Question 1

Jaką rolę odgrywa kohezyna w utrzymywaniu połączenia między chromatydami siostrzanymi podczas metafazy?

Accepted Answer

Pierścieniowate kompleksy białka kohezyny utrzymują siostrzane chromatydy razem w regionie centromeru podczas metafazy, zapobiegając przedwczesnemu rozdzieleniu. Pozostałości połączeń kohezynowych utrzymują się od profazy przez metafazę, aby zminimalizować ryzyko wystąpienia aneuploidii w komórkach potomnych. Kohezja ta jest zachowana do momentu aktywacji separazy podczas przejścia z metafazy do anafazy, kiedy następuje rozszczepienie pierścieni kohezyny.

Question 2

W jaki sposób kompleks promujący anafazę wywołuje rozdzielenie chromatyd siostrzanych?

Accepted Answer

Kompleks anafazowy (APC/C) jest aktywowany poprzez fosforylację zależną od cyklin i Cdk, a następnie wiąże się z białkiem Cdc20, tworząc aktywny kompleks. Aktywny kompleks APC/C-Cdc20 ubikwitynuje sekurynę w celu jej degradacji, co uwalnia separazę. Separaza rozcina następnie pierścienie kohezyny, co prowadzi do całkowitej utraty kohezji chromatyd siostrzanych i umożliwia ich rozdzielenie.

Question 3

Co dzieje się z aktywnością separazy podczas przejścia z metafzy do anafazy?

Accepted Answer

Separaza jest początkowo hamowana przez sekurynę oraz przez fosforylację zależną od kompleksu cyklina-Cdk. Gdy APC/C degraduje sekurynę i cykliny, aktywność Cdk spada, co umożliwia fosfatazom defosforylację separazy. Defosforylacja ta aktywuje separazę, umożliwiając jej rozszczepienie kohezyny i uwolnienie chromatyd siostrzanych w celu ich przemieszczenia się w stronę biegunów.

Question 4

Dlaczego punkt kontrolny montażu wrzeciona jest istotny przed rozdzieleniem chromatyd siostrzanych?

Accepted Answer

Punkt kontrolny montażu wrzeciona zapobiega aktywacji APC/C do momentu, aż każdy chromosom prawidłowo ustawi się w położeniu względem wrzeciona mitotycznego. Punkt kontrolny ten blokuje przedwczesną ubikwitynację sekuryny i cyklin, zapewniając utrzymanie kohezji chromatyd siostrzanych do czasu potwierdzenia prawidłowego przytwierdzenia. Dezaktywacja punktu kontrolnego umożliwia uporządkowane przejście do anafazy.

Question 5

W jaki sposób degradacja cyklin przyczynia się do rozdzielenia chromatyd siostrzanych?

Accepted Answer

Kompleks APC/C-Cdc20 ubikwitynyluje cykliny A i B, kierując je do degradacji proteasomalnej. Rozkład cykliny B znosi aktywność Cdk1, co prowadzi do inaktywacji kompleksu cyklina-Cdk. Utrata aktywności Cdk umożliwia fosfatazom defosforylację i aktywację separazy, która następnie rozcina kohezynę, umożliwiając rozdzielenie chromatyd.

Question 6

Jaka jest różnica między aktywnością kompleksów APC/C-Cdc20 a APC/C-Cdh1 podczas wychodzenia z mitozy?

Accepted Answer

Kompleks APC/C-Cdc20 jest aktywny podczas przejścia z metafazy do anafazy, degradując sekurynę i cykliny w celu promowania anafazy. Wraz ze spadkiem poziomu cykliny B dochodzi do inaktywacji Cdk1, co umożliwia aktywację APC/C-Cdh1. APC/C-Cdh1 wspomaga następnie wyjście z mitozy i stabilizuje fazę G1, zapobiegając przedwczesnej akumulacji cyklin mitotycznych.

Question 7

W jaki sposób siły skierowane w stronę biegunów przemieszczają rozdzielone chromatydy siostrzane po rozszczepieniu kohezyny?

Accepted Answer

Gdy separaza rozszczepi pierścienie kohezyny, chromatydy siostrzane tracą kohezję i przestają być ze sobą połączone. Siły skierowane w stronę biegunów, generowane wzdłuż mikrotubul, przyciągają następnie rozdzielone chromatydy ku przeciwległym biegunom wrzeciona. Ten napędzany siłami ruch kończy anafazę i ustawia chromatydy do cytokinezy oraz formowania komórek potomnych.

Practice Ćwiczenie: Oddzielenie chromatyd siostrzanych Quiz