Апоптоз кезіндегі молекулалық оқиғалардың жалпы сипаттамасы

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

І. Кіріспе:

Апоптоз туралы жалпы мәлімет

ІІ. Негізгі бөлім:

Жасушаішілік факторлар салдарынан болатын апоптоз
Сыртқы фактор салдарынан болатын апоптоз
Апоптоз “қарулары”

ІІІ. Қорытынды.

IV. Пайдаланылған әдебиеттер

Апоптоз кезіндегі молекулалық оқиғалардың жалпы сипаттамасы .

Ағза онтогенізінде жекелеген жасушалардың өліп жойылуы ертеден белгілі. Оны жіктелудің ақырғы нәтижесі не қартаю сияқты дегенеративтік құбылыстар салдарынан болатын құбылыс деп түсіндірілген.

Бірақ, кейінірек, тіршілік ету мүмкіншілігін(потенциясын) әлі толық жоймаған жасушалардың да өлетіні белгілі болды. Мысалы: эмбриогенездегі пронефрос (алғашқы бүйрек) жасушаларының немесе қол басы саусақтары арасындағы перде жасушаларының өлу және т. б.

Бұл құбылыстардың бәрінде де жасушалардың өлуі табиғи жолмен, яғни қоршаған орта жасуша тіршілігі үшін қажет заттармен, энергиямен қамтамасыз етуін тоқтатуы нәтижесінде жүзеге асады деп айтылып келген.

Соңғы 15-20 жыл көлемінде ғана, жасушалардың өлуі тек дегенеративтік құбылыстар, табиғи жолдар болып, жасушаның өзін-өзі өлтіретіндегі, яғни жасушалардың өлуінде өзі белсенді роль атқарады.

Жасушаның мұндай өлуін апоптоз деп атайды.

Апоптоз - жасушаның генетикалық бағдарланған өлуі деп атайды.

Апоптоз деген термин грекше «жапырақтың түсуі» деген мағынаны береді.

Қашан және қандай жағдайларда жасушада апоптоз тетіктері іске қосылады?

Бұл жағдайлардың жалпы саны өте көп, дегенмен оларды 2 топқа топтастыруға болады:

жасушаның өзінің қанағаттанарлықсыз күйде болуы, яғни жасушаішілік факторлар салдарынан болатын апоптоз;
жасушаның арнайы рецепторлары арқылы берілетін «жағымсыз» сыртқы сигнализация, яғни сыртқы факторлар, салдарынан болатын апоптоз.

Жасушаішілік факторлар салдарынан болатын апоптоз.

Бұл жағдайларда апоптоздың басталуына себеп болып жасушаның өзінің “қанағаттанарлықсыз” күйі саналады:

Ең алдымен репарацияланбайтын не нашар репарацияланатын хромосоманың өте күрделі бұзылыстары - ДНҚ-ның көптеген үзілістері, оның конформациясының бұзылуы, хромосомалардың дұрыс ажыраспауы.
Жасушаішілік мембраналардың бұзылуы.

Бұл бұзылыстар әртүрлі сыртқы орта факторларының иондаушы сәулелер, температураның өзгеруі, химиялық қосылыстар әсерлерінен пайда болады.

Қауіпті заттарға әртүрлі стресс жағдайларындағы жасушада эндогендік жолмен түзілетін көптеген қосылыстар - азот оксиді, супероксидтік радикал, нитроқосылыстар т. б. жатады.

Жасушаның “қанағаттанарлықсыз” күйіндегі апоптоз р-53 ақуызының қатысуымен жүзеге асырылады. Р-53 ақуызы транскрипциялық фактор, ол апоптоз процесіне қатысатын гендерді активтендіреді.

Қалыпты жағдайларда жасушада р-53 ақуызының мөлшері және белсенділігі төменгі деңгейде болады, ол төмендегіше жүзеге асады:

Р-53 белсенділігін шектеуші негізгі фактор - оның ингибиторы - ақуыз Mdm2 болып табылады. Сонымен бірге, Mdm2 р-53 ақуызының ыдырауын да жеделдетеді.
Тағы бір реттеуші фактор-ARF ақуызы р-53 ақуызымен байланысып, оның ыдырауын тежейді.
Р-53 активаторы-14-2-3в-ақуызы да белгілі. р-53 ақуызы өз кезегінде осы ақуыздың геніне ингибиторлық әсер етеді.

Осы 3 реттеуші факторлар, әсіресе біріншісі, р-53 ақуызының ыдырауына және белсенділігіне әсер етіп, қалыпты жағдайда оның концентариясын және белсенділігінің төмен болуын қадағалайды.

Сонымен апоптоздың көптеген түрлерінде жасушада р-53 ақуызың мөлшері көбейеді, белсенділігі артады.

Бұлар қандай нәтижелерге алып келуі мүмкін?

Р-53 ақуызы апоптоз туралы сигналды қабылдайтын бірнеше«киллерлік» рецепторлар гендерін стимулдайды. Олардың арасында-Fas ақуызы және рецептор KILLER/DRS бар.
Жасуша циклын тоқтату. Бұл р-21 генінің активтенуі арқасында жүзеге асады. Ал р-21 ақуызы-циклин-ЦТК кешендеріне ингибиторлық әсер етеді.
Жасуша қоршауына әсер ету. Р-53 ақуызы апоптозданушы жасушадан бөлініп шығып, жасуша айналасына әсер ететін өнімдер гендерін де активтендіреді.

Сыртқы орта факторлары әсерінен болатын апоптоз.

Апоптоздың бұл түрі мембраналық не жасушаішілік рецепторлар арқылы берілетін, сыртқы «жағымсыз» сигнализация нәтижесінде іске қосылады.

Бұл жағдайда, жасуша қалыпты тіршілік етуге әбден қәбілетті, бірақ біртұтас ағза тұрғысынан зиянды болып келеді.

Сондықтанда «өлуге үкім» ретінде «қара таңба» сигнал жіберіледі, және ол міндетті түрде жүзеге асырылады.

1) Апоптоздың осындай түрлері онтогенездің белгілі бір сатысымен байланысты болады, мысалы:

-насекомдар метаморфозында қуыршақ жасушаларының өлуі;

-омыртқалылар эмбриогенезінде алғашқы бүйрек және басқада ұрық жасушаларының өлуі;

Эмбрионның қол аяқтары пайда болған кезде миллиондаған жаңа жасушалар түзіліп қана қоймай, миллиондаған бұрынғы жасушалардың өлуі.

Бұл апоптозға келесі бір мысал ретінде иммундық жүйенің қалыптасуын және қызмет етуін қарастыруға болады:

Т және В лимфоциттердің аутореактивтік клондардың жойылуы;
Антигенннің ұзақ уақыт болмауы салдарынан антигенмен стимулданган лимфоциттің өлуі;
Гликокортикоидтардың өте көп болуы әсерінен лимфоциттердің өлуі.

Апоптоз мысалдарын әйелдердің рекпродуктивтік жүйесінен кездестіруге болады:

атрезияланушы фолликул жасушаларының өлуі;
редукцияланушы сары дене жасушаларының өлуі;
лактация аяқталғаннан кейін сүт бездерінің лактоциттерінің өлуі;

Патологиялық жағдайлардағы апоптоз.

Апоптозды іске қосатын “жағымсыз” сигналдарды 2топқа бөлуге болады:

1) Жағымсыз негатативтік сигналдар әрекеттері

2) Позитивтік сигналдың әрекетінің тоқталуы

Осы екі жағдайда сигналдардың химиялық табиғаты көп түрлі болады; мысалы, ол:

- кәдімгі гормон,

- ұлпалық гормон,

-антиген,

-адгезивтік ақуыз тағы басқалары болуы мүмкін.

Апоптоз қарулары.

Апоптоздың ең маңызды қаруларының бірі болып ерекше цитоплазмалық протеазалар- каспазалар саналады. Каспазалар - сериндік не цистеиндік протеазаларға жатады, себебі олардың белсенді орталықтарында тиесілі аминқышқылдар көптеп кездеседі. Каспазалар өздерінің ақуыз-нысаналарында аспарагин қышқылының қатынасуымен пайда болған пептидтік байланыстарды үзеді.

Каспазалар барлық жасушалар цитоплазмасында болуы мүмкін, бірақ апоптоз туралы әлі «ойланбаған», яғни қалыпты тіршілік ететін, ешқандай апоптоздық сигнал келіп жетпеген жасушаларда белсенді емес каспазалар бастамалары- прокаспазалар болады.

Каспазаларға 10 фермент кіреді, олар белгілі бір бірізділікпен бірін-бірі активтендіріп тармақталған касад пайда етеді. Каспазалар белсенділігі қажетті деңгейге жету үшін жасушада олардың ингибиторлары болмауы қажет.

Каспазалар ингибиторлары болып ІАР ( Inhibitors of Apoptosis) ақуыздары саналады. Олардың синтезделуі транскрипциялық факторлар NF-KB, PKB/Akf -протеинкиназа арқылы фосфорлануынан кейін стимулданады.

Ал протеинфосфотаза PTEN каспаза ингибиторларының пайда болуына кедергі келтіреді. Сондықтан да осы ақуыздың концентрациясы жеткілікті мөлшерде болған жағдайда ғана апоптоз дамиды.

Каспаздық каскад нысаналары. Каспаза нысаналарына цитоплазмалық және ядролық ақуыздар жатады.

Цитоплазмалық нысаналардың жалпы саны өте көп, бірақ жақсы зеттелгендері:

-цитоскелеттің(цитоқаңқаның) кейбір ақуыздаы. (Мысалы: фодрин және актин)

-кейбір реттеуші ферменттер-фосфолипаза А2, протеинкиназа-С т. б.

Апоптоздың дамуына ядролық ақуыздардың рөлі өте зор, оларға:

-Гистон Н1 және ламина В жатады. Митоздың профазасында осы ақуыздардың фосфорлануы хроматиннің конденсацияланып, ядро қабықшасының микрокөпіршіктерге ыдырауына алып келеді.

Эндонуклеазалар

Өзгермеген, қалыпты жасушаларда көптеген нуклеазалар кездеседі. Мысалы, цитоплазмада-ДНК-аза І және ІІ-болады. ДНК-аза І және ІІ қатынасуымен некроз кезінде жасуша ДНҚ-сы деградацияланады, хроматин жеке-жеке нуклеотидтерге ыдырайды (лизис), мембрана өткізгіштігі жоғарылайды.

Ал апоптоз кезінде ядролық эндонуклеазалар «жұмыс істейді», олар өте нәзік әрекет етеді, яғни олар да ДНҚ молекуласын бұзады, бірақ жеке-жеке нуклеотидтерге дейін ыдыратпай, үлкенді-кішілі фрагменттерге бөлшектейді.

Ядрода әдетте репарациялық эндонуклеазалар және экзонуклеазалар кездеседі және эндонуклеазалар ДНҚ-ның ортаңғы нуклеотидтераралық байланыстарын үзсе, экзонуклеазалар шеткі 5 ¹ не 3 ¹ ұштарындағы нуклеотидтераралық байланыстарды үзеді. Бірақ бұл нуклеазалар апоптозға қатынаспайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.