The molecular mechanisms of the cell cycle regulation - MB150P84

• Title: Molekulární mechanismy regulace buněčného cyklu
• Czech title: Molekulární mechanismy regulace buněčného cyklu
• Guaranteed by: Department of Cell Biology (31-151)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2021
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: MUDr. Libor Macůrek, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. David Drutovič, Ph.D.; MUDr. Libor Macůrek, Ph.D.

Annotation

Last update: MUDr. Libor Macůrek, Ph.D. (08.10.2021)

Cílem kurzu je seznámit posluchače s molekulárními mechanismy kontroly buněčného cyklu somatických buněk. Pozornost je věnována především regulaci přechodu mezi jednotlivými fázemi buněčného cyklu, mitozy a cytokineze. Důraz je kladen rovněž na porozumění mechanismů udržujících stabilitu genomu a jejich poruch vedocích k nádorové transformaci a dalším onemocněním. Část kurzu je věnována porovnání rozdílů mezi mitozou somatických buněk a meiotickou maturací oocytů.

V ZS 2021/2022 budou přednášky probíhat prezenční formou. V případě zhoršené epidemiologické situace se budou přednášky konat on line dle rozvrhu na platformě zoom. V tom případě obdrží posluchači informaci pro přihlášení emailem.

Literature

Last update: RNDr. Nataša Šebková, Ph.D. (03.05.2021)

Studentům budou dostupné aktuální verze přednášek. K dalšímu studiu budou doporučeny vybrané přehledné články, případně monografie The Cell Cycle: Principles of Control, David O. Morgan (New Science Press, 2007, ISBN: 0199206104).

Requirements to the exam

Last update: MUDr. Libor Macůrek, Ph.D. (08.10.2021)

Zkouška je ústní. V případě změny epidemiologických opatření se ústní zkouška může konat vzdáleně pomocí platformy zoom.

Syllabus

Last update: RNDr. Nataša Šebková, Ph.D. (04.05.2021)

Téma 1: Obecné principy buněčného cyklu a metody jeho studia
Přehled jednotlivých fází buněčného cyklu a kontrolních bodů.
Spojitost mezi replikací DNA, centrosomem a genomovou integritou.
Mechanismus regulace CDK kináz.
Inhibitory CDK kináz
Experimentální přístupy studia buněčného cyklu v savčích buňkách

Téma 2: Regulace G1/S přechodu
Regulace G1/S přechodu.
Kontrola transkripce v průběhu buněčného cyklu
Regulace a význam exprese cyklinů D pro průchod buněčným cyklem.
Restrikční bod a jeho umístění v buněčném cyklu.

Téma 3: DNA replikace a replikační stres
Licencování DNA. Zahájení replikace (firing).
Role CDKs v regulaci DNA replikace.
Vizualizace DNA replikace v živých buňkách.

Vztah mezi licencováním DNA a vstupem do S-fáze: Replikační licenční restrikční bod.

Replikační stres

Téma 4: Mitoza - vstup do mitozy a organizace mitotického vřeténka
Jednotlivé fáze mitózy.
Oragnizace mitotického vřeténka
Průběh a regulace CDK1 aktivity během mitózy.
Role Aurora kinázy A a PLK1 v mitóze.

Téma 5: Mitoza - Segregace chromosomů v průběhu anafáze a cytokineze
Anafázní kontrolní bod (SAC)
APC komplex
Role Aurora kinázy B během mitózy.
Segregace chromosomů a cytokineze
Aneuploidie a chromosomální nestabilita

Téma 6: Buněčná odpověď na poškození DNA
Kontrolní body buněčného cyklu
Signalizace rozpoznání dvouřetězcových DNA zlomů.
Odpověď na poškození DNA v různých fázích buněčného cyklu
Oprava DNA zlomů v průběhu mitózy.

Téma 7: Osud buňky po poškození DNA
Genomová nestabilita
Buněčná smrt a senescence jako ochrana před rozvojem nádorů
Transformace buňky a vznik nádorů
Nestabilita genomu jako achilova pata v léčbě nádorů

Téma 8: Regulace meiotického buněčného cyklu oocytů
Homologní rekombinace a význam pro segregaci chromosomů.
Zastavení buněčného cyklu při vývoji oocytů.
Průběh CDK1 aktivity během meiotického zrání oocytů.
Segregace chromosomů v meióze.
Signalizace profáze I bloku u oocytů.
Signalizace metafáze II bloku u oocytů.
Znovuzahájení meiózy u oocytů.
Výstavba dělícího vřeténka a asymetrické buněčné dělení v meióze I oocytů.
Defekty v segregaci chromosomů v oocytech.
Oplození u savců z pohledu buněčného cyklu.