Mitose

Question 1

Hvilken fase af cellecyklussen befinder celler sig i, når de forhindres i at undergå mitose?

Answer 1

G0 (growth arrest)

Question 2

Hvilke forskellige faser er der i mitosen, og hvad sker der med cellen i de faser?

Answer 2

1. Profase
   - Det dublikerede kromatin kondenserer til kromosomer
   - De dublikerede centrosomer positionerer sig mod hver deres pol, og kaldes nu spindelpollegemer. Denne positionering varetages bl.a. af dyneiner, der er fastforankret ved
   cellekortex og via Aster MT ”trækker” spindelpollegemerne ud mod hver sin side af cellen.
2. Prometafase
   - Kernemembranen nedbrydes
   - Spindel-MT danner kontakt til kromosomernes kinetokor region. Her ses den største rate af dynamisk instabilitet. Kromosomernes dynamiske bevægelse mod spindelpollegemerne reguleres af dyneiner forankret til kinetokorregionen.
3. Metafase
   - Alle kromosomerne er allignet
4. Anafase
   - Bindingen mellem søsterkromatider i kromosomerne nedbrydes, så støsterkromatiderne er positioneret mod hver deres spindelpol. APC (Anafase Promoting Complex) medierer denne nedbrydning.
   - Anafase A betegner den proces, hvormed kinetokor-MT depolymeriserer og vha. dyneiner i kinetokorregionen trækker søsterkromatiderne ud mod spindelpollegemerne
   - Anafase B n betegner den proces, hvor dyneiner på aster-MT trækker spindelpollegemerne ud mod cellecortex (ligesom under profasen), og hvor bipolære kinesiner på interpolære-MT
   skubber spindelpollegermene yderligere ud mod cellecortex.
5. Telofase
   - Kernemembranen gendannes omkring de separerede søsterkromatider ved hver sin spindelpol
   - Den kontraktile ring påbegynder sin dannelse omkring midten af cellen.

Cytokinesis
- Cellen deles til to nye datterceller af den kontraktile ring
- Kromatinet dekondenserer or er nu transkriptionelt aktiv.

Question 3

Hvilken rolle har mikrotubuli for mitose?

Answer 3

Mikrotubuli aligner kromatiderne og trækker dem fra hindanden under metafasen og anafasen.

Question 4

Hvad er de tre forskellige former for mikrotubuli der bruges under mitosen, og hvad er deres funktion?

Answer 4

Astral: Udgår fra centrosomet mod cellecortex og hjælper med at forme og planet for cytokinese.

Kinetokor MT: Sammensætter spindle formation ved at binde kinetochoren til adskillelse af kromosomets søsterkromatider.

Interpolære MT: Har ofte ingen direkte kontakt med kromosomerne, men hjælper med opstilling af centrosomer på linie i cellens ækvatoriale plan samt adskillelse af spindle-pol ved at samarbejde med polære MT fra den modsatte pol.

Question 5

Hvordan anvendes dyneiner og kinesiner til at bevæge mikrotubuli under mitose?

Answer 5

Dyneiner der sidder ved cellecortex trækker spindelpolen mod kanten af cellen ved at trække i astral mikrotubuli.

Dyneiner ved kinetokorregionen trækker kromatiderne mod spindelpol.

Kinesiner op overlappende interpolære mikrotubuli skubber spindelpolerne mod kanten af cellen.

Question 6

Hvilket checkpoint findes mellem metafase of anafasen i mitosen?

Answer 6

Spindle-attachment checkpoint.

Celler indtræder ikke i anafasen før alle kromosomer er forbundet med kinetokor mikrotubuli fra spindelpollegemerne.

Transitionen fra metafase til anafase sættes i gang ved aktivering af anafase promoting complex.

Dette sikre at datterceller efter cytokinese besidder det komplette antal kromatider.

Question 7

Hvad er mitose?

Answer 7

Vækstcelledeling, hvorved én celle bliver til to nye celler som er genetisk identisk med den første.

Question 8

Hvad er interfasen og hvad består den af?

Answer 8

Interfasen er den fase som cellen tilbringer størstedelen af sin tid i. Fasen består a G1-, S- og G2-fasen

Question 9

Hvad er de to dele af anafasen?

Answer 9

Anafasen er fasen hvor kromatiderne trækkes fra hindanden. Den er opdelt i anafase A og B.

Anafase A er der hvor kromatiderne trækkes fra hindanden og mod polerne via kinetokor mikrotubuli.

Anafase B er der hvor spindelpolerne skubbes ud mod celle cortex, efter af kromatiderne er trukket tættere på spindel polerne.

Question 10

Hvad er profasen?

Answer 10

Profasen er den første fase i mitosen, og det er her de duplikerede kromosomer kondenseres. De to centrosomer omdannes til spindelpoler og placeres på hver sin side af cellekernen.

Question 11

Hvad er prometafasen?

Answer 11

Prometafasen er den anden fase i mitose, hvor kernemembranen nedbrydes. Mikrotubuli fra begge spindelpoler forbindes til kinetokorene på kromosomerne. Disse mikrotubuli kaldes nu kinetokor mikrotubuli.

Question 12

Hvad er metafasen?

Answer 12

Metafasen er den tredje fase i mitosen, hvor kromosomerne placeres på række ved ækvator for spindelpolerne.

Question 13

Hvad er anafasen?

Answer 13

Anafasen er den fjerde fase i mitosen, hvor søsterkromatiderne trækkes fra hindanden og trækkes mod spindelpolerne. Spindelpolerne trækkes også mod hver deres celle cortex. Astral mikrotubuli trækker spindelpolerne tættere på celle cortex og kinetokor mikrotubuli trækker kromatiderne imod polerne.

Question 14

Hvad er telofasen?

Answer 14

Telofasen er den femte fase i mitosen, hvor kromatiderne når polerne og en ny kernemembran dannes omkring begge sæt af kromatider. Hermed har cellen dannet to nye kerner. En kontraktil ring begynder af dannes rundt om cellens midte.

Question 15

Hvad er G1-, G2- og s fasen?

Answer 15

G1 er den første del af interfasen, hvor cellen vokser og producere nye organeller og proteiner.

S fasen er anden del af interfasen, hvor cellen kopierer dets DNA og centrosomer.

G2 er den sidste del af interfasen, hvor cellen vokser igen og fortsætter produktionen af proteiner og organeller. Deruodover reorganiserers organeller til forberedelse af mitosen.

Question 16

Hvilke tre checkpoints er der i mitosen?

Answer 16

Første checkpoint sker i transitionen mellem G1 og S fasen. Her tjekkes der at cellen er stor nok, har produceret de nødvendige proteiner og at miljøet er tilstrækkelig for mitosen.

Andet checkpoint er i transitionen mellem G2 og M fasen. Her tjekkes der om DNA er replikeret korrekt, og at der ikke er skade på DNA’et.

Det tredje checkpoint er i transitionen fra metafasen til anafasen, hvor der tjekkes om kinetochor mikrotubuli er korrekt forbundet til kinetochor på kromosomerne

Question 17

Hvilken rolle spiller cyclin og cdks for mitosen?

Answer 17

Cyclin og cdks (cyclin dependant protein kinases) er de primære drivfaktorer for at cellen kan gennemgå cellecyklus.

Cyclin findes som fire forskellige typer: G1 cyclin, G1/S cyclin, S cyclin og M cyclin. Navnet angiver hvilken fase af cellecyklus de er forbundet til.

Cyclin binder sig til og aktiverer cdks og dermed danner et cyclin/cdks kompleks. Det enzymatiske aktive kompleks kan nu fosforylere og aktivere andre nøgle proteiner, som skal bruges til at initierer forskellige trin i cellecyklussen.

Question 18

Hvilke forskellige cyclin og cdks findes der, og hvor i cellecyklussen virker de?

Answer 18

M-cyclin og M-cdks initierer indgangen til M fasen.

S-cyclin og G1/S-cyclin binder til S-cdk og G1/S-cdk i slutningen af G1 fasen. Disse komplekser initierer overgangen fra G1 til S.

G1-cyclin og G1-cdks driver cellen gennem G1 fasen.

Question 19

Beskriv den cyclins cykliske koncentration i cellen.

Answer 19

Cyclins koncentration er cyklisk i den forstand at i faserne det skal benyttes er koncentrationen høj og udenfor de faser falder koncentrationen hurtigt. Dette er med til at regulere dannelsen af cyclin/cdks komplekser.

stigningen af cyclin koncentrationen sker gennem øget transkription af cyclin gener og syntese af cyclin proteiner.

Det hurtige fald i koncentration sker ved at et enzym kaldet anaphase-promoting complex (APC/C) binder et ubiquitin til cyclin, hvilket markere cyclinet til optagelse af et protosome, hvor cyclinet vil blive nedbrudt.

Question 20

Hvorfor er det vigtigt at cyclin har en cyklisk koncentration i cellen?

Answer 20

Cyclin koncentrationen er en måde at regulere cellecyklussen på. Ved at øge koncentrationen af et specifik cyclin, øges dannelsen af cyclin/cdks kompleks og kan dermed promovere indgangen til en ny fase.

Ved at nedbryde cyclin gennem anaphase-promoting complex, kan cellen stoppe en fase såsom at tage cellen ud af mitose ved at nedbryde M-cyclin.

Question 21

Hvilken rolle har mitogens for mitosen, og hvad sker der hvis mitogens ikke er tilstede?

Answer 21

Mitogens er et protein som fungere som et ekstracellulært signal, der ved binding til en receptor i cellen promovere produktionen af G1 cyclin, G1/S cyclin og andre proteiner nødvendig for DNA syntese og kromosom duplikation.

Hvis mitogen ikke er til stede vil cellen fortsat befinde sig i G1 fasen. Hvis mitogens ikke er til stede over lang tid, vil cellen gå ind i G0 (growth arrest) fasen.

Question 22

Hvad er formålet med G0 (growth arrest) fasen?

Answer 22

Ved indgangen til growth arrest vil cellen nedbryde mange af de komponenter der er nødvendig for celle cyklussen. Dette forhindre cellen i at gå i gang med celle deling. Formålet med dette kan være at give mulighed for at reparere eventuel DNA skader, eller undergå apoptose hvis skaderne ikke kan repareres. Dette er blandt andet en måde cellen bekæmper tumor udvikling.

Derudover forhindre det også cellen i at dele sig, hvis ikke der er brug for det. Dette reguleres blandt andet ved regulering af mitogen produktion fra andre celler.

Question 23

Hvilken rolle har P53 proteinet for celle cyklussen?

Answer 23

P53 eller TP53 er et protein som koder for transskriptionen af P21, som er en Cdk inhibitor, som forhindre cellen i at indtræde i S fasen ved at binde sig til G1/S-Cdk og S-Cdk.

Dette låser cellen i G1 fasen, hvor cellen kan reparerer eventuelt skadet DNA eller undergå apoptose.

Question 24

Hvad er den kontraktile ring og hvilket filament er den opbygget af?

Answer 24

Den kontraktile ring er en ring af aktin filament der danner sig rundt om cellens ækvator. Dens funktion er af afsnører cellen til to nye celler under cytokinese.