معلومة

أسئلة حول موت الخلايا المبرمج

أسئلة حول موت الخلايا المبرمج


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

  1. هل موت الخلايا المبرمج جزء من انقسام الخلايا؟
  2. هل يمكن أن يحدث موت الخلايا المبرمج في حالة تلف الحمض النووي بشكل لا يمكن إصلاحه؟

أعتقد أنه يمكن تلخيص هذا السؤال بشكل أساسي على أنه "ما هو موت الخلايا المبرمج؟" سأحاول تقديم إجابة مختصرة على هذا السؤال ، والإجابة على جانبي السؤال على طول الطريق.

موت الخلايا المبرمج هو موت الخلايا المبرمج الجذري (PCD). يحدث هذا بشكل أساسي عندما تموت خلية (صحية أم لا) بحيث يمكن استبدالها. إنه يحدث طوال الوقت في الكائنات متعددة الخلايا مثلي وأنت والأسد في حديقة الحيوانات. في الأساس ، يسمح باستبدال جميع الخلايا مع نمو أنسجة الجسم.

على سبيل المثال ، مع نمو جلدك ، تنقسم الخلايا الموجودة في الأدمة لإنتاج طبقة بشرة جديدة. في الوقت نفسه ، تموت الخلايا الموجودة في الخارج (في الطبقة القرنية) بحيث لا ينمو الجلد بلا حدود ولا نغطي بسمك 20 بوصة من الجلد بنهاية حياتنا.

نفس الشيء يحدث في الكبد على سبيل المثال. مع انقسام خلايا الكبد ، تموت الخلايا القديمة أيضًا. هذا يسمح لنا بإعادة بناء الكبد إلى حجمه الطبيعي بعد الجراحة التي نقوم فيها بإزالة جزء منه. علينا ببساطة أن نحفز نمو الخلايا بحيث يوازن PCD (موت الخلايا المبرمج) وينمو الكبد إلى حجمه الطبيعي.

يبدأ موت الخلايا ، ليس عن طريق الحمض النووي ، ولكن من خلال نشاط كاسباس. تحتوي جميع الخلايا على أحواض غير نشطة والتي ستدمر الخلية بمجرد أن تصبح نشطة. عندما نطلق على ما نطلق عليه روابط procaspase البادئة مع procaspase داخل الخلية ، يتم تنشيط procaspase ، وتنتشر الإشارة عبر الخلية. عادة ما يتم تشغيل procaspase البادئ بواسطة مستقبلات الموت خارج الخلية.

المزيد من القراءة هنا


تخضع الخلايا التي تضررت بسبب الإصابة ، مثل التلف الميكانيكي أو التعرض للمواد الكيميائية السامة ، لسلسلة مميزة من التغييرات. تتضخم (وعضياتها مثل الميتوكوندريا) (بسبب تعطل قدرة غشاء البلازما على التحكم في مرور الأيونات والماء). تتسرب محتويات الخلية مما يؤدي إلى التهاب الأنسجة المحيطة.

الخلايا التي يتم تحريضها على الانتحار:

  • إنكمش
  • تطوير فقاعات تشبه الفقاعات على سطحها
  • تحلل الكروماتين (DNA والبروتين) في نواتهم
  • تتفكك الميتوكوندريا مع إطلاق السيتوكروم ج
  • اقتحام شظايا صغيرة ملفوفة بغشاء
  • إطلاق (على الأقل في خلايا الثدييات) ATP و UTP
  • ترتبط هذه النيوكليوتيدات بالمستقبلات الموجودة على الخلايا البلعمية المتجولة مثل البلاعم والخلايا التغصنية وتجذبها إلى الخلايا المحتضرة (a & quotقم بإيجادي& quot إشارة & quot)
  • الفوسفوليبيد فسفاتيديل سيرين، التي تكون مخبأة عادة في الطبقة الداخلية من غشاء البلازما ، تنكشف على السطح
  • هذا & quotكلني& quot الإشارة مرتبطة بمستقبلات أخرى على البالعات التي تبتلع بعد ذلك شظايا الخلية
  • تفرز الخلايا البلعمية السيتوكينات تعيق التهاب (على سبيل المثال ، IL-10 و TGF- وبيتا)

إن نمط الأحداث في الموت بالانتحار منظم للغاية لدرجة أنه غالبًا ما يتم استدعاء العملية موت الخلية المبرمج أو PCD. تبين أن الآلية الخلوية لموت الخلية المبرمج متأصلة في الخلية مثل الانقسام الفتيلي. يسمى أيضًا موت الخلية المبرمج موت الخلايا المبرمج. (لا يوجد إجماع حتى الآن على كيفية نطقها ويقول البعض قرد يا أخمص القدمين يقول البعض اه POP tuh sis.)


1. هذا هو رسول خارج الخلية من موت الخلايا المبرمج
(أ) عامل نخر الورم
(ب) سيرين
(ج) مانع الترجمة
(د) الريبوزيم

2. هذا يتعلق بالمسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج
(أ) السيتوكروم د
(ب) السيتوكروم ج
(ج) السيتوكروم ب
(د) السيتوكروم

3. يمكن التعرف على الأجسام الأبوطوزية بوجودها على السطح
(أ) فوسفاتيديل تيروزين
(ب) فسفاتيديلينوسيتول
(ج) فسفاتيديل كولين
(د) فسفاتيديل سيرين

4. انفصال الخلايا المبرمج بسبب تعطيل هذا
(أ) PKC
(ب) PKB
(ج) RAF1
(د) FAK

5. تقلص النواة يحدث عندما يعطل هذا
(أ) الجلسولين
(ب) توبولين
(ج) الأكتين
(د) اللامين

6. تشارك هذه العضية الخلوية بنشاط في موت الخلايا المبرمج للحيوان
(أ) النواة
(ب) الفجوات
(ج) الميتوكوندريا
(د) البلاستيدات الخضراء

7. هذا يمكن أن يحفز إطلاق السيتوكروم من الميتوكوندريا
(أ) Akt
(ب) العطاء
(ج) سيئة
(د) سماك

8. هذا لا يمكن أن يقتل عن طريق موت الخلايا المبرمج
(أ) الخلايا المناعية
(ب) الخلايا المتضررة من الحمض النووي
(ج) الخلايا السرطانية
(د) خلية مصابة بالفيروسات

9. هذا بروتين مضاد للاستماتة
(أ) بيم
(ب) Bcl-Xs
(ج) Bfl 1
(د) NOXA

10. هذه عملية موت خلية نشطة
(أ) النخر
(ب) التحلل
(ج) موت الخلايا المبرمج
(د) الشيخوخة


موت الخلايا المبرمج: الآلية الجزيئية لموت الخلية المبرمج (ملاحظات قصيرة)

ما هو موت الخلايا المبرمج؟ لماذا يعرف موت الخلايا المبرمج باسم "موت الخلية المبرمج"؟

يتم تحديد العدد الإجمالي للخلايا في كائن أو كائن حي بشكل أساسي على نطاق معين في جميع الكائنات متعددة الخلايا. في كل كائن متعدد الخلايا ، يتم التحكم في عدد الخلايا بشكل فعال من خلال استراتيجيتين - (أ) من خلال تنظيم انقسام الخلايا و (ب) من خلال تنظيم موت الخلية. إذا لم تعد هناك حاجة للخلايا ، فإنها تنتحر (التدمير الذاتي) عن طريق تنشيط برنامج إشارات الموت داخل الخلايا. وبالتالي ، تُعرف عملية الموت هذه باسمموت الخلية المبرمج". يسمى مسار موت الخلية المبرمج هذا موت الخلايا المبرمج.

مصطلح "موت الخلايا المبرمج" في اليونانية يعني حرفيا "تسقط". تمامًا مثل "تساقط" الأوراق القديمة من الأشجار دون التأثير على حياة النبات ، فإن موت الخلايا المبرمج لن يتعارض مع عمل العضو والكائن الحي. الميزة الأكثر لفتًا للانتباه في موت الخلايا المبرمج هي أنه إذا خضعت الخلية لموت الخلية المبرمج ، فلن تتضرر الخلايا المجاورة على الإطلاق. موت الخلايا المبرمج للخلية والبلعمة اللاحقة لها بواسطة خلية مجاورة أو بواسطة بلاعم يسمح بإعادة تدوير المكونات العضوية لخلية الموت بشكل فعال.

يُعرف موت الخلايا المبرمج باسم "موت الخلايا المبرمج". إنها سلسلة أحداث طبيعية منسقة جيدًا ومتسلسلة جيدًا ويتم تنفيذها في الوقت المناسب تؤدي إلى موت الخلية.

ما هي خصائص موت الخلايا المبرمج؟

يتميز موت الخلايا المبرمج بما يلي:

Ø تقلص النواة

Ø فقدان الالتصاق بالخلايا المجاورة

Ø تكوين الفقاعات الغشائية (إخراج النشرة الداخلية للغشاء)

Ø تكاثف وتفتيت الكروماتين (DNA)

Ø تكوين كروماتين صغير مجزأ في هياكل محدودة الغشاء تسمى أجسام موت الخلايا المبرمج

Ø الابتلاع السريع لحطام الخلايا المبرمج عن طريق عملية البلعمة

مصدر الصورة: cc wikipedia

ما هي "أجسام موت الخلايا المبرمج"؟

أثناء موت الخلايا المبرمج ، يتم تجزئة النواة إلى العديد من أجسام الكروماتين المنفصلة بسبب تدهور الحمض النووي النووي. كل جزء نووي محاط بغشاء بلازمي ، وكانت هذه الوحدات متفرعة من الخلية المبرمجة. وبالتالي ، من خلال الانتهاء من موت الخلايا المبرمج ، يتم تحويل محتوى الخلية إلى العديد من الحويصلات الصغيرة التي تسمىأجسام موت الخلايا المبرمج". يتم بلعمة أجسام موت الخلايا المبرمج على الفور بواسطة الضامة أو الخلية السليمة المحيطة.

(مصدر الصورة: cc wikipedia)

هل موت الخلايا المبرمج طبيعي أم ممرض؟

موت الخلايا المبرمج هو أ طبيعي >> صفة معالجة. تموت حوالي 10 10 إلى 10 11 خلية في جسم الإنسان كل يوم من خلال عملية موت الخلايا المبرمج. موت الخلايا المبرمج ضروري للتطور الجنيني السليم في الكائنات الحية الأعلى. على سبيل المثال ، يحدث فصل أصابع اليدين والقدمين في جنين بشري في طور النمو لأن الخلايا بين الأصابع تخضع لموت الخلايا المبرمج أثناء التطور الجنيني. يساعد موت الخلايا المبرمج أيضًا على منع استمرار الأضرار الجينية المميتة في الجسم. يمكن أن يحدث موت الخلايا المبرمج في الخلية عندما تتضرر مادتها الوراثية بشدة ولا يمكن تصحيحها بواسطة آلية إصلاح الحمض النووي الداخلية. في بعض الأحيان ، يمكن أن يكون موت الخلايا المبرمج ممرضًا مثل موت الخلايا العصبية السليمة مما يؤدي إلى مرض الزهايمر.

تشكل أصابع القدم المكفوفة بسبب نقص موت الخلايا المبرمج أثناء التطور الجنيني (cc wikipedia)

كيف تم اكتشاف موت الخلايا المبرمج؟

مصطلح موت الخلايا المبرمج تم صياغته بواسطة جون كير, أندرو ويلي و أ. كوري في عام 1972. تم توضيح الأساس الجزيئي لموت الخلايا المبرمج لأول مرة من خلال الدراسات التي أجريت على الديدان الخيطية. أنواع معينة انيقة. الدودة C. ايليجانس تحافظ باستمرار على رقم خلاياها في مراحلها الجنينية والبالغين. أثناء التطور الجنيني ، تنتج الدودة 1090 خلية بالضبط. من بين هذه الخلايا البالغ عددها 1090 خلية ، من المقرر أن تموت 131 خلية على وجه التحديد بسبب موت الخلايا المبرمج أثناء التطور. حددت دراسات أخرى في الدودة جينًا محددًا يشارك في التحكم في عملية موت الخلايا المبرمج وسمي باسم CED-3. تفشل الدودة ذات الجين الخامل CED-3 عن طريق الطفرة في إحداث موت الخلايا المبرمج في مرحلة التطور الجنيني. يوضح هذا أن CED-3 يلعب دورًا مهمًا في تنفيذ عملية موت الخلايا المبرمج. في وقت لاحق ، حدد العلماء الجينات المماثلة لـ CED-3 من C. ايليجانس في الكائنات الحية الأخرى بما في ذلك البشر والتي سميت لاحقًا باسم Caspases.

أنواع معينة انيقة (مصدر الصورة: cc Wikipedia)

ما هي الكاسبيسات؟ ما هي أهمية الكاسبيسات في موت الخلايا المبرمج؟

Caspases هي عائلة من البروتينات الموجودة في الإنسان والحيوانات الأخرى والتي تتماثل مع المنتج الجيني CED-3 لـ C. ايليجانس. Caspases هي بروتياز السيستين تشارك في تنفيذ موت الخلايا المبرمج. البروتياز السيستين هو فئة من إنزيمات البروتياز مع بقايا السيستين في موقعها النشط. يتم إنتاج الكاسبيسات كمواد زيموجينية غير نشطة تسمى pro-caspases. يتم تنشيط Pro-caspases إلى caspases خلال المراحل المبكرة من موت الخلايا المبرمج. يتم تنشيط pro-caspase إلى caspases عن طريق الإزالة التحفيزية لجزء من سلسلة الببتيد. الكاسبيسات المنشطة مسؤولة عن معظم الأحداث الجزيئية في مسار إشارات موت الخلايا المبرمج.

كيف ينفذ الكاسبيز موت الخلايا المبرمج؟ ما هي أهداف الكاسبيسات أثناء موت الخلايا المبرمج؟

تنفذ Caspases الاستماتة عن طريق الاستهداف الانتقائي لمجموعة كبيرة من الجزيئات الرئيسية في الخلايا وشقها. فيما يلي أهم الجزيئات المستهدفة من الكاسبيسات أثناء موت الخلايا المبرمج:

(1). كينازات البروتين: كينازات البروتين مثل Focal Adhesion Kinase (FAK) ، بروتين Kinase B (PKB) ، بروتين Kinase C (PKC) و Raf1. يؤدي تعطيل FAK إلى انفصال الخلايا المبرمج عن الخلايا المجاورة لها بسبب تثبيط التصاق الخلية.

(2). لامين: يشكل اللامين البطانة الداخلية للغشاء النووي وبالتالي يؤدي انقسام اللامينات إلى تفكك الصفيحة النووية (الغشاء النووي) وكسر النواة.

(3). بروتينات الهيكل الخلوي: يؤدي انشقاق بروتينات الهيكل الخلوي مثل الأكتين والتوبيولين والخيوط الوسيطة إلى تقلص الخلايا.

(4). نذل - وغد (Caspase Activated DNases): CAD هو نوكلياز داخلي. في الخلية الطبيعية ، يوجد نوكلياز CAD في مرحلة غير نشطة. ينشط انقسام CAD بواسطة كاسباس إنزيم CAD. ثم يتم نقل CAD المنشط إلى النواة ويقوم بتشقق الحمض النووي وتحطيمه.

ما هي إشارات موت الخلايا المبرمج؟

أي محفزات يمكن أن تحفز وتبدأ مسار موت الخلية المبرمج تسمى إشارات موت الخلايا المبرمج. يمكن أن يكون مصدر إشارات موت الخلايا المبرمج من نوعين مختلفين مثل تلك من المصادر الخارجية وهذه الإشارات نشأت في الخلية نفسها. بناءً على مصدر الإشارات ، يوجد نوعان أساسيان من مسارات إشارات موت الخلايا المبرمج. هم انهم:

(1). مسار موت الخلايا المبرمج الجوهري: هنا تنشأ محفزات موت الخلايا المبرمج داخليًا في الخلية المستهدفة نفسها. إن أهم إشارة داخلية تحفز الإشارات الذاتية هي التلف الشديد للحمض النووي الذي لا يمكن تصحيحه بواسطة آلية إصلاح الحمض النووي.
(2). مسار موت الخلايا المبرمج الخارجي: هنا المنبهات من المصدر الخارجي (وليس من الخلية نفسها). أهم إشارات موت الخلايا المبرمج الخارجية هي السيتوكينات مثل عامل نخر الورم (TNF). (سيتم مناقشة الآلية الدقيقة للمسارات الجوهرية والخارجية لموت الخلايا المبرمج لاحقًا).

على الرغم من أن تسلسل الإشارات من المسارات الخارجية والداخلية منفصلان ، فهناك دائمًا تداخل بين هذين المسارين. يمكن أن يؤدي المسار الخارجي إلى تنشيط المسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج.

ما هي دلالات موت الخلايا المبرمج؟

موت الخلايا المبرمج هو حدث مفيد. علاوة على ذلك ، يمكن أن يؤدي الفشل في تنظيم موت الخلايا المبرمج إلى تلف الأعضاء أو الكائنات الحية. الدلالات الرئيسية لموت الخلايا المبرمج مذكورة أدناه:

Ø يساعد موت الخلايا المبرمج في الحفاظ على التوازن في الكائنات متعددة الخلايا.

Ø يساعد موت الخلايا المبرمج أيضًا في الحفاظ على الحجم المناسب للجسم.

Ø يحافظ موت الخلايا المبرمج على ثبات عدد الخلايا في العضو أو الكائن الحي.

Ø موت الخلايا المبرمج هو طلب مسبق للتطور الجنيني المناسب.

Ø من خلال عملية موت الخلايا المبرمج ، يمكن للجسم القضاء على الخلايا غير المرغوب فيها مثل:

- خلية بها دنا متضرر بشدة

خلية بها طفرة قاتلة

خلية مصابة بالفيروس

- تشكلت الخلايا غير المرغوب فيها أثناء التطور الجنيني

الخلايا المراد قتلها أثناء التطور السليم للعمارة العصبية

Ø يساعد موت الخلايا المبرمج أيضًا على قتل الخلايا اللمفاوية التائية بمستقبلات للبروتينات الموجودة في الخلية الطبيعية. يتم إنتاج هذه الخلايا التائية أثناء التطور الجنيني. يتم القضاء على هذه الخلايا الليمفاوية التائية الخطرة عن طريق موت الخلايا المبرمج.

Ø يمكن أن يكون موت الخلايا المبرمج في بعض الحالات ممرضًا.

Ø يشارك موت الخلايا المبرمج في بعض الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون ومرض هنتنغتون عن طريق القضاء على الخلايا العصبية الأساسية.

Ø الفشل في إحداث موت الخلايا المبرمج هو السبب الرئيسي لمعظم السرطانات.

كيف تتعرف البلاعم على وجه التحديد على الخلايا المبرمجة من أجل البلعمة؟

يتقارب كل من المسار الداخلي والخارجي لموت الخلايا المبرمج عن طريق تنشيط نفس الكاسبيسات الجلاد ، أي كاسباس 3. مع تقدم إشارات موت الخلايا المبرمج ، تفقد الخلية اتصالها بالخلية المجاورة وتبدأ في الانكماش. تتقلص الخلية في النهاية إلى واحد أو أكثر من الهياكل المغلقة بغشاء مكثف تسمى الجسم الأبوطوزيكي. تتميز أجسام موت الخلايا المبرمج بوجود سيرين فوسفاتيديل على سطحها الخارجي. سيرين الفوسفاتيديل عبارة عن دهون غشائية موجودة فقط في النشرة الداخلية لغشاء البلازما. أثناء موت الخلايا المبرمج ، يحدث تقليب غشاء البلازما مما يؤدي إلى تخريج بقايا سيرين الفوسفاتيديل. جزيئات سيرين الفوسفاتيديل الخارجية هيأكل لي إشارات"الضامة. تتعرف الضامة على هذهكلني'وهم البلعمة تماما أجسام موت الخلايا المبرمج. وهكذا ، يكتمل موت الخلايا المبرمج دون إراقة المحتوى الخلوي في البيئة خارج الخلية. هذا مهم جدًا لأن إطلاق بقايا الخلايا يمكن أن يؤدي إلى استجابات التهابية تؤدي في النهاية إلى تلف الأنسجة الشديد.

ما هي العلاقة بين موت الخلايا المبرمج والسرطان؟

السرطان هو عملية مرضية من الانقسام غير المنضبط للخلايا مما يؤدي إلى تطور الورم. تمتلك بعض الخلايا السرطانية أيضًا القدرة على غزو الأنسجة السليمة من خلال عملية تسمى ورم خبيث. السرطان هو في الأساس الانقسام غير المنضبط لخلية غير طبيعية مع طفرات في الضرر الجيني. إذا كانت إشارات موت الخلايا المبرمج تعمل بشكل صحيح ، فيمكن التخلص من هذه الخلايا غير المرغوب فيها من الجسم عن طريق مسار موت الخلية المبرمج. وبالتالي فإن السبب الرئيسي للسرطان هو الفشل في إحداث موت الخلايا المبرمج في خلية غير مرغوب فيها ونتيجة لذلك ، تستمر الخلية غير المرغوب فيها دون أي سيطرة.

راجع الأسئلة…

(1). تحديد موت الخلايا المبرمج.
(2). لماذا يُعرف موت الخلايا المبرمج باسم "موت الخلية المبرمج"؟
(3). ما هي خصائص موت الخلايا المبرمج؟
(4). ما هي أجسام موت الخلايا المبرمج؟
(5). هل موت الخلايا المبرمج طبيعي أم ممرض؟
(6). ما المقصود بنفخ الغشاء؟
(7). كيف تم اكتشاف موت الخلايا المبرمج؟
(8). ما هي الكاسبيسات؟ ما هي أهمية الكاسبيسات في موت الخلايا المبرمج؟
(9). كيف ينفذ الكاسبيز موت الخلايا المبرمج؟ ما هي أهداف الكاسبيسات أثناء موت الخلايا المبرمج؟
(10). ما هي إشارات موت الخلايا المبرمج؟
(11). ما هي دلالات موت الخلايا المبرمج؟
(12). ما هي العلاقة بين موت الخلايا المبرمج والسرطان؟
(13). ما هو الفرق بين موت الخلايا المبرمج والنخر؟
(14). ما هي أهمية موت الخلايا المبرمج في التطور الجنيني؟
(15). ما هو دور C. ايليجانس في اكتشاف موت الخلايا المبرمج؟
(16). من اكتشف موت الخلايا المبرمج؟
(17). ما هو CED؟ ما هي أهميته في موت الخلايا المبرمج؟
(18). ما هي الأهداف الرئيسية للكاسبيسات في الإنسان أثناء موت الخلايا المبرمج؟
(19). ما المقصود بالمسار الجوهري للاستماتة؟
(20). ما المقصود بالمسار الخارجي للاستماتة؟
(21). أعط بعض الأمثلة على إشارات موت الخلايا المبرمج الجوهرية.
(22). أعط بعض الأمثلة على إشارات الاستماتة الخارجية.
(23). التفريق بين الكاسبات المؤيدة و الكاسبيز.


تانغ وآخرون. (2001) و Varfolomeev et al. (2004) خلص إلى أن تنشيط JNK المستمر قد نتج عن تثبيط NF-B [52 ، 53]. علاوة على ذلك ، فإنه downreg.

تدرك بروتينات Smad في حالة الراحة النقل المكوكي السلبي للنواة السيتوبلازمية ، والذي يتم التحكم فيه بواسطة إشارتين متعارضتين: إشارة التوطين النووي.

ومع ذلك ، فإن عملية طرد الخلايا هي العملية التي يدخل فيها الحطام إلى خلية ، ويمكن تقسيم هذه العملية إلى ثلاثة أجزاء مختلفة: البلعمة ، والتضخم ، و r.

يمنع BRMS1 انتشار سرطان الثدي عن طريق الارتباط بمجمعات هيستون ديستيلاز (HDAC) وتنظيم الجينات الشاذة هو نتيجة هذا التفاعل. نف.

إن التريبتاز عبارة عن إنزيمات موجودة في الاستجابة المناعية. عالج الفريق الخلايا البدينة في أورام الأنسجة البشرية ولاحظ انخفاضًا حادًا في.

تشير الأبحاث إلى وجود مسارين رئيسيين لموت الخلايا المبرمج: مسار المستقبل الخارجي أو مسار مستقبل الموت والمسار الجوهري أو مسار الميتوكوندريا. ومع ذلك ، فإن ر.

يحدث موت هذه الخلايا في آفة تصلب الشرايين وقد يؤدي إلى تطور اللويحات ومضاعفاتها. تنتج الخلايا التائية التنظيمية (Tregs) مادة التحويل.

اشرح كيف يمكن للتغييرات في الأنواع الثلاثة التالية من الجينات أن تسبب السرطان ○ اشرح دور الجينات الكابتة للورم عندما تعمل بشكل طبيعي. الورم.

تمتد الخيوط الدقيقة في غشاء البلازما (مثل الأكتين) إلى العصارة الخلوية للمساعدة في عملية البلعمة (ريفن). سوف يندمج الجسيم بعد ذلك.

ركائز مرتبطة بـ CHIP في مسارات خلوية متعددة وشذوذ: تشكل ركائز CHIP مجموعة كبيرة من البروتينات ، متورطة في مسارات مهمة مختلفة.


المسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج (الآلية الجزيئية لموت الخلايا المبرمج ، الجزء الأول)

نوعان من موت الخلايا المبرمج

في المنشور السابق ، ناقشنا السمات المميزة وأهمية موت الخلايا المبرمج أو موت الخلايا المبرمج. كما ناقشنا ، يمكن أن تكون محفزات تنفيذ موت الخلية المبرمج داخلية أو خارجية للخلية المبرمجة.

بناءً على مصدر المحفزات ، هناك نوعان من مسارات إشارات موت الخلايا المبرمج تعمل في الخلايا. هم (1) مسار جوهري (المحفزات داخلية) و (2) مسار خارجي (محفزات خارجية) من موت الخلايا المبرمج. على الرغم من اختلاف المسارين الداخلي والخارجي اختلافًا كبيرًا ، إلا أنه يوجد دائمًا تداخل بين هذين المسارين. في المنشور الحالي ، سنناقش تفاصيل مسار جوهري من إشارات موت الخلايا المبرمج.

ما المقصود بالمسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج؟

في المسار الجوهري للاستماتة ، تنشأ المحفزات المسببة للموت داخل الخلية المستهدفة بحد ذاتها. الميتوكوندريا، قوة الخلية ، لها دور مهم في تنفيذ المسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج. وبالتالي ، يُعرف المسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج أيضًا باسم مسار الموت بوساطة الميتوكوندريا.

ما هي محفزات المسار الجوهري للاستماتة؟

المحفزات الداخلية الأكثر شيوعًا لبدء المسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج هي:

Ø تركيز عالٍ جدًا من أيونات الكالسيوم 2+ العصاري الخلوي

Ø وجود بعض البروتينات الفيروسية

Ø الإجهاد التأكسدي الشديد بسبب إنتاج الجذور الحرة

ما هي بروتينات عائلة Bcl-2 (B-cell Lymphoma-2)؟

يتم تسهيل المسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج بواسطة أعضاء بروتينات عائلة Bcl-2. تتميز أعضاء بروتينات عائلة Bcl-2 بوجود واحد أو أكثر من مجالات BH (Bcl-2 Homology Domain). أول عضو تم التعرف عليه من بروتينات عائلة Bcl-2 هو Bcl-2 نفسه. تم تحديد Bcl-2 لأول مرة على أنه أحد مسببات السرطان في بعض الأورام اللمفاوية البشرية. تم التعبير عن الجين الذي يرمز لبروتين Bcl-2 بشكل مفرط في هذه الخلايا السرطانية بسبب الانتقال. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات اللاحقة أن Bcl-2 لا يعمل بشكل مباشر باعتباره أحد مسببات الأورام. وهي تعمل كجينات سرطانية من خلال تعزيز بقاء الخلايا السرطانية التي قد تموت بسبب موت الخلايا المبرمج.

تم تصنيف بروتينات عائلة Bcl-2 إلى ثلاث فئات فرعية:

(1). بروتينات Bcl-2 المؤيدة لموت الخلايا المبرمج

(2). بروتينات Bcl-2 المضادة للاستماتة

(3). بروتينات BH3 فقط

(1). أعضاء مؤيدون لاستماتة Bcl-2

Ø البروتينات المؤيدة لموت الخلايا المبرمج Bcl-2 تعزز موت الخلايا المبرمج.

Ø في الخلية العادية ، يكون أعضاء Bcl-2 المؤيدون للاستماتة في مرحلة غير نشطة.

(2). أعضاء Bcl-2 المضاد للاستماتة

Ø بروتينات Bcl-2 المضادة للاستماتة تمنع موت الخلايا المبرمج وتضمن بقاء الخلية.

Ø مثال: Bcl-2 و Bcl-xL و Bcl-w

(3). بروتينات BH3 فقط

Ø بروتينات BH3 فقط لها مجال BH3 صغير.

Ø يمكن أن تعزز أو تمنع موت الخلايا المبرمج من خلال آلية لائحة الاتهام.

Ø أمثلة: العطاء ، السيئ و Bim

يمكن أن تكون البروتينات التي تحتوي على BH3 فقط مؤيدة للاستماتة ويمكنها تعزيز موت الخلايا المبرمج بطريقتين مختلفتين. في بعض الحالات ، يروجون لموت الخلايا المبرمج عن طريق تثبيط أعضاء Bcl-2 المضاد للاستماتة. في حالات أخرى ، يحفزون موت الخلايا المبرمج عن طريق تنشيط أعضاء Bcl-2 المؤيدين للاستماتة. في كلتا الحالتين ، البروتينات BH3 فقط هي المحدد الرئيسي لبقاء الخلية أو موت الخلايا المبرمج.

في الخلية الطبيعية والصحية ، سيتم الحفاظ على مستوى البروتينات BH3 فقط بتركيز منخفض جدًا. إلى جانب ذلك ، في الخلية السليمة ، تكون بروتينات Bcl-2 المضادة للاستماتة قادرة على كبح الأعضاء المؤيدة للاستماتة. إذا تم استحضار حافز يحفز موت الخلايا المبرمج في الخلية ، فإن مستويات البروتينات BH-3 فقط تزداد بشكل كبير. تؤدي هذه الزيادة في مستوى البروتين BH3 فقط إلى خلل في مستوى العوامل المؤيدة للاستماتة والعوامل المضادة لها بالإضافة إلى أنها تحول التوازن نحو موت الخلايا المبرمج. عندما يفقد هذا التوازن ، تتأثر أيضًا التأثيرات المثبطة لبروتينات Bcl-2 المضادة للاستماتة. في هذه الحالة الحرجة ، يتم بدء سلسلة إشارات ميتوكوندريا داخل الخلية والتي ستؤدي في النهاية إلى تنفيذ الخلية المبرمجة. يتم تلخيص الآلية التفصيلية للمسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج أدناه:

Ø عندما تفقد الخلية التوازن بين العوامل المؤيدة للاستماتة والعوامل المضادة للاستماتة ، يتم نقل عامل مؤيد للاستماتة يسمى Bax من العصارة الخلوية إلى الغشاء الخارجي للميتوكوندريا.

Ø يخضع بروتين Bax لتغيير تكوين ويتم إدخاله في غشاء الميتوكوندريا الخارجي.

Ø يتم تجميع بروتين Bax في الغشاء الخارجي للميتوكوندريا بطريقة تخلق قنوات أو مسام مبطنة بالبروتين على الغشاء الخارجي.

Ø بسبب تكوين هذه المسام ، زادت نفاذية غشاء الميتوكوندريا الخارجي بشكل كبير.

Ø من خلال هذه المسام ، يتم تحرير السيتوكروم ج من الميتوكوندريا إلى العصارة الخلوية.

مصدر الصورة سم مكعب ويكيبيديا

Ø تؤدي زيادة نفاذية الغشاء أيضًا إلى خسارة كبيرة في الجهد الكهربائي للميتوكوندريا.

Ø يتم تسريع فقدان نفاذية غشاء الميتوكوندريا من خلال زيادة مستوى أيونات Ca2 + في السيتوبلازم التي يتم إطلاقها بواسطة الشبكة الإندوبلازمية.

Ø تطلق الميتوكوندريا المعرضة للخطر المحتمل للغشاء أيضًا SMACs (المنشط الثاني المشتق من الميتوكوندريا من الكاسبيسات) في العصارة الخلوية.

Ø ترتبط SMACs بجميع البروتينات المضادة للاستماتة في العصارة الخلوية وتثبط نشاطها.

Ø إن الإطلاق الكامل للسيتوكروم ج إلى السيتوبلازم هو "نقطة اللاعودة". هذا يعني أنه لا يمكن إرجاع الخلية إلى مرحلتها الطبيعية ، وعلاوة على ذلك ، يجب أن ترتكب الخلية موت الخلية المبرمج.

Ø في السيتوبلازم ، تتحد جزيئات السيتوكروم ج مع Apaf-1 و Pro-caspase-9 بطريقة تعتمد على ATP لتشكيل مجمع متعدد الوحدات.

Ø يسمى هذا المجمع متعدد الوحدات المكونة من السيتوكروم c و Apaf-1 و pro-caspase-9 أبوبتوسوم

مصدر الصورة سم مكعب ويكيبيديا

Ø قد يحتوي apoptosome واحد على عدة جزيئات من pro-caspase-9.

Ø يؤدي ارتباط Apaf-1 إلى إحداث تغيير توافقي في pro-caspase-9 ويتم تنشيطه إلى شكله الكامل التحلل للبروتين (caspase-9).

Ø Caspase 9 هو الكاسبيسات البادئة في المسار الجوهري لموت الخلايا المبرمج.

Ø يقوم Caspase 9 بتنشيط caspases الجلاد مثل caspases -3 و Caspase-7.

Ø يشق كاسباس 3 و كاسباس 7 المنشط جزيئاته المستهدفة في الخلية وبالتالي يتم تنفيذ موت الخلية المبرمج.


بيولوجيا الخلية 11: موت الخلايا المبرمج والنخر

ستغطي هذه المحاضرة طريقتين مختلفتين يمكن أن تموت بها الخلايا: موت الخلايا المبرمج (موت الخلية المبرمج) والنخر (موت الخلية غير المخطط له). من السهل التمييز بين هذين النوعين من الناحية الشكلية تحت المجهر ، كما هو موضح في صورة ويكيميديا ​​كومنز هذه:

يحدث النخر عندما تموت الخلايا عن طريق الخطأ ، على سبيل المثال ، بسبب الصدمة (مثل لدغة العنكبوت السامة) ، أو نقص العناصر الغذائية (مثل نقص إمدادات الدم). يبدأ النخر بتورم الخلايا ، ويتم هضم الكروماتين ، وتعطل أغشية البلازما والعضيات ، وتتفكك ER ، وتتفكك العضيات تمامًا ، وأخيراً تتفكك الخلية ، ويطلق محتواها داخل الخلايا ويؤدي إلى استجابة مناعية (التهاب).

يمكن أن يشكل موت الخلايا المبرمج انتحارًا خلويًا أو قتلًا للخلايا. ستنتحر الخلايا عندما تفتقر إلى أي إشارة بقاء واردة في شكل عوامل غذائية ، أو عندما تكتشف تلفًا واسعًا في الحمض النووي في نواتها. ستقتل الخلايا الخلايا الأخرى لإزالة الخلايا غير الضرورية أو للقضاء على الخلايا المناعية التي قد تهاجم نفسها بنفسها.

تشكل أي من هذه العمليات موت الخلية المبرمج. أثناء التطور الجنيني ، يكون لدى الناس أيدي وأرجل مكشوفة ويذيل الخلايا التي تشكل تلك الأجزاء فيما بعد. يحدث موت الخلايا المبرمج أيضًا باستمرار في العديد من الأنسجة بما في ذلك الأمعاء.

هنا & # 8217s صورة Wikimedia Commons مذهلة لموت الخلايا المبرمج (اقرأ من اليسار إلى اليمين ، من أعلى إلى أسفل) بفضل Egelberg:

  • تتقلص الخلية
  • شظايا الخلية
  • ينهار الهيكل الخلوي
  • الغلاف النووي يتفكك
  • تطلق الخلايا أجسام أبوطوزية

بشكل ملحوظ غائب من هذه القائمة & # 8216 إرسال إشارة. & # 8217 خلايا أبوبوتيك تفعل ليس إرسال أي إشارة ، مع استثناء واحد: يطلقون أجسام موت الخلايا المبرمج و & # 8216 بروتينات كبريتات & # 8217 لتحفيز الخلايا الأخرى (& # 8216 خلايا بلعمية & # 8217 خلايا) على ابتلاع أجسام موت الخلايا المبرمج وتفكيكها في الجسيمات الحالة ، ولكن هذا ليس كذلك الكثير من الاستجابة المناعية.

بروتينات مهمة في موت الخلايا المبرمج:

  • & # 8216killer protein & # 8217: الكاسبيسات (تمت مناقشتها بالتفصيل أدناه).
  • & # 8216 بروتينات التدمير & # 8217 التي تهضم الحمض النووي وتفتيت الخلية وتكسر الهيكل الخلوي
  • & # 8216 بروتينات كبريتات & # 8217 التي تثير وتعزز البلعمة بواسطة الخلايا الأخرى

C. ايليجانس كان الكائن الحي النموذجي الرئيسي لفهم موت الخلايا المبرمج ، من خلال علم الوراثة الأمامي والعكس. علم الوراثة إلى الأمام يراقب النمط الظاهري ومن ثم تحديد الجين الذي يؤدي إلى ظهوره ، تقوم الجينات العكسية بإدخال طفرة في جين معروف من أجل معرفة نتائج النمط الظاهري.

الطريق الرئيسي في C. ايليجانس يظهر موت الخلايا المبرمج في رسم Google الذي أنشأته:

هنا & # 8217s شرح كيف كل من هذه البروتينات تؤدي وظيفتها ، من الأسفل إلى الأعلى:

  • CED-3 يسحب الزناد وينشط البروتينات المبرمجة التي تدمر الخلية. (في مكافئ الثدييات ، CED-3 هو Caspase 9 ، والذي يشق وبالتالي ينشط Caspase 3 ، والذي بدوره يدمر الخلية.)
  • CED-4 ينشط CED-3.
  • يرتبط CED-9 بـ CED-4 ، مما يمنع تنشيطه
  • يتم تنشيط EGL-1 بشكل نسخي استجابة لإشارات الموت ويحفز إفراج CED-4 من CED-9.

لاحظ أنه لا توجد قوة في هذا النظام & # 8211 فهي نقاط فشل فردية طوال الطريق. إذا تم التخلص من CED-3 ، فلا يمكن أن يحدث موت الخلايا المبرمج. إذا تم التخلص من CED-4 ، فلا يمكن أن يحدث موت الخلايا المبرمج. إذا تم إخراج CED-9 ، كل سوف الخلية في الدودة apoptose. إذا تم التخلص من EGL-1 ، فلا يمكن أن يحدث موت الخلايا المبرمج. لاحظ أن ترتيب الأسهم في الرسم البياني أعلاه يعكس تدفق المعلومات في النظام. على سبيل المثال ، إذا تم إلغاء كل من EGL-1 و CED-9 ، فسيكون نفس الشيء كما لو تم التخلص من CED-9 وحده: كل خلية ستنتهي.

في الثدييات ، يحكم موت الخلايا المبرمج بشكل رئيسي الكاسبيز (بروتياز السيستين - الأسبارتيك). يتم تنظيم مسار caspase بالكامل بعد الترجمة: الكاسبيسات موجودة دائمًا في شكل غير نشط (يسمى procaspases ، يحتوي على مجال أولي ، والذي يحتوي على مجال توظيف caspase (CARD)) ويمكن تنشيطه عن طريق الانقسام. هذا يسمح باستجابة سريعة جدًا إذا كانت هناك حاجة إلى انتحار الخلية. من أجل حدوث موت الخلايا المبرمج ، فإن الكاسبيسات البادئ يجب أن يكون مشقوق و dimerize. يتم تنشيطها ، ثم يجب أن تشق caspases المستجيب (المعروف أيضًا باسم pro-caspases) ، مما يؤدي إلى & # 8216caspase cascade & # 8217. هذا يضخم عدد الكاسبيسات المنشطة في الخلية. يحتوي كاسباس المستجيب على العديد من الأهداف بما في ذلك الصفيحة النووية والهيكل الخلوي.

هناك كلا من الكاسبيسات المؤيدة للبقاء والمؤيدة للاستماتة ، وهي تشترك في العديد من المجالات المشتركة. تحتوي الكاسبات المؤيدة للبقاء على الكاسبيسات BH1 و 2 و 3 و 4 المؤيدة للاستماتة إما BH1 و 2 و 3 أو BH3 فقط.

مثبط لبروتينات موت الخلايا المبرمج (IAPs) تقيد كل من الكاسبيسات البادئة والمستجيبة. لكل منها مجال ربط الزنك الذي يرتبط مباشرة بكاسبيز ، مما يثبط نشاطها.

ومع ذلك ، هناك أيضًا بروتينات ميتوكوندريا تسمى SMAC و DIABLO والتي تثبط المثبطات. عند إصابة الميتوكوندريا يتم إطلاقها وسوف تربط IAPs ، وتحرير الكاسبيسات لتسبب موت الخلايا المبرمج. يمكن أيضًا إطلاق مجموعة أخرى من بروتينات الميتوكوندريا تسمى Htra2 / Omi ، والعامل المحفز لموت الخلايا المبرمج (AIF) والنووكلياز الداخلي G وسوف تشق IAPs. يتسبب AIF أيضًا في تكاثف الكروموسوم وتفتت الحمض النووي بشكل مستقل عن الكاسبيسات.

في الواقع ، تعد الميتوكوندريا منظمات مركزية لموت الخلايا المبرمج. تشارك بروتينات غشاء الميتوكوندريا الخارجية Bcl-2 وبروتينات BH3 فقط و Bax: يمكن أن يشكل Bax مسامًا في الغشاء للسماح للسيتوكروم ج ، الموجود عادةً في الفضاء بين الغشاء ، بالخروج إلى العصارة الخلوية. تنتقل مونومرات Bax من السيتوبلازم إلى غشاء الميتوكوندريا الخارجي ، حيث تتكاثر وتسمح بتدفق الأيونات عبر الغشاء. وقد تم توضيح ذلك أيضًا في التجارب المخبرية حيث يمكنك إظهار أن الحويصلات المصنوعة من الميمربانات الخارجية للميتوكوندريا يتم نفاذها في وجود Bax. ليس معروفًا حاليًا لماذا يؤدي تدفق الأيونات هذا إلى إطلاق السيتوكروم ج.

يمنع Bcl-2 إطلاق السيتوكروم ج ، وبالتالي يمنع موت الخلايا المبرمج. كان Bcl-2 أول جين موت الخلايا المبرمج للثدييات يتم استنساخه. في بعض الأورام اللمفاوية ، يتم نقلها إلى موضع تحت محفز أقوى ، مما يتسبب في إفراط في التعبير يمنع الخلية السرطانية من موت الخلايا المبرمج. راجع أيضًا & عرض التسعير السيئ.

بمجرد إطلاق السيتوكروم ج ، فإنه يرتبط بـ Apaf-1 (عامل تنشيط البروتياز apoptotic) ، مما يتسبب في تحلل الـ ATP الذي يرتبط به عادةً ، مما يتسبب في حدوث تغيير في التكوين ينشط Apaf-1 ويطلق سلسلة caspase. يشكل Apaf-1 سباعيًا على شكل قرص يسمى & # 8216wheel of death & # 8217 أو apoptosome الذي ينشط الكاسبيسات (صورة Wikimedia Commons بواسطة Org1012):

عند وجود عامل غذائي ، يقوم المستقبل بتنشيط PI3K ، الذي ينشط PKB / Akt ، والذي يؤدي إلى الفسفرة السيئة. ثم يتم الاحتفاظ بـ p-Bad في العصارة الخلوية بنسبة 14-3-3 ، مما يمنع p-Bad من تثبيط Bcl-2. وهكذا يتم منع موت الخلايا المبرمج.

العوامل الغذائية هي مثال على إشارة الخلية الخارجية التي تعزز البقاء. هناك أيضًا إشارات خارجية تعزز الموت (هذا هو قتل الزنزانة). يتم إطلاق عامل نخر الورم (TNF-alpha) بواسطة الضامة لتحفيز موت الخلايا عن طريق الارتباط بمستقبلات الموت & # 8216 & # 8217. مستقبلات الموت لها مجال واحد عبر الغشاء. يجب عليهم التشذيب من أجل تنشيط FADD (مجال الموت المرتبط بفاس). تعمل هذه كمحولات لـ caspase-8 و -10 وتشكل مجمع إشارات محفز للموت (DISC) يمكنه بدء سلسلة caspase. Though this whole process originates independent of mitochondria, it can also activate (?) t-Bid, leading to a mitochondrial apoptosis signal as well.

Cells can become murder-resistant by expressing decoy receptors which have only the ‘death ligand’ binding domain and no active cytosolic domain. This occurs sometimes normally in animal cells but is also a trick that some viruses use – they encode decoy receptor proteins to keep their host cells safe from immune attack.

TNF-alpha usually promotes death, but can also promote survival in certain cell types by activating NF-κB. Sometimes cells use decoy receptors to promote an inflammatory response instead of death.

p53 is a key regulator of DNA damage response and can promote DNA repair, apoptosis or cell cycle arrest. It does this by binding to promoters of target genes. It is still not clear what determines when p53 will induce cell cycle arrest versus apoptosis.

طرق تجريبية

Apoptotic cells exhibit a particular chemical signature. One of these is that an endonuclease cleaves DNA into fragments in the linker regions between nucleosomes and the resulting fragments form a ladder when run on a gel. Another is TUNEL (Terminal deoxynucleotide transferase dUTP Nick End Labeling) staining. This involves adding a Tdt enzyme and a BrdU which Tdt will add to the ends of cleaved DNA. After giving it a chance to do this you wash away excess BrdU and then use an antibody against BrdU. Yet another method is that phosphatidylserine (PS) is normally located in the cytosolic leaflet of the plasma membrane during apoptosis, it flips to the exoplasmic leaflet, where it serves as a signal to request other cells to phagocytose the dying cell. A fluorescently labeled annexin V protein can label PS on the outside of apoptotic cells.

Double-stranded DNA cannot get through the plasma membrane of intact cells – and that means healthy cells و apoptotic cells. If it does get out, that is a sign of necrosis. So you can stain with annexin V for exoplasmic PS and with 7-AAD for dsDNA apoptotic cells are those which are positive for annexin V but negative for 7-AAD.

concluding video

In sum, here is a disturbing video about apoptosis:

relevance to PrP

In general, in nature, cells either die by apoptosis, necrosis or by autophagy (meaning, in this case, getting engulfed whole by other cells). There aren’t really any other ways to go. One of the many mysterious things about prion diseases is how neurons die in the prion-infected brain – they do not obviously appear to follow any of these paths. Here’s a quote from an excellent recent paper on toxic mechanisms of prion disease [Moreno 2012]:

Caspase 12 cleavage occurred at 10wpi, following rising CHOP expression… coincident with onset of neuronal loss… however the exact effector mechanism of neuronal death is unclear: we found neither apoptosis, nor autophagy, nor necrosis on examination of hippocampal slices… and neither Bax deletion, nor Bcl-2 overexpression, nor caspase 12 deficiency are neuroprotective in prion disease.

In addition to her own evidence, Moreno cites the study of prion infection in mouse models with Bax (a pro-apoptotic protein) deleted or Bcl-2 (an anti-apoptotic protein) overexpressed – two different ways of blocking apoptosis. Neither of these mouse models had any delay or amelioration of prion disease [Steele 2007a]. Another apoptotic protein, Caspase-12, undergoes proteolytic processing during prion infection, but deletion of Caspase-12 also did not change the course of prion disease [Steele 2007b].

حول إريك فالاب مينيكيل

Eric Vallabh Minikel في مهمة مستمرة مدى الحياة للوقاية من مرض البريون. وهو عالم في معهد برود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد.


AP Biology Practice Questions 2

The figure below shows a model generated from a study of interactions in a Serengeti ecosystem. This figure describes hypothesized relationships between a parasite that causes disease in wildebeest, rinderpest, and other important components of the ecosystem. Thick arrows represent dominant effects, and “grass” is in a dotted circle because that variable was not directly measured in the study.

Which of the following can most reasonably be predicted based on this figure?
A: Increasing the amount of rinderpest would decrease the amount of grass.
B: Increased fire would lead to higher tree and elephant populations.
C: Increasing the amount of rinderpest could indirectly lower tree numbers.
D: Increased human populations have a net positive effect on the elephant population.

ج: Increased rinderpest prevalence would lower wildebeest populations, increasing the amount of grass (because wildebeests feed on the grass) and providing more mate-rial to start and spread fires, thereby decreasing the number of trees. Choice (C) is thus correct. Choice A is incorrect because more rinderpest means fewer wildebeests, which in turn leads to more grass. Choice B is incorrect because fire reduces the tree population. Choice D is incorrect because the figure suggests that humans have only an adverse effect on the elephant population.

Human red blood cells lack mitochondria. Which of the following correctly explains the primary pathway that red blood cells use to produce energy?
A: Red blood cells generate ATP and NADH via aerobic respiration.
B: Red blood cells generate ATP and NADH via anaerobic fermentation.
C: Red blood cells metabolize glucose via glycolysis followed by carbon dioxide and ethanol production to produce ATP.
D: Red blood cells produce ATP via glycolysis followed by lactic acid production.

D: Lacking mitochondria, red blood cells predominantly produce energy by anaerobic respiration. Thus, red blood cells produce ATP via glycolysis followed by lactic acid fermentation. The correct answer is (D). Choice A is incorrect because aerobic cellular respiration occurs in mitochondria, which red blood cells lack. Choice B is incorrect because the products of anaerobic fermentation are ATP and NAD+ (glycolysis produces ATP and NADH, and fermentation regenerates NAD+). Choice C is incorrect because human red blood cells undergo lactic acid fermentation, not alcohol fermentation.

Before a cell can undergo cellular division, it must progress through an interphase stage in which the cell matures and produces proteins needed for division. Which of the following best describes the interphase stage?
A: The cell grows, replicates its DNA, and prepares to divide during interphase. If a genetic mutation is introduced during interphase and not repaired, the daughter cells will inherit the mutation.
B: The cell grows, replicates its DNA, and prepares to divide during interphase. None of the genetic mutations introduced during interphase are inherited by the daughter cells.
C: The cell replicates its DNA and prepares to divide during interphase, but does not grow. None of the genetic mutations introduced during interphase are inherited by the daughter cells.
D: The cell replicates its DNA and prepares to divide during interphase, but does not grow. If a genetic mutation is introduced during interphase and not repaired, the daughter cells will inherit the mutation.

أ: During the 3 stages of interphase (G1, S, and G2), there is pronounced growth, DNA replication, and crucial preparation for cellular division. DNA replication errors during this process, if not detected and fixed, would result in mutations being passing on to daughter cells. (A) is thus correct. (B) is incorrect because unrepaired mutations would be passed on. (C) and (D) are incorrect because cells do in fact grow during interphase.

Saturated fats have a high melting point and remain solid at room temperature. Unsaturated fats are liquid at room temperature and solidify at much lower temperatures than saturated fats. In order for the membrane to function properly, membrane fluidity must stay within a certain physiological range. Chemical analysis of membrane lipids in bacteria adapted to different temperature ranges is shown in the table below.
Which of the following conclusions can be reasonably drawn from the data provided in the table?

A: The composition of phospholipids in the membrane is not correlated to ambient temperature.
B: Bacteria that thrive in cold environments adapt by increasing membrane rigidity.
C: The membranes of G. stearothermophilus are adapted to increase fluidity at high temperatures.
D: Fatty acids in B. psychrophilus allow the membrane to maintain its fluidity at low temperatures.

D: Based on the information provided, cell membranes require a significant proportion of unsaturated fatty acids in order to maintain fluidity at low temperatures. Thus, B. psychrophilus needs to contain a larger proportion of unsaturated fatty acids because it tends to be found at lower temperatures, making (D) correct. (A) is incorrect because there is a correlation found in the table: temperature is inversely correlated with unsaturated fatty acid content. (B) is incorrect because bacteria in colder environments require additional fluidity, not additional rigidity. (C) is incorrect because the high temperatures that G. stearothermophilus is exposed to require greater rigidity, not greater fluidity, which is why the species contains such a small proportion of unsaturated fatty acids.

Which of the following conclusions can most reasonably be drawn if a host cell’s function has been impaired following a viral infection?
A: The host cell will lyse or undergo apoptosis regardless of the severity of damage.
B: The host cell will lyse or undergo apoptosis if the severity of damage exceeds the cell’s ability to repair itself.
C: The host cell will only lyse.
D: The host cell will only undergo apoptosis.

ب: If a cell loses its ability to function and cannot be repaired, then it could lyse (burst open) or undergo apoptosis (programmed cellular death). Whether it does either depends on the severity of the damage to the cell. Choice (B) is thus correct. Choice A is incorrect because the cell will remain intact if it is capable of repairing the damage. Choices C and D are incorrect because they only present one of the two viable options for a damaged cell.

Click here for more AP Biology practice questions!
While they appear in the multiple choice section, no answer choices are given to you.


Extrinsic Pathway of Apoptosis (Apoptosis Molecular Mechanism Part 2)

In the extrinsic pathway of apoptosis, the death-inducing signal for the programmed cell death is triggered by an external stimulus. For receiving such an external death-inducing signal, the cell possesses plasma membrane receptors specific to each stimulus and thus the extrinsic signalling of apoptosis is also known as the Receptor Mediated programmed cell death pathway.

The external stimuli for the apoptosis in most of the cases will be a cytokine. The most studied cytokine to induce extrinsic pathway of apoptosis is an extracellular messenger protein called Tumor Necrosis Factor (TNF). TNF is so named because it was first discovered as a protein factor which induces cell death in cancerous cells. The TNF cytokine is produced by the cells of the immune system in response towards the adverse conditions. The adverse conditions that can provoke the immune cells to produce TNF are:

Ø Introduction of viral toxins

Ø Exposure to elevated temperature

Ø Exposure to other toxic substances

The detailed signaling mechanism of TNF-mediated extrinsic pathway of apoptosis is summarized below:

Ø TNF first binds to its receptor called TNFR1 (Tumor Necrosis Factor Receptor-1) present on the plasma membrane.

Ø TNFR1 is a member of death receptor family proteins that turn on the apoptotic cell death process in eukaryotic cells.

Ø TNFR1 is a trans-membrane receptor with an external ligand binding domain and a cytosolic domain.

Ø The TNRF1 in the plasma membrane is presented as a pre-assembled trimer.

Ø The cytosolic domain of each TNFR1 subunit contains a segment of about 70 amino acids called ‘death domain’.

Ø Binding of TNF to the TNFR1 receptor cause a conformational change in the death domain.

Ø This conformational change in the ‘death domain’ cause the recruitment of many apoptosis-related adaptor protein factors.

Ø To the activated death domain, two cytosolic adaptor proteins (TRADD and FADD) and Pro-caspase-8 residues are binds to form a multi-protein complex.

Ø The cytosolic death domain of TNFR1, TRADD and FADD interact with one another by homologous regions present on each protein.

Ø Pro-caspase-8 and FADD possess a homologous region called ‘death effector domain’.

Ø The death effector domains of both pro-caspase-8 and FADD interacts each other.

Ø Due to these interactions, the two Pro-caspase-8 molecules cleave each other to generate an active caspase-8.

Ø A single active caspase-8 contains four polypeptide segments derived from two pro-caspases.

Ø Activated caspase-8 is an initiator caspase in the extrinsic pathway of apoptosis, they activate the downstream caspases

Ø Downstream caspases are called executioner caspases (caspase-3) that carry out the self-destruction process (apoptosis) of the cell.

Another commonly observed extrinsic pathway of apoptosis in human is by the killer lymphocytes through Fas ligand and Fas protein by the mechanism given below:

Ø Killer lymphocytes can induce apoptosis by producing a protein called Fas ligand.

Ø The Fas ligand binds to its receptor called Fas on the plasma membrane of the target cell.

Ø Similar to the death domain of TNFR1, the Fas protein can recruit intracellular adapter proteins that can aggregate Pro-caspase-8 molecules.

Ø The pro-caspase-8 molecules are then activated to caspase 8 and that in turn can activate the downstream executioner caspase (caspase-3) to induce apoptosis.


الاستنتاجات

Apoptosis is regarded as a carefully regulated energy-dependent process, characterized by specific morphological and biochemical features in which caspase activation plays a central role. Although many of the key apoptotic proteins that are activated or inactivated in the apoptotic pathways have been identified, the molecular mechanisms of action or activation of these proteins are not fully understood and are the focus of continued research. The importance of understanding the mechanistic machinery of apoptosis is vital because programmed cell death is a component of both health and disease, being initiated by various physiologic and pathologic stimuli. Moreover, the widespread involvement of apoptosis in the pathophysiology of disease lends itself to therapeutic intervention at many different checkpoints. Understanding the mechanisms of apoptosis, and other variants of programmed cell death, at the molecular level provides deeper insight into various disease processes and may thus influence therapeutic strategy.


شاهد الفيديو: دراسة تؤكد ماذا يفعل الثوم بالسرطان (قد 2022).


تعليقات:

  1. Dominick

    أنا آسف ، لكن في رأيي ، أنت مخطئ. أنا متأكد. دعونا نحاول مناقشة هذا.

  2. Obediah

    لكن هذا رائع!

  3. Colwyn

    ابتسم الأهم من ذلك كله ... yyy ...

  4. Ladon

    بيننا نقول ، يجب أن تحاول النظر إلى google.com

  5. Jeremias

    من الواضح أنك كنت مخطئا ...



اكتب رسالة