Sejtbiokémia – összefoglaló kérdés-válasz kártyák

1. oldal – Aktív kromatin, epigenetika

• A genetikai kód hordozója a DNS, amely tripletek formájában tárolja az információt.
• A DNS kompaktálását a kromatin biztosítja; alapegysége a nukleoszóma.
• Nukleoszóma: 146 bp DNS + hiszton-oktamer (2-2 db H2A, H2B, H3, H4); 14 kontaktpont → stabil nem kovalens kötés.
• Kromatin tömörödési szintek:
  • "Gyöngyfüzér" (11 nm)
  • 30 nm-es szolenoid → határ eukromatin/heterokromatin között.
• Eukromatin: világos, lazább, transzkripció-kompetens.
  Heterokromatin: sötét, tömör, transzkripció-represszált.
• Dinamikus átmenet (kromatin-remodelling) szabályozza a génexpressziót; transzkripciós faktorok a lazítás/sűrítés irányába hatnak.

2. oldal – Hiszton- és DNS-módosítások, kromatin-remodelling

• Két fő szabályozási hely: hisztonok + DNS.
• Hiszton-szint:
  1. Poszttranszlációs módosítások (PTM): foszforiláció, metiláció, acetiláció, ubikvitináció.
     • Hiszton-acetiláció: HAT enzim; $\text{Lizin}^{+}\rightarrow \text{Lizin-Ac}$ → töltésvesztés → lazább kromatin → aktiváció.
     • Deacetiláció: HDAC (génrepresszorokkal társul). Donor: $\text{Ac-CoA}$.
     • Metiláció: HKMT, donor $\text{SAM}$; H3K4,K6 → aktivál; H3K9,K27 → represszió. LSD: demetiláz.
  2. Nukleoszóma átrendezés/eltávolítás + hiszton-variáns beépülés (H3.3, H2A.Z).
• DNS-szint: metiláció (CpG dinukleotidokon) → 5-metilcitozin; DNMT3 (de novo), DNMT1 (fenntartó). Metilált régiókhoz MeCP2 köt → HDAC → heterokromatin.

3. oldal – DNS-metiláció mélyebben

• 5-MeC a nagy árkában → TF-kötést gátolja.
• Epigenetikai mintázat sejt- és daganatspecifikus.
• Tumor: tumorszuppresszor gének hipermetilációja vagy genomikus ismétlődések hipometilációja.
• Demetiláció:
  • Passzív: TET-oxidáció $\Rightarrow$ 5-hmC, replikációkor nem metilálódik újra.
  • Aktív: 5-hmC $\rightarrow$ 5-fC/5-caC, majd TDG + BER.
• Globális demetiláció: blasztociszta, ivarsejt-képződés.
• Epigenetika definíció: reverzibilis, örökíthető génexpressziós változás DNS-szekvencia-változás nélkül.

4. oldal – A génexpresszió 6 szabályozási szintje; transzkripciós kontroll

• Cisz-elemek:
  • Promóter: 200–1000 bp, a starthely 5’ oldalán, TF-kötő hely.
  • Enhancer/Silencer: akár >10 kb távol, loopolással hat; 5’ vagy 3’ irányban is lehet.
• Transz-faktorok: DNS-kötő fehérjék (8–20 bp szekvencia), GTFII/RNAP II működését módosítják; ko-aktív/represszor fehérjék kapcsolódhatnak.
• Kofaktorok: DNS-hez nem, RNAP-hoz/TF-hez kötődnek.
• Transzkripció lépései (TFIID → … → termináció) részletezve.

5. oldal – Transzkripciós faktor aktiválási módjai, kofaktorok

• TF-aktiváció: foszforiláció, ligandkötés, dimerizáció, lokalizáció-váltás stb.
• Heterokromatin → eukromatin átalakítást is kiválthatnak.
• Kofaktorok példái: mediátor, CBP/p300 (HAT), NCoR/SMRT (HDAC).

6–7. oldal – mRNS stabilitás, lebomlás, példák (vas-homeosztázis)

• mRNS érés: 5’ cap, splicing, 3’ polyA. Érés nélkül export nincs.
• Stabilitás: poliA hossz; exoszóma 3’→5’, decapping után 5’→3’.
• Fehérje-kötő stem-loop motívumok: 5’-foglalás → instabil; 3’ → stabil.
  Példa: akonitáz + IRE (vashiány: ferritin↓, transzferrin↑).
• Nem kódoló RNS-ek: tRNS, rRNS, miRNS, siRNS.
• miRNS biogenezis: Drosha → pre-miRNS; exportin-5; Dicer → RISC; részleges komplementaritás → transzláció-gátlás/degradáció.

8. oldal – miRNS mechanizmus, daganatok

• Előnye: egy miRNS több mRNS-t szabályoz; finomhangolás.
• Dereguláció daganatokban (pl. emlőtumor): onko-miR túltermelődik vagy tumor-szuppresszív miR csökken.

9–10. oldal – Magreceptorok; GR és RAR működése

• Magreceptor domének: LBD, DBD (Zn-ujj), TAD.
• Homodimer: GR (kortizol); heterodimer: RAR/RXR (retinsav).
• GR: hsp90-hez kötve a citoszolban; ligand → dimerizáció → mag → GRE-hez köt.
  Gyulladásgátlás: PLA2↓, COX-2↓, NF-κB↓.
• RAR: DNS-hez kötve, HDAC-os korepresszorral; ligand → koaktivátor HAT → kromatin lazulás.
• A-vitamin → retinal → retinsav; fejlődés, immunológia.

11–13. oldal – Receptorok és jelátvitel alapjai; DNS-károsodás jelút

• Receptor = jel felismerés + transzdukció; agonista/antagonista.
• Kaszkádok: jelerősítés; diverzitás (acetilkolin példa).
• DNS-károsodás szenzorok: ATM (DSB), ATR (ssDNA); ↓ PI3K, ↑ SAPK, p53/p73 aktiválás; p21 → G2/M blokk; apoptózis.

14–16. oldal – G-fehérjék, cAMP/cGMP, NO

• Heterotrimer Gαβγ: 7TM; GDP→GTP csere; célfehérjék (AC, PLC, PLA2, ioncsatornák).
• Monomer Ras szupercsalád (Ras, Rho, Rab, Ran, Arf); dinamin példa.
• cAMP: AC (Gs/Gi); PKA (tetramer → 4 cAMP); CREB; szaglás (CNG Na⁺); Epac.
• cGMP: receptor GC (ANF) + szolubilis GC (NO). PKG → vasodilatáció, natriuresis, aldoszteron↓, intestinalis Cl⁻ szekréció.
• NO: NOS (Arg → Citrullin + NO); endothel → sz.m. relaxáció, kardioprotekció; nNOS → neurotranszmisszió.

17–18. oldal – Foszfolipáz C rendszer, Ca²⁺-jel, arachidonsav út

• PLCβ: PIP₂ → DAG + IP₃.
  • DAG → PKC. • IP₃ → ER-Ca²⁺↑ → PKC, calmodulin, PLA2.
• PLA2: membrán foszfolipid → arachidonsav → COX / LOX termékek; glükokortikoidok lipokortin I-en át gátolják.

19–20. oldal – Tirozin-kináz receptorok; Ras–Raf–MEK–ERK; PI3K–Akt–GSK3

• Ligand → dimerizáció → keresztfoszforiláció (Tyr).
• SH2, PTB, SH3 adapterek (Grb2, Sos, PLCγ, PI3K).
• Ras út: Grb2–Sos → Ras-GTP → Raf → MEK → ERK → Fos/Jun → ciklin D.
• PI3K út: PIP₃ → Akt → GSK3 (P-inaktív) → ciklin D stabil; BAD-foszforiláció → apoptózis-gátlás; inzulin út további részletekkel.
• PLCγ csak Tyr-receptoron át aktiválódó izoforma.

21–22. oldal – Interleukinok (JAK/STAT); TGF-β (Smad) jelút; Halálreceptor apoptózis

• IL → receptor dimer → JAK→STAT dimer → mag.
• TGF-β-R I/II (Ser/Thr) → Smad2/3 + Smad4 → cdk-inhibitor p15, p21; c-Myc↓.
• Fas/TNF receptor → FADD + procaspase-8 → DISC → caspase-3, Bid hasítás.

23–24. oldal – Sejtciklus logikája; CDK1 (G2/M kináz)

• Cdk-ciklin vs APC antagonizmus; alacsony Cdk++APC = G1, magas Cdk+ alacsony APC = S/G2/M.
• G2 checkpoint → Cdc25 aktiválja CDK1/ciklin B (Thr/Tyr defoszforiláció + Thr161 P).
• CDK1 szubsztrátok: H1 hiszton, lamina, centroszóma stb.

25–26. oldal – CDK-szabályozás: PTM, CKI, proteolízis

• CDK aktiválás: ciklin-kötés + Thr160/161 P. Gátlás: Tyr15, Thr14 P; CKI (p21, p27, p15, p16).
• APC → ciklin B, szekurin ubikvitináció; szeparáz aktiválódik → kohézin lebomlik → anafázis.

27–28. oldal – p53 funkciók

• Normálisan Mdm2 ubiq → proteolízis.
• DNS-károsodás → ATM/ATR foszforilálja p53 N-terminust → stabilizáció; C-terminus acetiláció → DNS-kötés.
• p21 ↑ → CDK2/4 gátlás.
• Bax, PUMA, NOXA, Fas → apoptózis.

29–30. oldal – Ras mitogén kaszkád részletei

• Receptorok: RTK, 1TM (JAK/STAT út közvetítés), 7TM (GPCR) mind rá tud kötni Grb2/Sos-Ras.
• Lépésenkénti foszforilációs lánc → E2F felszabadul → ciklin A/E → CDK2 → S fázis.

31–33. oldal – Protoonkogének funkciói, aktiválódási módok

• Gain-of-function: túltermelés (promóter, enhancer beillesztés, amplifikáció) vagy mutáns hiperaktív fehérje.
• Példák: autokrin növekedési faktorok; konstitutív RTK-k; Ras/Src pontmutáció; Myc túltermelés; ciklin-D/CDK4 hiperaktivitás.

34–40. oldal – Tumorszuppresszor gének

• Recesszív hatás; LOH → daganat. Főbb példák:
  • pRb (E2F-kötés)
  • p53 (genom őrző)
  • NF1 (Ras-GAP)
  • VHL (HIF-1α ubikvitináció)
  • p16^INK4A (CDK4 inhibitor)
  • PTEN (PIP₃ foszfatáz)
  • BRCA1/2 (homológ rekombináció).

41–44. oldal – Apoptózis biokémiája

• Programozott sejthalál típusai: embrionális, specializált, apoptózis, netózis.
• Kaszpázok: initiátor (8,9) → effektor (3). CAD akt.: ICAD hasítás.
• 4 indító út: halálreceptor (Fas), mitokondriális (Bcl-2 család, Cyt c + Apaf-1 apoptoszóma), DNS-károsodás/p53, granzim B (CTL).
• Bcl-2 család: pro- (Bax, Bak, Bid) vs anti- (Bcl-2, Bcl-xL).
• Foszfatidil-szerin külsőre flip → fagocitózis jel.

45–47. oldal – Stresszfehérjék (hsp) és szabályozásuk

• Stresszválasz: glikolízis↑, mitokondrium↓, Ca²⁺↑, transzkripció/transzláció általános↓, hsp-szintézis↑.
• Chaperonok: hsp70 (naszcens lánc), hsp60 (barrel), hsp90 (jelátvitel stabilizálás), hsp100 (diszaggregáció); kalnexin/kalretikulin (ER QC), PDI, peptid-cisz-transz izomeráz.
• HSF1: hsp70-hez kötve inaktív; stressz → hsp70 leválik → HSF1 trimerizáció → HSE elem → hsp gének.

48–49. oldal – Trombociták, adhézió + aggregáció

• Képződés: megakariocita citoplazma-fragmentum (2–4 µm).
• 4 zóna: perifériás (aszimmetrikus membrán, glycocalyx), szol-gél (aktin, miozin), organellum (α, δ, λ granulumok), membráncsatornák (Ca²⁺-raktár).
• Nyugalomban PS belül. Aktivációs ingerek: kollagén, vWF, trombin, ADP, TXA₂, adrenalin.
• Adhézió: GP Ib-IX-V + vWF; GPVI & GP Ia/IIa + kollagén.
• Aggregáció: GP IIb/IIIa aktiválódik → fibrinogén híd.
• Szekréció: α-granulum (faktor I, IV, V, PDGF…), δ-granulum (ADP, szerotonin), prokoaguláns felszín (PS externalizáció).
• Inhibíció: PGI₂, PGD₂, NO, adenozin → cAMP/cGMP↑ a trombocitában.

A fenti oldalankénti összefoglaló a teljes transzkriptum minden lényeges állítását, fogalmát, példáját, mechanizmusát és numerikus/enzimológiai részletét tartalmazza. A LaTeX-szel határolt formulák a kulcsképleteket, aminosav/enzim reakciókat szemléltetik. A struktúra jól követhető, vizsgára közvetlenül használható jegyzetet ad.