różnicowanie komórki macierzyste i apoptoza

Skąd można wyizolować totipotencjalne komórki macierzyste?

Z dupy

Totipotencjalne komórki macierzyste można wyizolować z zygoty, oraz blastomerów w zarodkach na wczesnych etapach rozwoju przedimplantacyjnego

Jaki typ komórek macierzystych występuje u dorosłych osobników?

Multipotencjalne (np. mezenchymalne komórki macierzyste), unipotencjalne (np. komórki satelitowe mięśni szkieletowych).

Jakie są funkcje mezenchymalnych komórek macierzystych

Mezenchymalne komórki macierzyste biorą udział w odpowiedzi organizmu na urazy i infekcje. Są to komórki multipotencjalne które mogą dzielić się i różnicować w osteoblasty, chondrocyty, miocyty oraz adipocyty. Biorą udział w regeneracji tkanek. Mają potencjał terapeotyczny (obiekt badań w medycynie).

Wymień główne różnice pomiędzy programowaną śmiercią komórki a nekrozą.

Programowana śmierć komórki jest odpowiedzią na sygnał od komórki/z zewnątrz. Jest procesem kontrolowanym, w którym nie pęka błona komórkowa (dzięki czemu nie zagraża komórkom sąsiednim, nie wylewane są enzymy poza komórkę, nie ma stanu zapalnego). Kaspazy degradują białka, komórka kurczy się i powstają ciałka apoptotyczne. Przez zmiany w konformacji w błonie komórkowej aktywowane są sąsiednie makrofagi, które fagocytują ciałka apoptotyczne (lub w przypadku autofagii zawartość komórki jest trawiona przez jej własne enzymy trawienne). 

Nekroza natomiast jest procesem niekontrolowanym w którym dochodzi do przerwania błony komórkowej. Komórka pęcznieje ze względu na zaburzony metabolizm/zaburzoną równowagę jonową i pękają organella. Z lizosomów (lub wakuoli litycznych u roślin) wydostają się enzymy trawienne i organella są degradowane. Błona komórkowa pęka i jej zawartość wylewa się tworząc stan zapalny.

Podaj podobieństwa i różnice PCD u roślin i zwierząt.
(Jakie są cechy wspólne programowanej śmierci komórkowej zwierzęcej i roślinnej?)
(Wymień (w punktach) podobieństwa i różnice w programowanej śmierci komórkowej u zwierząt i roślin.)

Podobieństwa: dochodzi do internukleosomalnej fragmentacji DNA, zachodzi kondensacja chromatyny, wiele wspólnych mediatorów PCD, i rośliny i zwierzęta przeprowadzają autofagię

Różnice:
zwierzęta:
-głównie apoptoza
-kaspazy
rośliny:
-apoptoza nie zachodzi (nie powstają ciałka apoptotyczne)
-”kaspazy roślinne” nie należą do kaspaz
-mitochondria czasem, ale nie zawsze zaangażowane w PCD

Opisz szlak mitochondrialny indukcji apoptozy.

W odpowiedzi na brak odpowiednich sygnałów troficznych, w wyniku uszkodzenia DNA lub zaburzenia oddziaływania z innymi komórkami i/lub macierzą zewnątrzkomórkową białka pro-apoptotyczne takie jak Bax lub Bak wbudowują się w błonę mitochondrialną co prowadzi do uwolnienia cytochromu c z przestrzeni międzybłonowej. Cytochrom c i Apaf1 tworzą kompleks do którego wiążą się prokaspazy 9, które autokatalitycznie aktywują się, powstaje apoptosom. Kaspaza 9 (kaspaza inicjatorowa) rozcina i aktywuje kolejne kaspazy rozpoczynając kaskadę kaspaz. Aktywowane kaspazy degradują białka w komórce prowadząc do jej śmierci.

Co to są kaspazy?

Kaspazy to proteazy cysteinowe, są syntetyzowane w formie nieaktywnych prekursorów (prokaspaz) i w tej formie znajdują się w komórce. Można podzielić kaspazy na inicjatorowe (2, 8, 9, 10), które poprzez rozcinanie aktywują kaspazy wykonawcze (3,6,7), po aktywacji kaspazy wykonawcze degradują wszelkie typy białek.

67676767

Jakie czynniki indukują apoptozę

Czynniki indukujące apoptozę to między innymi:
-sygnał odebrany przez “receptor śmierci” (związanie liganda z receptorem TNF-R1 czy Fas)
-uszkodzenie DNA (gdy nienaprawialne białko p53 kieruje komórkę do apoptozy)
-stres oksydacyjny, niedotlenienie, skracanie się telomerów, wysokie stężenie jonów wapnia
-stresy abiotyczne
-atak patogenów
-zachwianie równowagi między białkami proapoptotycznymi a antyapoptotycznymi 

Co się dzieje z komórką w apoptozie?

Umiera duh

Degradowany jest cytoszkielet. Endonukleazy degradują DNA. Kaspazy trawią białka i niszczą strukturę organelli. Komórka kurczy się. Powstają ciałka apoptotyczne. Błona nie zostaje przerwana.