12/13/13 E. Coli de Amitoz Mitoz, Amitoz ve Mayoz Doç. Dr. Metin Aytekin Kromozom orjini hücrenin diğer tarafına hızlı bir şekilde hareket etmeye başladığı anda kromozom replikasyonu başlar. Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı E. coli Replikasyon orjininin Iki kopyası Hücre duvarı Plazma membran Bakteriyal kromozom 13 Aralık 2013 E. Coli de Amitoz Amitoz Replikasyon orjinin bir kopyasının hücrenin diğer tarafına gidene kadar devam eder. Orjin Orjin Replikasyon sonlanır. Plazma membranı içe doğru büyür ve yeni hücre duvarı oluşur. İki yavru hücre Mitoz Hücre Bölünmesi Hücre döngüsünün bir aşamasıdır. Bu evrede bölünme gercekleşir. MİTOZ BÖLÜNME 1. Karyokinez 2. Sitokinez S G2 Basit bir bölünme şeklidir. Anormal koşullarda gerçekleşir. Prokaryotlarda amitoz görülür (örneğin bakteriler). Bazı ökaryotlarda da amitoz görülür (örneğin Amip ve mayalarda) Konuyla İlgili Bildiklerimiz G1 M (mitoz) { Replikasyon orjini Kromozomlar İnsanda 23 çih bulunur 22 otozomal ve bir de gonozom kromozom 2 takım kromozoma sahipjr yani (2n) 1
Kromozom nedir? Hücrenin genejk materyalini bir dizi paketleme işleminden geçirdikten sonra oluşturduğu en sıkı genejk yapıdır. Kromozom oluşumundaki amaç replike olmuş genejk materyalin oluşacak iki yavruya eşit dağıllmasıdır. Karyo=pleme KaryoJpleme sonucu gördüğümüz her kromozomun kendine ait bir boyama düzeni (kromozom paterni) vardır. Mitoz Bir hücresel kopya yapmak üzere orjinal kromozomların replikasyonu ve bölünmesiyle birbirinin Lpa Lp aynısı iki yavru hücre oluşturma sürecidir. Yoğunlaşmış, replikasyon olmuş kromozomlar önemli yapılara sahip=r: Kinetokor : Metefazda İğ ipliklerinin mikrotubullere bağlandığı çok proteinli bir kompleksjr. Sadece bölünme sırasında görülen kinetekor proteinleri kromozomun kinetekor tübüllere sentromerinden bağlanmasını sağlar. Sentromerler Sentromerler Sentromer: Her iki kromajdinin birleşjği noktadır Kinetokorlar sentromerin dış taraqndadır. Kardeş kromatidler Miktotübüller Kromozomlar Sentrozom Sentrozom 1 µm tübülleri 0.5 µm 2
12/13/13 Sentrozomun duplikasyonu ve Mito=k iplikciğin oluşumu G1 S G2 M G1 Hücre bölünmesi boyunca sentrozomda ortaya çıkan değişiklikler G1 Sentrozom G1 G2 S Sentriol ayrışması Sentriol replikasyonu başlar Profaz Anafaz Mitotik iğcik oluşumu Aster Fibril Profaz Sentrozomun duplikasyonu ve Mito=k iplikciğin oluşumu MitoJk iplikcikler bir çih sentriol taraqndan oluşturuluyor. İki kutup arasında çekilen sentrioller 3 Jp iplikcik oluşturuyor. Bunlardan biri kromozomlara takılırken diğeri takılmıyor Üçüncüsü ise sentriol merkezinden çevreye doğru gidiyor Mito=k iğ iplikciğin oluşumu Microtubule- organizing Center (MTOC) İnterfaz hücresi İnterfaz nükleusu Telofaz Sentrozom ikilemesi Sentrozomların ayrılması ve kromatin yoğunlaşması Polar Fibril Polar mikrotübüller G1 evresinde iki sentriol birbirinden biraz ayrılır S evresinde her sentriolün yanında ona dik açı ile yeni bir sentriol büyümeye başlar G2 evresinde yeni oluşan sentriolün büyümesi tamamlanır. Nükleer zarfın yıkılması Mitotik iğ oluşumu mikrotübülleri Mito=k iğ iplikciğin oluşumu Microtubule- organizing Center (MTOC) Profaz Nükleer zarfın yıkılması Polar mikrotübüller Mitotik iğ ipliğin oluşumu Yıldız mikrotübüller Profaz sonunda kutuplara doğru hareket etmeye başlar mikrotübülleri da ise mitoz iğ iplikciğinin kutuplarını oluşturur. Mikrotübüller 3 çeşisr 1. Sentriollerin merkezinden perifere yayılan astral (yıldızsı) mikrotübüller. 2. İki kutup arasında kesinjsiz giden kinetekor mikrotübülleridir ki bunlara kromozomlar bağlanır. 3. Polar mikrotübüller; iki kutup arasına gider ve kromozomların çekilmesiyne yardımcı olur. Bunlar sentriolleri içine alan Mikrotübül organize edici merkez (MTOC) veya bir diğer adıyla sentrozom taraqndan ürejlir. 3
Astral (Yıldızsı) Mikrotübüller Yıldızsı Fibriller Sentrozom etrafında, sentrozomdan hücrenin periferine doğru uzanır Mikrotübüller Kinetokor fibriller Sentrozomdan kinetokora Eukaryotik kromozomun yapısı Polar Mikrotübüller Polar fibriller de denir. Kutuplardan ekvatora Mikrotübülün Kromozoma bağlanması Kromozomun Hareket yönü kinetekor Mikrotübül Motor protein Kromozom Tübülin subüniteleri Profaz Profaz KromaJn yoğunlaşır, bu şekilde kromozomlar görülmeye başlar. Sentrozomlar ayrılır, nükleusun karşı kutuplarına hareket ederler. Sentrozomlar mikrotübüllerden oluşan ve mito=k iğ iplikcikleri olarak adlandırılan iki kardeş kromajdi ayırmak için yapıları oluştururlar. Nükleolus kaybolur 4
Iki kardeş kromatid içeren Kromozom Prometafaz Prometafaz Çekirdek kılıq yıkılır Kromozomlar daha da yoğun hale gelir Kardeş kromajdlerin bağlandığı Sentromer bölgesinde kinetekor şekillenir. Mikrotübüller kinetekorlara bağlanırlar. Kromozomlar sentromerleri ile iğ ipliklerine tutunarak hücrenin ekvator düzleminde tek sıra halinde dizilirler." İğ iplikleri kardeş kromatitlere tutunur. Kromozomların en net görüldüğü safhadır." 5
Anafaz Anafaz Her bir sentromerin ikiye bölünerek ayrılmasıyla iki kromatid de bir birinden ayrılır." Her bir kromatid kutuplara doğru hareket eder." Hücre mikrotübüller sebebiyle uzamaya başlar." Anafaz evresi kardeş kromatitlerin zıt kutuplara ulaşmasıyla tamamlanır Telofaz Telofaz Profaz evresinde eriyen çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller yeniden oluşmaya başlar." Kutuplara çekilen kromatitler çekirdek zarının içine girerler." Kısa ve kalın kromozomlar uzayıp, incelerek kromatinleri oluşturmaya başlar." Bu evreden sonra sitoplazma bölünmesi gerçekleşir ki profaz evresinden telefazı ayıran en önemli noktadır." Sitoplazmanın bölünmesi Soğan kök hücrelerinde MİTOZ Mikrofilamentlerin çember şeklinde daralması Yavru hücreler 6
MİTOZ İnterfaz Profaz Sentrozomlar (sentriol çiftli) G2 interfaz Profaz Prometafaz Kromatin (kopyalanmış) Erken mitotik iplikcikler Sentromer Nüklear zarf fragmanları Polar tübüller Anafaz Erken Telefaz Telefaz Nükleus Nükleus zarfı Plazma membran İki kardeş kromatid den oluşan kromozom çiftleri Kutup Mikrotübül Mitoz Evresinin Öze= Anafaz Telofaz ve sitokinez ekseni Sitoplazma kasılıyor Nükleolus şekilleniyor Profaz: Kromatin yoğunlaşır. Sentrozomlar şekillenir. Prometafaz: Nüklear membran yıkılır ve mikrotübüller şekillenir. : Kromozomlar orta kısımda sıralanırlar. İğ iplikler Yavru kromozomlar Nüklear zarf şekilleniyor Anafaz: Mikrotübüller kısalır. Telofaz: Nüklear membran şekillenir ve sitoplazma bölünmeye başlar. Mayoz Bölünme Eşeyli üreme sadece ökaryotik organizmalarda meydana gelir. Eşem hücrelerinin (yumurta ve spermatazoon) gelişimi sırasında kromozom sayısının yarıya indirilmesini sağlayan özel bir hücre bölünmesidir. Döllenme (fertilizasyon) sırasında iki eşem hücresinin birleşmesiyle kromozom sayısı tekrar iki katına geri döner Mayoz Bölünme Mitoz ve Mayoz bölünme hücre siklusunun M fazında meydana gelen olaylardır. Mitoz bölünme vücut hücrelerinde mayoz bölünme ise cinsiyet hücrelerinde gerçekleşir. Mayoz bölünmenin AMACI: kromozom sayısını yarıya indirerek (n) fertilizasyonla beraber kromozom sayısının 2n e çıkartılıp kromozom sayının nesiller boyunca sabit tutulmasını sağlamaktır. 7
Mayoz Bölünme sırasında kroma=d sayısı ve DNA miktarı değişimleri. Mayoz Bölünme Mayoz bölünmede genetik çeşitlilik sağlanır. Crossing Over olayı (mayoz bölünmeni profaz-1 evresinde) ile iki bireyin farklı özelliklerinin, farklı şekillerde bir araya gelmesiyle genetik çeşitliliği sağlar. Mayozun Fazları Mayoz bölünme 2 ayrı bölünmeden oluşur. MAYOZ 1 MAYOZ İnterfaz Profaz 1 1 Anafaz 1 I. Mayoz : Kromozom takımının yarıya inmesi (homolog kromozomlar ayrılır). II. Mayoz : I. Mayozu izleyen ekvatoryal bölünme olarak da adlandırılır. Mitoz bölünmede olduğu gibi kromozomların kardeş kromatidleri farklı kutuplara giderek ilk oluşan her bir yavru hücreden 2 yeni yavru hücre daha meydana gelir. Sonuçta herbiri haploid sayıda kromozom taşıyan 4 yavru hücre meydana gelir. Telofaz 1 MAYOZ 2 Profaz 2 2 Anafaz 2 Telofaz 2 Homolog Kromozomlar Kiyazma Crossing Over in gerçekleştiği noktalar kiyazma lardır. Mitozla Mayoz Arasındaki Farklar Mitoz bölünme; 1. Tüm hücrelerde görülür. 2. Mitozda bir bölünme olur. 3. Ana hücre kadar kromozom sayısına sahip (2ndiploid) iki oğul hücre meydana gelir. 4. Mitozda, sinapsis, tetrat ve crossing-over yoktur. 5. da eş kromozomlar (kromatitler) ekvator düzleminde karşılıklı dizilir ve iğ ipliklerine tutunur. 6. Anafazda eş kromozomlar kutuplara çekilir. 7. Mitozda oluşan oğul hücrelerin kalıtımı aynıdır. 8. Hücre, ömründe birkaç defa mitoza uğrayabilir. 8
Mitozla Mayoz Arasındaki Farklar Mayoz bölünme; 1. Yalnız eşey hücrelerinde görülür. 2. Mayozda iki bölünme birbirini takip eder. 3. Ana hücrenin yarı kromozom sayısına sahip (n- haploid) dört oğul hücre oluşur. 4. Profaz I de sinapsis, tetrat ve crossing-over görülür. 5. I de homolog kromozomlar karşılıklı dizilir ve iğ ipliklerine tutunur. 6. Anafaz I de homolog kromozomlar kutuplara çekilir. 7. Mayozda crossing-over sayesinde farklı kalıtıma sahip oğul hücreler oluşur. 8. Eşey ana hücresi bir defa mayoza uğrar. GAMETOGENEZ Eşey hücrelerinin (sperm ve yumurta) gonatlarda (testis ve yumurtalıkta) mayoz bölünme geçirerek ve olgunlaşarak oluşumu gametogenez olarak tanımlanabilir. Erkekte spermotogenez, kadında oogenez olarak isimlendirilir. Oogenez Oogenez: Ovaryum olarak bilinen özelleşmiş organlarda, bitkilerde gametofitte mitoz yoluyla hayvanlarda mayoz yoluyla ovum (yumurta hücresi) oluşum sürecidir. Spermatogenez Spermatogenez: gonad olarak bilinen özelleşmiş organlarda, bitkilerde mitoz yoluyla hayvanlarda mayoz yoluyla sperm oluşum sürecidir. Bölünmeden sonra hücreler sperm hücrelerini oluşturmak üzere farklılaşma geçirir. Kaynaklar 1. http://www.sci.sdsu.edu/class/bio100/lectures/ Lect05/lect05.html 2. http://quizlet.com/12860620/mitosis-and-meiosislecture-flash-cards/ Teşekkürler 3. Hücre Moleküler Yaklaşım- Üçinci baskı, Geoffey M. Cooper, Robert E. Hausman 4. WormBook: http://www.wormbook.org/chapters/ 9