mitochondrinis paveldėjimas

Question 1

mitochondrijos funkcijos

Answer 1

• OXPHOS, vidinėje membranoje išsidėstę OXPHOS fermentai ir pernašos baltymai;
• svarbus apoptozės procesui;

Question 2

mtDNR savybės

Answer 2

• neturi intronų;
• neturi histonų;
• paveldima tik iš motinos pusės;
• yra 16 569 bazių;
• žmogus turi tik 13 mitochondrijų genų;
• dalis funkcijoms atlikti svarbių genų yra branduolio DNR;
• kiekvienoje mitochondrijoje yra išsidestę nuo penkių iki dešimti žiedinių DNR molekulių, o kiekvienoje ląstelėje gali būti iki 1000 mitochondrijų;

Question 3

kiaušialąstelės mitochondrinės savybės

Answer 3

mitochondrijų šioje ląstelėje yra apie 100 000, todėl didžiąją DNR dalį sudaro ne branduolio, o mtDNR.

Question 4

mtDNR išsidėstymas ląstelėse/audiniuose

Answer 4

• heteroplazmija - audinyje/visose ląstelėse yra dvi ar daugiau skirtingų mtDNR;
• homoplazmija - audinyje/visose ląstelėse yra vienos rūšies mtDNR

Question 5

kaip pasiskirsto mitochondrijos replikacinės segregacijos metu?

Answer 5

atsitiktinai

Question 6

mitochondrinės ligos

Answer 6

tai ligos dėl mitochondrijų funkcijų sutrikimų - tai gali atsitikti dėl mtDNR pažeidimo ir/arba branduolio DNR pažaidų
paveldėti tokias ligas galima mitochondriniu paveldėjimo būdu arba visais monogeniniais (išskyrus holandrinį, su Y chromosoma)

Question 7

mitochondrinis paveldėjimas

Answer 7

tai mtDNR paveldėjimas per motinos liniją

Question 8

kurie organai dažniausiai pažeidžiami mt ligų?

Answer 8

• smegenys
• griaučių ir širdies raumenys
• kepenys
• inkstai

Question 9

energijos šaltiniai ir eiga vaisiaus vystymosi metu

Answer 9

• embrionas, blastocistai turi daug mitochondrijų, vyksta OXPHOS, nes yra didelis deguonies poreikis
• pirmoji embrioninio ir vaisiaus vystymosi stadija daugiausiai vyksta glikolizė, susilpnėjusi OXPHOS, nes yra mažesnis deguonies poreikis
• antroji vaisiaus vystymosi stadija ir iki dešimties metų yra vėl suaktyvėjusi OXPHOS, tuomet aktyvumas mažėja ir nusistovi maždaug ties 20 gyvenimo metais;

Question 10

kas lemia mitochondrinių ligų požymių įvairovę?

Answer 10

mitochondrijų replikacinės segregacijos ypatumai ir heteroplazmija, t.y. netolygus pasiskirstymas ir mutavusių mitDNR kiekis specifinėse ląstelėse/audiniuose

Question 11

kada mit ligų požymiai pasireiškia?

Answer 11

peržengus slenkstį, kuris kiekviename audinyje yra skirtingas.
priklauso nuo audinio energijos poreikio, heteroplazmijos, mtDNR mutacijos pobūdžio)

Question 12

mit ligos pavyzdys

Answer 12

Leber optinė neuropatija, pasireiškia staigiu regos praradimu (jau paauglystėje)
Dažniausia šią ligą lemianti mtDNR mutacija – bazės pakaita ND4 geno, kuris koduoja OXPHOS pirmojo komplekso fermentą, 1178 pozicijoje

Question 13

mtDNR mutacijos - sporadinės, paveldimos

Answer 13

dažniausiai didelės delecijos būna sporadinės mutacijos (de novo), o taškinės mtDNR mutacijos paveldimos iš motinos (kuri gali neturėti simptomų)

Question 14

butelio kaklelio fenomenas kiaušialąsčių ir embriono vystymosi metu

Answer 14

vykstant ovogenezei ovogonijose mitochondrijų skaičius pasiskirsto atsitiktinai iki maždaug 30 mtDNR, tuomet jų kiekis padidėja. Apvaisinus kiuašialąstę, mitochondrijos taip pat pasiskirsto atsitiktinai.

Question 15

kancerogenezė

Answer 15

vėžio vystymasis organizme

Question 16

evoliucijos ir mikroevoliucijos principas

Answer 16

jeigu mutacijos sukuria greičiau besidauginančias ląsteles, tokios ląstelės gali įsivyrauti daugialąsčiame organizme.

Question 17

atsparumo vėžiui ir mikroevoliucijos vystymasis

Answer 17

atsparumo vėžiui mechanizmai vystėsi per šimtus tūkstančių metų vykstant gamtinei atrankai populiacijose - DNR reparacija arba apoptozė.
mikroevoliucija vyksta kiekviename organizme iš naujo.

Question 18

apoptozės procesas

Answer 18

užprogramuota ląstelės žūtis - suyra DNR, kondensuojasi branduolys, ląstelės liekanas sufagocituojamos;

Question 19

kaip pirminės mutacijos gali sustiprinti mutacijų dažnį

Answer 19

sutrikdo DNR stabilumą arba suteikia ląstelei neįprastas proliferacijos savybes

Question 20

Vėžinės ląstelės turi šešias svarbiausias savybes, kurios lemia jų piktybiškumą:

Answer 20

• nepriklausomybė nuo išorinių augimo faktorių;
• nejautrumas išoriniams augimą slopinantiems veiksniams;
• gebėjimas išvengti apoptozės;
• gebėjimas neribotai ilgai daugintis;
• gebėjimas paskatinti angiogenezę;
• gebėjimas peraugti į audinius ir plisti - metastazuoti;

Question 21

vėžinių ląstelių konkurencija

Answer 21

tam tikros somatinės mutacijos suteikie vėžinėms ląstelėms atsparių savybių, t.y. lemia geresnį išgyvenamumą, lyginant su kaimyninėmis. Tokios mutacijos ilgainiui suteikia atsparumą ir vaistams (pvz. chemoterapijai)

Question 22

mutacijos vėžinėse ląstelėse

Answer 22

driver - tokios, kurios suteikia piktybinės savybes
passenger - tokios, kurios neturi jokios reikšmės pyktibiškumui

Question 23

kancerogenai

Answer 23

biologiniai - virusai, streso hormonai
cheminiai - pesticidai, tabakų dūmai
fiziniai - radiacija, vibracija, EM bangos, spinduliuotės;

Question 24

kada pasireiškia vėžinis susirgimas

Answer 24

dažniausiai vyresniame amžiuje, kai ląstelės klone susikaupia pakankamas vėžį skatinančių mutacijų skaičius (driver mutations)

Question 25

onkogenų kilmė ir susidaro mechanizmas

Answer 25

gyvūninės kilmės.
Virusas savo RNR arba DNR įleidžia į lastelę, jis įterpiamas į šeimininko genomą, ten jis replikuojamas ir iškerpamas. Kartu atsitiktinai gali būti iškirptas ir šeimininko proto-onkogenas (proliferacijai svarbūs genai). Įvykus mutacijai proto-onkogenas gali virsti onkogenu - įvykus funkcijos įgijimo mutacijai arba genui atsidūrus šalia aktyvių promotorių.

Question 26

ŽPV

Answer 26

žmogaus papilomos virusas - jis turi mažiausiai du onkogenus E6 ir E7. Šių genų produktai jungiasi su TP53 ir RB1 (navikus slopinantys genai) genų produktais (baltymai p53 ir RB1), tokių būdu užvesdami kancerogenezės procesą.

Question 27

vėžį skatinančios mutacijos pagal fenotipiškumą

Answer 27

onkogenų mutacijos - dominantinė funkcijos įgijimo mutacija
vėžį slopinančių veiksnių mutacija - recesyvinės funkcijos prapradimo mutacijos;

Question 28

Skiriamos penkios proto-onkogenų produktų kategorijos:

Answer 28

• augimo faktoriai;
• ląstelės pav. receptoriai;
• Viduląstelinės signalo perdavimo sistemos komponentai (RAS baltymas) - kaskadiniu būdu perduoda signalą ląstelės vidinėms struktūroms;
• DNR sujungiantys baltymai, pavyzdžiui, transkripcijos veiksniai, p53; - reguliuoja ląstelės ciklą, nes kontroliuoja DNR nurašymą - slopina arba skatina;
• ląstelės ciklo reguliavimo komponentai;

Question 29

onkogenų mutacijos yra ……, jos skirstomos į ……ir …….

Answer 29

onkogenų mutacijos yra dominantinės funkcijos įgijio, jos skirstomos į kokybines ir kiekybines.

• kokybinės funkcijos įgijimo mutacijos - gaminamas pakitusios funkcijos produktas, kuris, pvz., yra nuolatos aktyvus.
• kiekybinės funkcijos įgijimo mutacijos - sustiprėja nepakitusio produkto gamyba.

Question 30

Galimi onkogeno aktyvinimo mechanizmai:

Answer 30

• amplifikacija
• taškinės mutacijos
• chimerinė translokacija
• translokacija į transkripciniu požiūriu aktyvų chromatino regioną

Question 31

amplifikacija

Answer 31

geno pagausinimas.
dažniausiai susiję su krūties vėžiu, kuomet krūties vėžinėse ląstelėse yra amplifikuojamas HER2 genas

taikinių terapijos preparatas – monokloninis antikūnas prieš HER2 receptorių, Herceptinas krūties vėžiui gydyti. Prie receptorių jungiasi, todėl proliferacijai reikalingas baltymas nėra aktyvinamas

Question 32

taškinės mutacijos (onkogenu aktyvinimas)

Answer 32

būdinga RAS šeimos genams (kurie svarbūs ląstelės ciklo kontrolėje, perduodant impulsus į vidines ląstelės struktūras), baltymas nuolatos būna aktyvus ir todėl verčia ląstelę nekontroliuojamai proliferuoti.

Question 33

Translokacija, sukuriant naują chimerinį geno produktą

Answer 33

translokacija tarp 9 ir 22 chromosomų ilgųjų pečių - ties 9 chromosomos lūžio tašku yra ABL1 onkogenas, o ties 22 chromosomos lūžio tašku – BCR genas.

Question 34

Translokacija į transkripciniu požiūriu aktyvų chromatino regioną

Answer 34

tarp 8 ir 14 chromosomų.
Susiję su Burkitt limfoma. Dėl šios translokacijos MYC genas (svarbus proliferacijai kontroliuoti) atsiduria prie dažnai transkribuojamo imunoglobulino genų.

Question 35

retinoblastoma - RB1 geno mutacija

Answer 35

rainelės kamieninės ląstelės dauginasi labai greitai ir yra pakankamai atsparios apoptozei - jos natūraliai jau yra šiek tiek vėžinės, todėl jų transformacija iki nekontroliuojamo augimo ir piktybiškumo vyksta lengviau ir greičiau

• molekulinis retinoblastomos tipas yra homozigotinis (abu aleliai turi būti mutavę), tačiau šeimoje ji paveldima autosominiu dominantiniu būdu.

Question 36

ciklinų kompleksai ląstelės ciklo kontrolės taškuose

Answer 36

CDK2/ciklino E kompleksas - G1/S kontrolės taškas - kontroliuojama ar DNR nėra pažaidų

CDK1/ciklino B kompleksas - G2/M kontrolės taškas

Verpstės (mitotinis) kontrolinis taškas - suskaldomi ciklinas A ir B, koheinas, kurie laiko sulipusias chromatides.