非选择题-解答题 适中0.65 引用1 组卷231
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细胞周期的调控机制
真核细胞周期可分为四个时期:DNA复制准备期(G1期)、DNA复制期(S期)、细胞分裂准备期(G2期)和有丝分裂期(M期)。在细胞周期调控系统中最关键的两个蛋白质家族是:蛋白激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)。
已知人类的细胞周期检查中,DNA复制损伤修复的关键应答因子(A/C因子)可通过限制CDK1的活性,防止细胞过早进入G2/M期。A/C因子参与了DNA复制的监测,以确保CDK1活性在基因组完全复制之前受到抑制。然而A/C因子监测能力有限,仅限于S期的晚期阶段。
研究人员测定不同时期细胞的细胞周期蛋白B1(cyclinB1)的含量,发现进入G2期时,cyclinB1的含量较高。最新研究发现,在人类细胞中TRESLIN蛋白是DNA复制起始触发的关键。当研究人员降低TRESLIN的表达,整个S期cyclinB1表达都异常高,CDK1的活性也异常高,由此表明TRESLIN可防止细胞周期进展过快。
为了进一步了解TRESLIN缺失对细胞周期的影响,研究人员分析了cyclinE1和A2的含量。在正常细胞中,cyclinE1在G1期含量最高,伴随S期的进程逐渐降解,而cyclinA2的含量在G1期结束后增加,在G2期达到峰值。若TRESLIN缺失,在S期开始时,cyclinE1就大量降解,cyclinA2达到峰值,细胞提前进入G2期。
正常细胞周期中,TRESLIN蛋白及细胞周期蛋白的含量变化如图1所示。后续大量实验研究证实TRESLIN蛋白和A/C因子在控制细胞周期进程中具有互补作用,从而为哺乳动物细胞周期的调控提供了一个全新的视角。
(1)真核细胞的细胞周期中G1期、S期和G2期构成___________ 期;连续分裂的细胞,从_______ 时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
(2)A/C因子调控细胞周期的机理是_________
(3)如图中箭头表示“停止”,箭头________ (①、②、③)表示TRESLIN蛋白作用开始的时期。
(4)请阐明TRESLIN蛋白和A/C精准调控细胞周期的意义____________ 。
细胞周期的调控机制
真核细胞周期可分为四个时期:DNA复制准备期(G1期)、DNA复制期(S期)、细胞分裂准备期(G2期)和有丝分裂期(M期)。在细胞周期调控系统中最关键的两个蛋白质家族是:蛋白激酶(CDK)和细胞周期蛋白(cyclin)。
已知人类的细胞周期检查中,DNA复制损伤修复的关键应答因子(A/C因子)可通过限制CDK1的活性,防止细胞过早进入G2/M期。A/C因子参与了DNA复制的监测,以确保CDK1活性在基因组完全复制之前受到抑制。然而A/C因子监测能力有限,仅限于S期的晚期阶段。
研究人员测定不同时期细胞的细胞周期蛋白B1(cyclinB1)的含量,发现进入G2期时,cyclinB1的含量较高。最新研究发现,在人类细胞中TRESLIN蛋白是DNA复制起始触发的关键。当研究人员降低TRESLIN的表达,整个S期cyclinB1表达都异常高,CDK1的活性也异常高,由此表明TRESLIN可防止细胞周期进展过快。
为了进一步了解TRESLIN缺失对细胞周期的影响,研究人员分析了cyclinE1和A2的含量。在正常细胞中,cyclinE1在G1期含量最高,伴随S期的进程逐渐降解,而cyclinA2的含量在G1期结束后增加,在G2期达到峰值。若TRESLIN缺失,在S期开始时,cyclinE1就大量降解,cyclinA2达到峰值,细胞提前进入G2期。
正常细胞周期中,TRESLIN蛋白及细胞周期蛋白的含量变化如图1所示。后续大量实验研究证实TRESLIN蛋白和A/C因子在控制细胞周期进程中具有互补作用,从而为哺乳动物细胞周期的调控提供了一个全新的视角。
(1)真核细胞的细胞周期中G1期、S期和G2期构成
(2)A/C因子调控细胞周期的机理是
(3)如图中箭头表示“停止”,箭头
(4)请阐明TRESLIN蛋白和A/C精准调控细胞周期的意义
22-23高三上·北京丰台·期末
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细胞周期运转的调控
真核细胞的细胞周期由分裂间期和分裂期(M期)构成,其中分裂间期又分为G1、S和G2期。细胞在G1期合成蛋白质和RNA,进入S期才开始DNA的合成,G2期是有丝分裂的准备期,此时细胞快速生长并合成M期所需的蛋白质。
每当细胞周期进入下一个时期前都要经过一个“关卡”——细胞周期检验点,它负责检查本时期内所执行的“任务”情况,只有完成所有“任务”之后细胞才能被放行进入下一个时期,否则细胞周期将暂停于某个检验点上,以留出时间排除故障或进行修复,这是细胞增殖在长期进化过程形成的一种保护机制。细胞周期中G1期的检验点主要检验蛋白质和糖类是否充足,它决定细胞能否启动DNA的复制;S期的检验点若在复制过程中检验到DNA损伤,会阻止细胞开始有丝分裂;纺锤体组装检验点若在M期检验到着丝粒没有正确连接到纺锤体上,会阻止姐妹染色单体的分离。
每个检验点都有一套监控机制,目前已公认细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)对此发挥了重要调控作用。不同种类的CDK均可与相应的细胞周期蛋白结合而被激活,调控细胞周期的检验点。例如,激活的CDK2能促进某蛋白在DNA复制的起始点聚集,该蛋白可活化DNA复制的关键酶;激活的CDK1则可使多种蛋白磷酸化,其中组蛋白磷酸化会促进染色质螺旋化,核纤层与核仁蛋白磷酸化会促使核膜、核仁解体。如果说细胞周期蛋白是CDK的正向调控因子,那么CDK抑制因子就是CDK的负向调控因子,它能结合CDK并抑制其功能。细胞周期蛋白的过量表达和CDK抑制因子的缺失和异常,将造成检验点原有的作用改变,从而使细胞发生不受控制的增殖,最终造成肿瘤细胞的发生。
(1)将你学过的细胞周期知识与本文中介绍的新知识进行比较,将不同之处填入下表:
(2)某药物可干扰着丝粒与纺锤体的正确连接,结合文中信息推断,使用该药物处理正在分裂的细胞,可使之停滞于有丝分裂M期的_____ 期。
(3)由文中信息可知,激活的CDK1和CDK2分别在_____ 和_____ (填写“G1/S”或“G2/M”)期的转化中起关键性调控作用。
(4)基于你对CDK调控细胞周期机制的认识,提出肿瘤治疗的思路。_____ 。
细胞周期运转的调控
真核细胞的细胞周期由分裂间期和分裂期(M期)构成,其中分裂间期又分为G1、S和G2期。细胞在G1期合成蛋白质和RNA,进入S期才开始DNA的合成,G2期是有丝分裂的准备期,此时细胞快速生长并合成M期所需的蛋白质。
每当细胞周期进入下一个时期前都要经过一个“关卡”——细胞周期检验点,它负责检查本时期内所执行的“任务”情况,只有完成所有“任务”之后细胞才能被放行进入下一个时期,否则细胞周期将暂停于某个检验点上,以留出时间排除故障或进行修复,这是细胞增殖在长期进化过程形成的一种保护机制。细胞周期中G1期的检验点主要检验蛋白质和糖类是否充足,它决定细胞能否启动DNA的复制;S期的检验点若在复制过程中检验到DNA损伤,会阻止细胞开始有丝分裂;纺锤体组装检验点若在M期检验到着丝粒没有正确连接到纺锤体上,会阻止姐妹染色单体的分离。
每个检验点都有一套监控机制,目前已公认细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)对此发挥了重要调控作用。不同种类的CDK均可与相应的细胞周期蛋白结合而被激活,调控细胞周期的检验点。例如,激活的CDK2能促进某蛋白在DNA复制的起始点聚集,该蛋白可活化DNA复制的关键酶;激活的CDK1则可使多种蛋白磷酸化,其中组蛋白磷酸化会促进染色质螺旋化,核纤层与核仁蛋白磷酸化会促使核膜、核仁解体。如果说细胞周期蛋白是CDK的正向调控因子,那么CDK抑制因子就是CDK的负向调控因子,它能结合CDK并抑制其功能。细胞周期蛋白的过量表达和CDK抑制因子的缺失和异常,将造成检验点原有的作用改变,从而使细胞发生不受控制的增殖,最终造成肿瘤细胞的发生。
(1)将你学过的细胞周期知识与本文中介绍的新知识进行比较,将不同之处填入下表:
细胞周期所包含的阶段 | 完成DNA复制的时期 | |
教材中 | 分裂间期和分裂期 | |
本文中 |
(2)某药物可干扰着丝粒与纺锤体的正确连接,结合文中信息推断,使用该药物处理正在分裂的细胞,可使之停滞于有丝分裂M期的
(3)由文中信息可知,激活的CDK1和CDK2分别在
(4)基于你对CDK调控细胞周期机制的认识,提出肿瘤治疗的思路。
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