Versuch 4

Molekulare Genetik und Zellbiologie
Versuch 4
Untersuchung von Zellzyklusmutanten
Standardzellzyklus einer eukaryotischen Zelle
G1-Phase - G =Gap
- Wachstum, Umgebungsbedingungen
und eigene Größe werden gemessen
G2-Phase - DNA Replikation wird überprüft
S-Phase
- DNA Replikation
M-Phase - Zellteilung
Zellzyklus von S. cerevisiae
Spindelformation
ChromosomenSegregation;
Kernteilung
DNA Replikation
Knospung
Zellteilung
Wachstum
Zellzyklus von S. cerevisiae
Spindelformation
ChromosomenSegregation;
Kernteilung
DNA Replikation
Knospung
Zellteilung
Wachstum
Wie studiert man den Zellzyklus von Hefe?
Permissive (niedrige) Temperatur
Cdc28ts
Cdc28ts
Restriktive (hohe) Temperatur
Identifizierung von Zellzyklusregulatoren - CDKs
!
Identifizierung Temperatur-sensitiver CDC (Cell-Division-Cycle) Mutanten
Eintritt in den
Zellzyklus
Mutagenisierte Zellen
25°C
nicht cdc-Mutante
Hefen
+
Methylnitronitrosoguanidine
36°C
36°C
cdc28-Mutante
kein Eintritt in den
Zellzyklus
Identifizierung von Zellzyklusregulatoren - CDKs
! Identifizierung des CDC-START-Gens
36°C
36°C
Gen X
cdc-Mutante
+
Gen Y
Gen Z
CDC28 Gen
Cyclin-abhängige Kinase (CDK)
Entdeckung Cyclin-abhängiger Kinasen (CDKs):
Leland H Hartwell
CDKs der Hefe
Paul Nurse
Tim Hunt
Cycline des Seeigels
CDKs bilden Heterodimere
C.L. Card et al.,
EMBO Journal 2000
CDK = katalytische Untereinheit
- Serin/Threonin-Kinasen
- Hefe: eine CDK (Cdc28)
- Säugetiere: CDK1 - CDK7
- hohe Identitität
- konservierte Cyclin-Bindungsstelle
- Durch Phosphorylierung von Substraten
werden Zellzyklusphasen eingeleitet
Cyclin = regulatorische Untereinheit
- zyklische Konzentrationsänderungen
im Zellzyklus