BUNĚČNÁ PROLIFERACE A APOPTÓZA

(sylabus přednášky)

1. Buněčná proliferace a buněčná smrt

· buněčná proliferace: buněčný cyklus

· buněčná smrt: nekróza vs. programovaná buněčná smrt (apoptóza)

· biologický význam buněčné proliferace

· biologický význam apoptózy

· základní mechanismy regulace proliferace a apoptózy

2. Extracelulární signalizace

· interakce buňka-extracelulární matrix

· interakce buňka-buňka: mezibuněčná komunikace

· „gap junction“ & interakce molekul plazmatických membrán

· extracelulární signální molekuly

· struktura a funkce extracelulárních signálních molekul

· endokrinní, parakrinní, autokrinní a synaptická signalizace

· hormony, cytokiny s. l., neurotransmitery, retinoidy

· cytokiny s. l.: růstové faktory, lymfokiny a monokiny, interferony, ostatní

3. Přenos signálu do buňky

· difúze molekul plynů a hydrofobních molekul

· interakce s membránovým receptorem

· struktura a funkce membránových receptorů

· receptory spojené s iontovými kanály

· receptory spojené s G proteinem

· receptorové kinázy: receptorové tyrosinkinázy & receptorové serin-threoninkinázy

· receptory asociované s kinázami

· receptory s doménou smrti

4. Intracelulární signalizace a realizace signálu

· NO signalizace & signalizace hydrofóbních molekul

· signalizace přes ligandem regulované iontové kanály

· signalizace přes receptory asociované s G proteinem: aktivace PLC, aktivace adenylát cyklázy, aktivace cGMP

fosfodiesterázy

· Ca²⁺ v intracelulární signalizaci

· signalizace přes receptorové tyrosinkinázy: aktivace Ras, aktivace PI3 kinázy

· signalizace přes receptorové serin-threoninkinázy

· signalizace přes receptory asociované s kinázami: aktivace Jak kináz

· signalizace přes receptory s doménou smrti

· NFĸB signalizace & Wnt signalizace

5. Buněčný cyklus

· fáze a funkční etapy buněčného cyklu

· replikace DNA

· mitóza

· cytokinéze

· zdvojení funkčních kapacit buňky

· G_o fáze

6. Regulace buněčného cyklu

· mechanismy regulace buněčného cyklu: aktivace & progrese

· mechanismy aktivace: geny primární odpovědi & sekundární geny

· funkce genů primární odpovědi

· funkce Rb proteinu

· mechanismy progrese: cykliny a CDK

· komplexy cylin/CDK a jejich funkce

· funkce APC

· inhibitory CDK

7. Buněčná diferenciace

· proliferace časných embryonálních buněk

· proces diferenciace a základní principy diferenciace

· mechanismy regulace diferenciace během ontogeneze

· mechanismy regulace diferenciace při zajišťování funkcí organismu

· signální molekuly regulace diferenciace

· dediferenciace

8. Buněčné stárnutí

· proces buněčného stárnutí

· Hayflickův limit

· příčiny buněčného stárnutí

· akumulace mutací a poškození (včetně poškození mitochondriálního genomu): oxidativní poškození

· úloha inzulinové signalizace

· zkracování telomer: telomeráza

9. Apoptóza

· programovaná buněčná smrt

· úloha apoptózy v regulaci počtu buněk

· úloha apoptózy v ontogenezi

· úloha apoptózy v imunitním systému

· apoptóza a patologické stavy

· kaspázy: iniciační kaspázy a exekuční kaspázy

· substráty smrti

10. Regulace apoptózy

· mechanismy regulace apoptózy: endogenní a exogenní signály

· úloha p53

· regulace glukokortikoidy a cytokiny

· regulace ligandy receptorů s doménou smrti

· regulace granzymem B

· úloha proteinů rodiny Bcl-2: antiapoptotické a proapoptotické proteiny rodiny Bcl-2

· mechanismy aktivace kaspáz: dráha receptorů s doménou smrti & mitochondriální dráha

11. Onkogeny a tumor supresorové geny

· funkce onkogenů

· virové a buněčné onkogeny

· genetické mechanismy aktivace onkogenů

· funkční skupiny onkogenů

· mechanismy působení onkogenů DNA virů

· funkce tumor supresorových genů

· Rh gen a p53 gen jako tumor supresorové geny

12. Buněčná transformace

· transformované buňky

· mechanismy transformace

· úloha genetických změn v buněčné transformaci

· kancerogeny a jejich typy

· mechanismy působení chemických kancerogenů

· mechanismy působení UV záření a ionizujícího záření

· mechanismy působení virů

13. Metody studia buněčné proliferace a apoptózy

· experimentální modely

· analýza buněčného cyklu

· detekce apoptózy

· stanovení genové exprese

· stanovení buněčné lokalizace

· transfekce a transgeny

· ostatní metody: buněčná hybridizace , termosenzitivní mutanty, mikromanipulace

· látky ovlivňující proliferaci a apoptózu: mitogeny, cytostatika, induktory apoptózy