Celbiologie en immunologie DT1
Tentamenstof
- CEL 1: Alberts 5de editie: Chapter 18 (geheel)
- CEL 2: Alberts 5de editie: Chapter 16 (geheel)
- IMM 1 Parham 5de editie:
o Hst 1: 1.3-1.7, 1.10-1.12
o Hst 2: 2.2-2.3, 2.6, 2.7 (MAC functie), 2.8
o Hst 3: 3.1-3.2 (t/m Fig 3.3), 3.4, 3.7 (niet RLR en
signalering), 3.12, 3.14 (Fig. 3.26/28), 3.15-3.17
- IMM 2 Parham 5de editie:
o Hst 5: TCR: 5.1-5.2 | HLA: 5.15, 5.18 (Fig. 5.33)
o Hst 7: 7.1 | 7.7, 7.11-7.13
- IMM 3 Parham 5de editie:
o Hst 5: 5.5-5.6, 5.9-5.10, 5.12, 5.13 (Fig 5.26), 5.14
o Hst 8: 8.1, 8.3, 8.5, 8.7-8.10 | 8.13 (Fig. 8.20)-8.14,
8.16-8.18
- IMM 4 Parham 5de editie:
o Hst 11: memory: 11.1-11.2, 11.6-11.7 |
vaccination: 11.11, 11.13-11.14, 11.16, 11.18, 11.20
- IMM WG Werkgroep
Celbiologie → boek leidend, hoorcollege aanvullend
Immunologie → hoorcollege leidend
Kanker: neoplasma malignum
• cellen die zich onbeheerst vermenigvuldigen en dit blijven doen (weefselgroei of
toename in volume)
• De woekerde cellen breiden zich uit in omliggend weefsel en richten hier schade aan
(invasieve groei ofwel infiltratie)
• De woekerende cellen spreiden zich ook naar ver weg gelegen plaatsen in het
lichaam (metastasering ofwel uitzaaiing)
Kanker → storingen in:
• Celcyclus
• Celdood
• Cel differentiatie
→ vaak combinatie van deze 3
Oorzaak verstoringen:
• Genetische ziekte op het niveau van de cel
• Voornamelijk somatische mutaties in DNA
• In enkele gevallen ook erfelijke mutatie aanwezig
• Meerdere genen zijn gemuteerd/ er is genetische instabiliteit
• Methylering van DNA/ chromosomale afwijkingen
• Een multifactoriele ziekte
, o Oorzaken: chemisch, virus, straling, hormomen, microorganismen, divers
(asbest)
Genen die betrokken zijn bij ontstaan van kanker
• Proto-oncogenen: coderen voor eiwitten die bijdragen aan celdeling en overleving
(mutaties zijn dominant, meteen werkzaam).
• Tumor suppressor genen; coderen voor eiwitten die de celcyclus blokkeren en
apoptose induceren (mutaties recessief, allebei de allelen moeten een mutatie
bevatten)
Cell division
The eukaryotic cell cycle heeft 4 fasen:
- M-phase:
o Mitosis (nucleus divides)
o Cytokinesis (cel splitst zich in 2)
Tijd tussen de ene M-fase en de andere is de interfase (drukke tijd voor een proliferende cel
en omvat de overige 3 fasen van de celcyclus).
- G1-fase: cel blijft groeien; cel bewaakt interne en externe omgeving.
- S-phase (S=synthesis)(replicates DNA)
- G2-fase: cel bewaakt interne en externe omgeving
o G1/G2 → the cell decides whether to proceed to the next phase or pause to
allow more time to prepare.
In sommige celcycli worden de G1- en G2-fasen drastisch verkort en groeien de cellen niet
voordat ze zich delen (kikkerembryo; het grote ei in meerdere kleine eicellen te verdelen;
het krimpt met elke cell division).
A cell-cycle control system activeert de major processes in the cell cycle
- To ensure dat ze al hun DNA en organellen repliceren en op een ordelijke manier →
complex netwerk van regulerende eiwitten → Cell-cyclus control system.
, o To accomplish this organizational feat → wordt het besturingssysteem zelf op
bepaalde kritieke punten van de cyclus gereguleerd door feedback van het
proces dat momenteel wordt uitgevoerd.
o Zonder zo’n systeem → onderbreking of vertraging → desastreus
Al het DNA moet gerepliceerd zijn voor de nucleus begins to divide, als
DNA beschadigd is → moet cyclus G1, S of G2 worden onderbroken,
zodat de cel de schade kan herstellen → dus voordat de DNA-
replicatie wordt gestart of voltooid.
• D.M.V: checkpoints; cyclus op bepaalde overgangspunten
pauzeren en checken.
- 3 belangrijke overgangspunten
o Van G1 → S: controlesysteem bevestigt dat de omgeving gunstig is voor
proliferatie om over te gaan op DNA-replicatie, celproliferatie vereist:
Voldoende voedingsstoffen
Specifieke signaalmoleculen in extracellulaire omgeving
• Ongunstig → voortgang G1 vertragen → specialized resting
state= G0 (G zero)
o Van G2 → M: controlesysteem bevestigt DNA onbeschadigd en volledig
gerepliceerd
o During mitose: the cell-cycluscontrol machinery ensures that the duplicated
chromosomes are properly attached to a cytoskeletal machine; called mitotic
spindle before the spindle pulls the chromosomes apart and segregates them
into 2 dochtercellen.
- Het celcycluscontrolesysteem speelt daarom een centrale rol bij de regulering van
het aantal cellen in de weefsels van het lichaam; als het controlesysteem zo slecht
functioneert dat de celdeling buitensporig is, kan kanker het gevolg zijn.
Cell-cycle control is vergelijkbaar in alle eukaryoten
Alle eukaryoten lijken vergelijkbare machines en controlemechanismen te gebruiken om
celcyclusgebeurtenissen aan te sturen en te reguleren.
2 types of machinery are involved in cell division:
- De een vervaardigt de nieuwe componenten van de groeiende cel,
- De ander sleept de componenten naar hun juiste plaatsen en verdeelt ze op de juiste
manier wanneer de cel in 2en deelt.
The cell-cycle control system switches all this machinery on and off at the correct times.
The cell-cyclus control system depends on cyclically activated protein kinases: CDK’s
Regeling cell-cycle machinery door: cyclisch activeren en inactiveren van de key proteins en
protein complexes that initiate or regulate DNA replication, mitosis en cytokinesis.
Uitgevoerd door:
- Fosforylering (kinases) /defosforylering (fosfatasen) van eiwitten (most common way
of switching the activity on and off)
, Progression through the cell cycle depends on cyclin-dependent protein kinases (cdk’s).
Een Cdk moet een regulatory protein, een cycline, binden → enzymatisch actief. Deze
activering vereist: activerende fosforylering van de Cdk. Eenmaal geactiveerd → fosforyleert
een cycline-Cdk-complex de belangrijkste eiwitten in de cel die nodig zijn om bepaalde
stappen in de celcyclus te starten.
Protein kinases at the core (kern) of the cell-cycle control system are present in proliferating
cells throughout the cell-cyclus.
- Geactiveerd (at appropriate times in the cycle) → snel geinactiveerd. DUS: the
activity of each of these kinases rises and falls in a cyclical fashion.
- Switching these kinases on and off at the appropriate times is partly the
responsibility of the cyclins.
o Cyclinen hebben zelf geen enzymatische activiteit, ze moeten binden aan →
cell-cycle kinases → enzymatisch actief.
o The kinases of the cell-cycle control system are therefore known as cyclin-
dependent protein kinases (Cdk’s).
Concentraties van de cyclines varieren tijdens de celcyclus.
The cyclical changes in cyclin concentrations help drive the cyclic assembly and activation of
the cyclin–Cdk complexes. Once activated, cyclin–Cdk complexes help trigger various cell-
cycle events, such as entry into S phase or M phase.
Different Cyclin–Cdk Complexes Trigger Different Steps in the Cell Cycle
(Plaatje)
- Verschillende soorten cyclinen en Cdk’s zijjn betrokken in cell-cycle control.
o Plaatje: het cycline dat van G2 → M-fase gaat, heet: M-cycline, and the active
complex is called: M-cdk.
o Other cyclins; S cyclins and G1/S cyclins bind to a distinct (afzonderlijk) Cdk
protein late in G1 to form: S-Cdk and G1/S-Cdk; these cyclin-Cdk complexes
help launch S phase.
o G1 cyclins → vroeg in G1 en binden aan andere Cdk-proteins → G1-Cdk’s.
(help drive the cell through G1 toward S phase).