige protisten (eencellige eukaryoten) vertonen tussenvormen van deling van het genetische materiaal

Cell Cycle Control System

De opeenvolgende stappen in de celcyclus staan onder controle van het celcyclus controle systeem

Het celcyclus controle systeem wordt zowel intern als extern gedaan

De cyclus van de cel heeft bepaalde Checkpoints waar de celcyclus stopt tot dat er een Ga-signaal wordt gegeven.

Checkpoints

voor de meeste cellen is de G1 checkpoint de belangrijkste

Als de cel een positief krijgt bij de G1-checkpoint doorgaat deze in de meeste gevallen de S, G2 en M fases en deelt zich

Als de cel geen positief signaal krijgt, verlaat deze vaak de celcyclus en komt deze in de G0 fase terecht.

Kinases en Cyclines

• Kinases activeren of deactiveren andere eiwitten
• Cyclines binden aan kinases
• Pas na de binding worden sommige kinases actief. (cycline-dependant kinase, CDK)
• De concentraties cyclines fluctueren in de cel

voorbeeld van een cycline-kinase complex

• MPF
  • (M-fase promoting factor)
• geven eem intern positief signaal aan de checkpoint aan het begin van de M-fase

Stop and Go signs: internal and External Signals at the Checkpoints

Voorbeeld van een intern signaal

is dat de kinetochoren niet helemaal juist binden aan de spoelfiguren. Dit vertraagd de Anafase (M-fase Checkpoint)

Voorbeeld van een extern signaal

bijv. Groeifactoren eiwitten die de deling van andere cellen stimuleren Een voorbeeld hiervan is PDGF (Platelet-Derived Growth Factor) (G1-fase Checkpoint)

Density depedent inhibition Anchorage dependence

Deze 2 voorbeelden zijn beide externe signalen

• Density-dependent inhibition,
  • Waarbij cellen omringd door andere cellen stoppen met delen.
• Anchorage dependence
  • Waarbij de cel verbonden moet zijn aan een onderlaag om zich te delen

Loss of celcycle controls in Cancer cells

• Kankercellen reageren niet normaal op de celcyclus controle systemen
• Kankercellen kennen geen density-dependent inhibition of Anchorage dependence
• Kanker cellen hebben ook geen groeifactoren nodig:
  • Ze maken soms hun eigen groeifactoren
  • Ze kunnen soms het groeifactor signaal doorgeven zonder de aanwezigheid van een groeifactor
  • Ze kunnen een abnormaal celcyclus controle systeem hebben