מושגים בביולוגיה

45
םםםםםם: םםםם םםםםם- םםםם םםםםםםםםםם םםםם םםםםםםםםםםם םםםם םםםםם םםםםםםםםםםם םםםםםםםם םםםםם ם"ם םםםםם םםםםםםםםם םםם םםםםםםםם. םםםםםם, םםםם, םםםםם, םםםםםםםם, םםםםםם םםםםםםםםםם-םםםםם םםםםם םםםםםםםםםם םםםםם- םםםםםםםםםם םםםםם םםם םםםםםם םםםם םםםםםם, םםםםםם, םםםםםםם, םםםםםםםDNA RNA םםםםם םםםםם)םםם םםםםם םםםםם םםםםםם( םםם םםםםםםםםםםםPurine nucleotides םםםםם םםםםםם םםםםם םםםם םםםםם.A - םG . Pyrimidine nucleotides םםםםם םםםםםם םםםםם םםםםם םםם,C - םT . Deoxiribose םםםםם, םם םםםםםם םםםםםם םםםםםם םםםם םםםםםםם םםםם םםםם2 םםםםםםם םםםםם.Ribose םםםם םםםםםם םםםםםם םםםםםם םםםםם. םם םםםםםםם םםםםםםם םםםםם. םםםםםם םםםםםםםםם םםםם םםםם םםםםם םם םםםםםםםםםםם םםם םםםםםםםםםםם. םםםםםםם םםםםם םםםםםם( םםםםם םםםםםםםם םםםםם םם םםםםם םםםםםםםםםםCOOH םםםם.) םםםםםםםםםםםם םםםםםםם םםםם םםםםםם3 םםםםםם םםםםםםם. םםםםםםםםםםםםםםםם( םםםםםםם םםםםםםם םםםם םםםםם םםםםםם.) םםםםםםםם םםםםם םםםם םםםםםם םםםםםםם םםםםםם םםםםםם םםם םםםםםםםםם םםםם םםםםם םםםם םםםםםםם םםםם םםםםםםם םם םםםםם םםםםםםםםםם.ATP – adenosine tri phosphate -םםםם םםםםם, םםםםם ם( 3 )... םםםםםם םםםםםםםםםםםםם- םםםםםםםם- םםםםםםםם- םם םםםםםםםם םםםםםםם

Upload: diegomano

Post on 28-Jul-2015

1.011 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: מושגים בביולוגיה

מושגים:תאים אוקריוטיים - בעלי מידור

חסרי מידור–תאים פרוקריוטיים נוצרת ע"י קשרים קוולנטיים בין מונומרים. –מקרומולקולה קוולנטית

מונומר, דימר, טרימר, אוליגומר, פולימרליגנד

אינטרקציית ליגנד-חלבון לעומת אינטרקציית חלבון-חלבוןקשר פפטידי

מבנה ראשוני, שניוני, שלישוני, רביעוני

DNARNA

חומצת גרעיןקשר פוספודיאסטר )בין הסוכר לשייר הזרחני(

Purine nucleotides – .הבסיס החנקני מורכב משתי טבעות A -ו G .Pyrimidine nucleotides – ,הבסיס החנקני מורכב מטבעת אחת C -ו T .

Deoxiribose – 2 סוכר המורכב מחמישה פחמנים וחמצן, כל הפחמנים מלבד פחמן מותמרים בחמצן.

Ribose –.סוכר המורכב מחמישה פחמנים וחמצן. כל הפחמנים מותמרים בחמצן גם הידרופוביים וגם הידרופיליים. – בעלי זיקה כפולה –חומרים אמפיפתיים

גליצרול( בקצה. COOH שרשרת פחמימנים ארוכה עם קבוצה קרבוקסילית )–חומצה שומנית חומצות שומניות. 3 גליצרול אליו קשורות –טריגליצרידים ליפידים המכילים שייר חומצה זרחתית )כאן הגליצרול מחובר לשתי חומצות–פוספוליפידיים

שומניות וקבוצה זרחנית אחת(. בקצה הפולימר יש קבוצה קרבוקסילית. – הרבה טבעות פחמן מחוברות –סטרואידים

ATP – adenosine tri phosphate -שיירים זרחניים...(3 )בסיס אדנין, ריבוז ו חד-סוכריםדו-סוכריםרב-סוכרים

ויטמינים מינרלים

חומצות אמינו:lysine, arginine, histidineבסיסיות: aspartic acid, glutamic acidחומציות:

asparagines, glutamine, serine, threonine,tyrosineפולאריות לא טעונות: , alanine, valine, leucine, isoleucine, praline, phenylalanine, methionineלא פולאריות:

Tryptophan, glycine, cysteine.

Page 2: מושגים בביולוגיה

שעור שני: מולקולה אמפיפטית המורכבת מחומצת שומן ושייר זרחתי–פוספוליפיד

סוג של פוספוליפיד. נפוץ מאוד בממברנה. –פופסטידילכולין מבנה דמוי כדור שיוצרים פוספוליפידים. –מיצלה . lipid bilayer המבנה הכדורי שיוצר ה- –ליפוזום

מולקולה אמפיפטית )מורכב מחלק הידרופובי וחלק הידרופילי המחובר ע"י–כולסטרול סטרואיד( האחראי על ייצוב והקשחת מבנה הממברנה.

תפקידי חלבוני הממברנה:Transporters

AnchorsReceptorsenzymes

זה מה שחלבון צריך כדי לחצות ממברנה. – חומצות אמינו הידרופוביות 22 מהווים חלק אינטגרלי מהממברנה, "לכודים" בתוכה. –חלבונים אינטגרלים

נקשרים לממברנה באמצעות קישור לחלבונים אינטגרליים. –חלבונים פריפריאליים אימונופלורוסנציה חלבונים המחוברים לשרשרת קצרה של סוכרים.–גליקופרוטאינים

חלבונים המחוברים לשרשרת ארוכה של רב סוכרים. –גליקאופרוטאינים מעטפת סוכרים מסביב לממברנת התא, המספקת עוד שכבת הגנה )ויכולה–גליקוקליקס

לספוח גם חלבונים(. המעטפת נוצרת מהשיירים הסוכריים של הגליקוליפידיםוהגליקופרוטאינים שבממברנה.

סוגי חלבונים שפועלים בהתאם לזהוי רצף סוכרי. –לקטין למשל כשפוספוליפידים מחליפים את מקומם עם מקום שכניהם. –דיפוזיה לטרלית

RotationFlip-flop

תנועת פוספוליפידים בממברנהתנועת חלבונים בממברנה

רפסודות ממברנליותדיפוזיה

אוסמוזהלחץ אוסמוטי

חדירות הממברנה לחומרים שוניםתמיסה היפרטוניתתמיסה היפוטוניתתמיסה איזוטונית

נשאיםUniport

Coupled transportSymportAntiport

משאבת נתרן-אשלגןSymportשל גלוקוז ונתרן

אברונים - מדורים תחומי ממברנה בתאים אאוקריוטיים בעלי מבנה תפקיד והרכב מולקולריייחודיים.

ציטוזולציטופלזמה

אריתרוציט )תא חסר גרעין(, סינסטיום )תא עם גרעינים רבים(, מגהקריוציט )תא עם גרעיןענק(

חלוקת ממברנות התא )באחוזים...(

Page 3: מושגים בביולוגיה

גרעין התא לא מופרד בממברנות, בו נוצרים הריבוזומים(–גרעינון )אזור בגרעין

Perinuclear space –החלל שבין שתי ממברנות הגרעין Nuclear lamina – .רשת החלבונים העוטפת את פנים הממברנה (perinuclear space כלל המעטפת )שתי הממברנות וה- –מעטפת הגרעין Nuclear pores –מערכת חלבונים במעטפת הגרעין המאפשרת מעבר חומרים מתוך הגרעין

אל הציטוזול. Nuclear lumen)"חלל הגרעין, ה"מטריקס(

הרשת האנדופלסמטיתRERותפקידיו SERותפקידיו

Lumenריבוזומים

, או בממברנת המיטוכונדריה(RERמיקומי הריבוזומים )או בציטופלזמה, או ב-מערכת הגולג'י

Cis golgi – -החלק הסמוך ל RERTrans golgi –. החלק ממנו יוצאים החלבונים בוזיקולות אל עבר אברוני התא השונים

סביבה חומצית, תפקידים )עיכול אברונים, וגופים זרים(, מקור )שלפוחית מהגולג'י(, –ליזוזום מפרקים חומצות גרעין–נוקלאזות

חלבונים–פרוטאזות סוכרים–גליקוסידים

מפרק פוספאטים–פוספוטאז מפרק ליפידים–ליפאז

מפרקים סולפט–סולפטאזות מפרקות פוספוליפידים –פוספולופאדות

כניסת חומרים לתא באמצעות וזיקולות–אנדוציטוזה כניסת חלקיקים גדולים–פגוציטוזה

כניסת חלקיקים קטנים–פינוציטוזה וזיקולות מתאחדות עם הממברנה החיצונית ו"שופכות" את– התהליך ההפוך –אקסוציטוזה

תוכנן החוצה. אחראי על העברת המולקולות שנכנסו באנדוציטוזה לליזוזומים. לפעמים הופך–אנדוזום

ומוציא חלק מהם–בעצמו לליזוזום. בו מתבצע מיון ראשוני של החומרים שנכנסו באנדוציטוזה אל מחוץ לתא.

וזיקולה שמכילה חלקיקים גדולים–פגוזום וזיקולות המכילות חומרים מחמצנים–פראוקסיזום

Peroxin – חומצות אמינו המופיע על גבי האנזימים שצריכים להיות מנותבים3 רצף של לפראוקסיזום.

הנצה..–"התרבות הפראוקסיזום"

מטוכונדריון )ר' מטוכונדריה(שני קרומים בעלי תפקוד שונה

כמו ממברנה רגילה )תעלות ונשאים(–קרום ראשון ATP מקופל, מכיל "קריסטות", עליו מתבצע תהליך ייצור ה- –קרום שני

חלל המטוכונדריה. בו נמצא החומר התורשתי, והריבוזומים המטוכונדריאליים. –ה"מטריקס" ATP Syntase

תהליך הנשימה התאיתInner membrane space –החלל שבין קרומי הממברנה

והגרעין(ERאינווגינציה )כניסת הממברנה אל תוך התא ויצירת ה-

Page 4: מושגים בביולוגיה

Engulfment –.כניסת המטוכונדריה כתא נפרד אל תוך התא האוקריוטי )מראה יפה למה לגרעין ולמטוכונדריה יש ממברנה כפולה(

פרק שלישי: תפקידים–שלד התא

אינטרמדיאט פילמנט אינטרמדיאט פילמנט של תאי אפיתל–קרטין

תאי שריר, תאים מחברי רקמות, נוירוגליה–וימנטין תאי עצב–נוירופילמנטים

דזמוזומיםepidermilysis bullosa simplex –מחלה בה יש פגם בגן הקרטין

plectin)פלקטין( Nuclear lamin

Lamins – -החלבונים הבונים את ה nuclear lamin נפרמיםlamin כשנוסף פוספט, הקשרים בין הטטרמרים של ה- – laminsפוספורליזציה של

מיקרוטובולאלפא טובולין )צד שלילי(

ביתא טובולין )צד חיובי( כאלו מרכיבים מיקרוטובול אחד(13פורטופילמנט )שרשרת של אלפא טובולין וביתא טובולין.

צנטרוזוםצנטריול

גמא טובוליןDynamic instability -הסיפור עם ה( GDP -וה GTP)

GTP Cap – ראש המיקרוטובול המכיל GTP .ולא יכול להתפרק קולכיצין

טקסול(motor proteinsחלבוני מנוע )

Kinesins –)נעים מהכיוון השלילי לחיובי )מהצנטרוזום Dyneins –)נעים מהכיוון החיובי לשלילי )אל הצנטרוזום

סידור האברונים בתא )גולג'י והרשת האנדופלסמטית(ציליה

פלגלה9+2מבנה

Ciliary dyneinסיבי אקטין )מיקרופילמנטים(

(ADP שמתפרק ל- ATP תהליך פירוק אקטינים )–גם כאן מונע פולימריזציה של אקטין )מקביל לקולכיצין במיקרוטובול(– cytochalasin –ציטוקלסין

שומרים על מבנה האקטין ומונעים את פירוקו. )מקביל– Jasplankinolides –ג'ספלאקינולידס לטקסול במיקרוטובול(

Thymosin –שניהם סוגי חלבונים הנקשרים לאקטינים חופשיים בתא ומונעים את הפולימריזציה שלהם.

Profiling –.כנ"ל Actin bundling proteins –)מחזיקים את האקטין במבנה מקבילי )למשל במיקרווילי

Cross linking proteins – -למשל ב( מחזיקים את האקטינים ברשת cell cortex)Filament severing proteins – ובכך הופכים אותם ליותר נוזליים– חותכים את סיבי האקטין

(. gelsolin)למשל רשת אקטינים הסמוכה לממברנה ומסייעת לתא לשמור על צורתו. –הקורטקס התאי

תנועת הזחילה שלוחות תא קטנות )כמו קוצים(–פילופודיה

שלוחות תא גדולות )כמו דפים(–למילופודיה

Page 5: מושגים בביולוגיה

ARP – Actin Related Proteins –מעודדים את הבנייה של האקטינים )והתארכות הפילופודיה/למליפודיה(

חלבונים טרנס ממברנאליים, יוצרים את נקודת העגינה של–( integrinsאיטגרינים )הפילופודיה/למליפודיה עם המשטח.

Myosins –חלבוני מנוע, הנקשרים לממברנת התא, ומניעים אותה על גבי האקטין )?? כך האקטין משתמש בנקודות העגינה להזזת התא ??(.

Myosin1 – -אחד משני ה myosinים, בעל ראש אחד וזנב אחד )בניגוד לרוב חלבוני המנוע- שבעלי שני ראשים וזנב(.

Page 6: מושגים בביולוגיה

, כרומוזומים:DNA גרעין התא, – 4מצגת

'3קצה '5קצה

(rRNA לא מופרד בממברנות, בו נוצרים הריבוזומים וה- –גרעינון )אזור בגרעין Perinuclear space –החלל שבין שתי ממברנות הגרעין

Nuclear lamina – .רשת החלבונים העוטפת את פנים הממברנה (perinuclear space כלל המעטפת )שתי הממברנות וה- –מעטפת הגרעין Nuclear pores –מערכת חלבונים במעטפת הגרעין המאפשרת מעבר חומרים מתוך הגרעין

אל הציטוזול. הם מבצעים בקרה על החלבונים הנכנסים )שהם במבנה רביעוני( וכמו כן ? האם הם עברוsplicing היוצאים מגרעין התא )האם הם עברו mRNAבודקים את מקטעי ה-

capping?Nuclear lumen)"חלל הגרעין, ה"מטריקס(

NLS – Nuclear Localization Signal – .סימון חלבוני הגרעין Nuclear transport receptors – -חלבוני עזר שתפקידם לזהות את ה NLS .

, מבנה והווצרות. rRNAריבוזום, מבנה הגרעינון )כרומוזומים(

Dense Fibrillar components מולקולות( RNA)בהווצרותן Granular components)חלקיקי ריבוזומים מבשילים(

Fibrillar center( DNA)שאינו עובר שעתוק ??????????????????? וחלבונים. DNA דחוס. כרומוזום מורכב מ- DNA מבנה של –כרומוזומים

מה ההבדל בין כרומוזום לכרומטין?( והחלבונים )DNA הקומפלקס של ה- –כרומטין זוגות הכרומוזומים המגיעים גם מהאב וגם מהאם )אצל האדם כולם–כרומוזומים הומולוגיים

(Y ו- Xהומולוגיים מלבד באדם(. 46 הצגה מלאה של כלל הכרומוזומים )–קריוטיפ

דגם הפסים טרנסלוקציה - מעבר של חלק אחד של הכרומוזום לכרומוזום אחר.

(RNA המקודד ליצירת חלבון )ובמקרים בודדים ליצירת DNA קטע ב- –גן Replication origin – -האזורים ב DNA -בהם מתחיל תהליך השכפול. בד"כ יהיו עשירים ב

A -ו T תלות בגנים החשובים לכל תא ספציפי. –. הם לא מופעלים יחד "זריקה מהסוף" בקצוות הכרומוזומים. אזורים אלו מונעים מהכרומוזומים להדבק.–טלומר יש להם השפעה על הזדקנות התא )ככל שהטלומר מתקצר כך התא "זקן" יותר(. –בנוסף

האזור בכרומוזום אליו ייקשרו סיבי הכישור בעת המיטוזה. בנוסף, זה האזור שיחבר–צנטרומר המייחדים את הכרומוזוםDNAאת שתי הכרומטידות בעת המטאפאזה. בצנטרומר יש רצפי

)כל צנטרומר שונה מרעהו(. בצידיו נוצרים הקינטוכורים. Mitotic chromosomes – הכרומוזומים המרוכזים ביותר. – כרומוזומי המיטוזה

Interphase chromosomes – בד"כ יהיו דקים– הכרומוזומים הנצפים בשלב האינטרפאזה וארוכים. סוגים שונים של חלבוני היסטון יוצריםDNA. 8 חלבונים המסייעים בדחיסת ה- –היסטונים

. DNA( סביבו מלופף ה- nucleosome core particleמבנה ) )"חרוזים בשרשרת"(. DNA שם כולל לכל היסטון סביבו מלופף –נוקלאוזום

Heterochromatin – אלו החלקים שלא– האזורים הדחוסים בכרומוזומים אינטרפזיאליים מקודדים לגנים בתא הספציפי. אלו האזורים שייצבעו בצבע כהה במהלך בדיקת הקריוטיפ.

Page 7: מושגים בביולוגיה

Euchromatin – אלו גם האזורים הפעילים– האזורים הפתוחים בכרומוזומים אינטרפזיאליים יותר. אלו האזורים שייצבעו בצבע בהיר במהלך בדיקת הקריוטיפ.

מכל גדיל יהיה גדיל אחד– בסוף החלוקה – חלוקה חצי משמרת – semi conservativeחלוקה האם החלוקה הזו נשמרת גם בתאי בת? בכל תא בת יש גדיל ישן וגדילחדש וגדיל אחד ישן.

חדש?Initiator protein – .מתחיל את תהליך השכפול

DNA Polymerase – -האנזים המרכזי האחראי על שכפול ה DNA 3. מוסיף בקצה .'בועת רפליקציה

מקטעי אוקאזאקי Backstitching

Leading strang – -ושוכפל ברציפות(3 ל- 5 הגדיל ששוכפל מ( Lagging strang -ושוכפל במקטעים – מקטעי אוקזאקי(. 5 ל- 3 – הגדיל ששוכפל מ( Proofreading

primer -מולקולת הRNA -ממנה מתחיל ה DNA החדש לגדול Primase -האנזים שיוצר את הprimer

Repair polymerase

. DNA במקטעי RNAמחליף את מקטעי ה-

Nuclease -הורס את הRNA – -מה ההבדל בינו לבין הrepair polymerase?Telomeraseמוסיף מקטעים משוכפלים לסוף הטלומר

helicase .אנזים המפרק את הגדיל הכפול לפני תחילת השכפול )צביעת כרומוזומים( לעומת צביעת נוקלאוטידיםHybridizationשיטות צביעה

Exonרצף בגן המכיל קודוניםIntronרצף בגן שאינו מכיל קודונים

RNA Polymerase -אחראי על שעתוק הRNA -מה DNA( 1,2,3. שלושה סוגים .)Splicing -חיתוך האינטרונים בעת שעתוק הRNA .

חלוקת תאים סומטייםמיטוזה חלוקת תאי מיןמיוזה

, הכפלת אברונים וחלוקתםDNAנדרש ממנו: חלוקה מדוייקת של מחזור התאהמדוייקת

Interphase-מורכב מ G1,G0,S,G2G1 הוא בודק אם–מצב מנוחה. ברגע שהתא קיבל הוראה להתחלק

. S אם כן יעבור לשלב ה- –התנאים מאפשרים חלוקה G0 -מצב מנוחה. בניגוד לG1 .כאן התא בכלל לא רוצה להתחלק

S -שלב שכפול הDNA .G2 -לאחר שכפול הDNA -התא גדל, מבצע בקרה על שכפול ה ,DNA,

ובודק המצאותם של תנאים נוספים המאפשרים את המשך החלוקה. M phase מורכב משני שלבים:–שלב חלוקת התא

חלוקת הגרעיןמיטוזהחלוקת הציטופלזמהציטוקינזיס

Mitotic spindle, כישור

סיבי המיקרוטובול המשמשים להפרדת הכרומוזומים.

Contractile ringטבעת סיבי האקטין והמיוזין המשמשת להפרדת הממברנות שני הצנטרוזומים מתרחקים זה מזה, נוצר כישור, הכרומוזומים עובריםפרופאזה

דחיסה. נהרס, הגרעין נפתח, כל צנטרומר נקשר לסיב כישור. nuclear laminה- פרומטאפאזה

הכרומוזומים מסתדרים בקו המשווהמטאפאזה הקוהסין מתפרק וכל כרומטידה נעה לצד השני–הפרדת הכרומוזומים אנאפאזה

(,Anaphase A ע"י התקצרות מיקרוטובולים וחלבוני מנוע )–של התא (Anaphase Bוע"י התרחקות הצנטרוזומים )

Page 8: מושגים בביולוגיה

עוברים תהליך דפוספורילציהlaminהווצרות גרעיני התא החדש )ה- טלופאזהcontractile ringויוצרים את הגרעינים מחדש(. בנוסף מתחילה בניית ה-

. במהלךcontractile ring נעשית ע"י התכווצות ה- –חלוקת התא ציטוקינזיס החלוקה חלק מהאברונים משוכפלים ומחולקים בערך, ואברונים כמו ה-

ER .וגולג'י מפורקים ונבנים מחדש בכל אחד מתאי הבת לקשור את–רצף חלבונים הנוצר משני צידי הצנטרומר. תפקידו קינטוכור

הצנטרומר לסיבי הכישור. cohesinהחלבון המחבר את הכרומטידות האחיות

APCAnaphase promoting complex. תפקידו להרוס את הקוהזין. APCמשוחרר ע"י ה- אנזים פרוטאוליטי

Checkpointsנקודות במחזור התא בהן התא עורך מס' בדיקות ומחליט אם להמשיך בתהליך החלוקה.

contact inhibitionמזון, פקטורי גדילה, הורמונים, תנאים סביבתייםG1 Checkpoint לפניS – בודקים תנאים סביבתיים, תקינות DNAגודל תא. עברנו ,

בשלום =< ישוכפלS( DNA .)נכנס ל-

G2 Checkpoint אחריS – -בודקים ששכפול ה DNA,התבצע ללא טעויות, גודל תא תנאי סביבה. עברנו אותו בשלום -< הכישור יתחיל להווצר.

M checkpoint האם אפשר לצאת– האם חמשת השלבים הסתיימו –בסוף המיטוזה מהמיטוזה? עברנו בשלום =< ציטוקינזיס

אנזימים מזרחניםקינאזות אנזימי דפוספורילציהפופסטאזות

חלבונים ללא פעילות אנזימטית שתפקידם להפעיל חלק מהקינאזות.ציקליניםריכוז הציקלינים משתנה בהתאם לשלב במחזור התא.

Cdk .קינאזות המופעלות ע"י ציקליןM-Cdk קינאזה המופעלת ע"יM-cyclin ומעודדת כניסה לשלב Mצריך סף .

. ברגע שה-M-CDK בתא כדי להפעיל את ה- M-Cyclinמינימום של M-CDK הם מפעילים מהר אחד– מופעלים יש תהליך של משוב חיובי

את השני. בסוף המיטוזה - ירידה חדה בכמות הציקלין הגוררת ירידה גורם מעורר סוג של היסטוןM-CDK. ה- M-CDKחדה בפעילות ה-

שגורם לדחיסה נוספת של הכרומוזומים, יצירת הכישור, חלוקת הגולג'י, ובהמשך גם לזרחון למין.ERוה-

Activating phosphate

המחובר לציקלין. M-CDKפוספט טוב שמתווסף ל-

Inhibitory phosphate

המחובר לציקלין. על מנת להפעיל אתM-CDKפוספט רע שמתווסף ל- פוספטאזה צריכה להוריד אותו. M-CDKה-

Ubiquitinחלבון הנקשר לחלבון אחר )למשל ציקלין( ומסמן שהחלבון צריך החלבון מובל לפרוטאוזום. Ubiquitinלהתפרק. בעקבות התווספות ה-

אברון האחראי על פירוק חלבונים. על מנת שחלבון יובל לפרוטאוזום,פרוטאוזום. גליל מוארך עם שני מכסים. Ubiquitinהוא מסומן ב-

ORCOrigin Recognition Complex – -קשור לאיזורי החלוקה של ה DNA לאורך כל מחזור התא.

Cdc6 -חלבון הנקשר לORC -והופך אותו למעשה לפעיל. ריכוזו עולה ב ,G1Pre-replicative

Complex (. היאORC ל- cdc6 )הנוצרת לאחר קישור ה- DNAמערכת שכפול ה-

S-CDKמופעלת ע"י S-CDK -מכניס את התא לS -ע"י הפעלת ה Pre-replicative complexבנוסף .

, על מנת למנוע אפשרות לשכפול נוסף. Cdc6הוא מפרק את ה-

Page 9: מושגים בביולוגיה

CDK inhibitor proteins

ע"י חסימת ופירוק הציקלינים.CDKsחלבונים המדכאים את ה- מופעלים במקרה שהתא החליט לעצור את תהליך החלוקה ואת מחזור

התא.P53 -חלבון מבקר גן. אם הDNA -פגום, ריכוז ה p53יעלה והוא יפעיל גן

התא ימתין עד שהיאG1. אם התקלה התגלתה ב- P21המקודד לחלבון יגרום לו לעבור אפופטוזיס. G2, P53תתוקן, אם התקלה התקלתה ב-

P21 -חלבון המתיישב על הCDKומונע מהם לעבוד. עוצר את חלוקת התא הפגום. DNA ולשכפל את ה- S מונע מהתא להכנס ל- –

G0איזור החנייה". התא מחליט לא להתחלק. רוב תאי גוף האדם נמצאים" מותנה בקבלת סיגנאלים מתאימים. הצ'קפוינטG0. המעבר ל- G0ב-

. start, stop, restriction pointשלפניו נקרא גם צ'קפוינט

האנאפאזה )אין לו באמת שם(. בודק אם כל הכרומוזומים נמצאים בשלב המשווה,

האנזים–ורק אז מאפשר את הכניסה לאנאפאזה )אם עוברים אותו הפרוטואליטי פועל(

MPF -גורם משרה מיטוזה". כך קראו ל"M-CDKלפני שהתגלה. אם נקח הגרעין יתחלק. – M ונריק לו ציטופלזמה מתא שב- G1גרעין של תא ב-

סינתזת חלבוניםTurnoverתחלופה מתמדת של חלבונים

. אין שינוי בשפה )חוץRNA ל- DNA. מעבר מ- Transcriptionשעתוק(. מתבצע בגרעין. U ב- Tמהחלפת

נוקלאוטידים4 לחלבונים. משפה של RNA. מעבר מ- Translationתרגום חומצות אמינו. מתבצע בציטופלזמה. 20לשפה של

House Keeping "גנים המתבטאים בכל התאים. אלו גנים הקשורים–"גנים של משק בית לתהליכים המתבצעים בכל תא )נשימה תאית, רפליקציה וכו'(

RNA Polymerase -האנזים האחראי על שעתוק הDNA -משעתק את סיב ה .DNA-שמ ' שלו(. בעל דרגת5 מהקצה ה- RNA' )למעשה בונה את ה- 3' ל- 5

(. 104 ל- 1טעות גבוהה יותר )Promoter -הסימון על הDNA -ממנו ה RNA Polymerase מתחיל לשעתק Stop siteסימון לסוף השעתוק

mRNAMessenger -משועתק מה .DNAומכיל גן ליצירת חלבון. יש לו אורך , (TTLחיים )

tRNA -בעל תפקיד בסינתזת חלבונים. מקשר בין הmRNA.לחומצת האמינו )בצד אחד חומצת אמינו, בצד שני קודון הפוך לקודון המקודד שעל ה-

mRNA)rRNAיוצר חלק מהריבוזום ומשתתף בסינתזת חלבונים

Small RNAsיש להם תפקיד ב- pre-mRNA splicing -בהעברת חלבונים ל ,ER.ועוד capping -לאחר השעתוק, בראשו של מקטע הmRNAמכניסים גואנידין עם

קבוצות מתיל. Polyadenilationהוספת קבוצות רבות של אדנין בסוף המקטע. זה יהיה גם סימן העצירה

לריבוזום. Splicing .חיתוך האינטרונים ואיחוד האקסונים

Spliceosome מבנה שלRNA -וחלבונים בו מתבצע תהליך ה splicing .snRNAs מולקולותRNA )קטנות )גרעיניות snRNPs"snurps מבנה משולב של "RNA -וחלבונים שיוצר את ה spliceosome.

מזהים את קצוות האינטרונים. snurpsה- Alternative

splicing בנוסף לחיתוך האינטרונים, לעתים ייחתכו גם חלק מהאקסונים. הדבר

מאפשר לגן אחד לקודד למספר רב של חלבונים. רצף של שלושה נוקלאוטידים המקודדים לחומצה אמינית אחתקודון

Redundant מצב בו כמה קודונים מקודדים לאותה חומצה אמינית. –כשיש יתירות

Page 10: מושגים בביולוגיה

wobble מצב בו אותוtRNA .יכול להקשר לכמה קודונים שלא נרד מהספליט. –צריך לדעת מאיפה כל שלשה מתחילה מסגרות קריאה

tRNA הנמצא על גבי ה- mRNAהרצף המשלים לקודון שעל ה- אנטיקודוןAminoacyl tRNA

synthetase 20 את החומצה האמינית הנכונה. יש tRNAאנזים שתפקידו להביא לכל

סוגי אנזימים כאלו )אחד לכל חומצה אמינית(. הגדולה–האברון האחראי על סינתוז חלבונים. מורכב משתי תת-יחידות ריבוזום

אחד(. תת היחידהrRNA חלבונים, 33( והקטנה )rRNA 3 חלבונים, 49) מלמטה, רק ברגע שהגדולהmRNAהקטנה היא הראשונה שנקשרת ל-

תצטרף הסנתוז יתחיל. כל ריבוזום ייצר חלבון אחד מתחילתו ועד סופו. ומסתנזים חלבוניםmRNAהרבה ריבוזומים המתלבשים על יחידת פוליריבוזומים

יחדיו. tRNAהאתרים בריבוזום אליהם נקשר ה- A,P,Eאתרי

Peptidyl transferase

אנזים המזרז את יצירת הקשר הפפטידי בין חומצות האמינו.

Initiator tRNA -הtRNA -הראשון ייקשר לאזור ה cap -של ה mRNAויתחיל לחפש תקשר תת היחידה–(. ברגע שהקודון יימצא AUGאת קודון ההתחלה )

הגדולה. מורים על סיום הקידודstopשלושת קודוני

אנזימים מפרקי חלבוניםפרוטאזותתהליכי העברת חלבונים:

Signal sequence -הרצף בקצה החלבון שנוצר שנקשר לSRPSRP -מבנה )בנוי ממספר חלבונים( המכיר מצד אחד את הsignal sequence

. RER שעל גבי ה- SRP receptorומצד שני נקשר ל- SRP Receptor -רצפטור על גבי הER -המזהה את ה SRP -ומביא את ה ,SRP הנקשר

translocatorאליו אל ה- Translocator -תעלה בER – -דרכה מסונתז החלבון אל תוך ה lumen .

Signal peptidase -אנזים שתפקידו לחתוך את הsignal sequenceמהחלבון, בסוף תהליך ייצור החלבון )חלבון לא ממברנאלי!(

Stop transfer sequence

ולהמשיך לסנתזוERרצף המורה להפסיק את ייצור החלבון בתוך ה- . כך מיוצרים חלבונים ממברנאלים. ERמחוץ ל-

החומצה האמינית שבד"כ תקשור סוכר לחלבון. לא כל אספרגין יכולPGSאספרגין/ האזור אליו– PGSלקשור סוכר )זה תלוי בתנאים הסביבתיים שלו(.

. PGSנקשר הסוכר. לא כל אספרגין הוא ליפיד שיכול להקשר לסוכר דרך פוספט. הדוליכול נמצא בממברנת ה-דוליכול

ER -והסוכרים נקשרים אליו בתוך ה lumen . אנזים החותך את הסוכר מהדוליכול, ומחבר אותו לאספרגין של החלבוןטרנספראז

המיוצר.Vesicular transport

לגולג'י, וכךERתעבורה שלפוחיתית. כך עוברים החלבונים המיוצרים ב- הם עוברים מהגולג'י לאברוני היעד שלהם.

Coated proteins לקבוע את–חלבוני מעטפת, המשמשים ליצירת הוזיקולות. תפקידם צורת הוזיקולה, ולהכניס לוזיקולה את המטען הרצוי.

Clathrin,חלבון המעטפת היוצר את הוזיקולות המופרשות מהגולג'י אל האנדוזום ומחוץ התא אל האנדוזום )אנדוציטוזה(. צורתו תלת-רגל )משולש קרס(

ומעטפת הקלטרין נראית כמו כדורגל חלול. Cargo Receptor -נניח ה( רצפטורים בממברנה ממנה הוזיקולה מנצהtrans golgi)

הנקשרים מצד אחד אל "מולקולות מטען" ספציפיות, ומצד שני אלחלבוני האדפטין.

ובצדם השניCargo receptorsחלבונים הנקשרים בצדם האחד אל ה- אדפטיןאל הקלטרין.

Page 11: מושגים בביולוגיה

Dynaminאנזים שתפקידו לנתק את וזיקולת הקלטרין שנוצרה מממברנת המקור (. אם תהיה מוטציה בגן המקודדtrans golgi)למשל ממברנת ה-

לדינאמין, תווצר וזיקולה אך היא לא תנץ. Naked transport

vesicle הוזיקולה "הנוסעת הערומה"; אחרי שהוזיקולה הנצה, מעטפת הקלתרין

)יחד עם האדפטין( מוסרת. SNAREסימון ספציפי על גבי כל וזיקולה )ועל גבי כל ממברנת מטרה( המנתב את

הוזיקולה לאברון המטרה שלה. vSNARE -הSNAREשעל ממברנת הוזיקולה t-SNARETarget SNARE – -ה SNARE .שעל ממברנת המטרה

budding .הנצת הוזיקולהdocking ה- –תהליך העיגון v-SNARE -מזהה את ה t-SNAREוהם חיים

באושר ועושר עד עצם היום הזה. Fusion .איחוי הממברנות. מחייב קרבה גדולה בין הוזיקולותCOP1 -חלבון מעטפת שיוצר וזיקולות בין מדורי הגולג'י, ומהגולג'י בחזרה לERCOP2 -חלבון מעטפת שיוצר וזיקולות בין הER .לגולג'י

Chaperone -חלבונים בlumen -הנקשרים אל חלבונים ב ,ERשעדיין לא הסתיים חלק–עיבודם, ומונעים מהם לצאת אל הגולג'י. )עפ"י הציור

, וחלק מסתובבים חופשיERמהצ'פרונים הם קשורים לממברנת ה- (. ERבתוך ה-

KDEL חומצות אמינו האופייני לחלבוני ה- 4רצף של RER אם חלבון .RER יזהה אותו וישלח אותו Cis Golgiהגיע בתוך וזיקולה בטעות לגולג'י, ה-

. Cop1 באמצעות וזיקולת ERבחזרה ל- תהליכי עיבוד

בגולג'י בגולג'י מתבצעים תהליכי עיבוד של הסוכרים שהתווספו לחלבונים ב-

ER .M6phosphate במנוז. מתווסף לחלבונים המיועדים לליזוזום. 6זרחן על פחמן

הידרוליזהאנזימים המעודדים הידרוליזה של תרכובות. מצויים בליזוזום. )הידרולאזות(= פירוק?????

M6Preceptor( קולטןCargo Receptorשל החלבונים המיועדים לליזוזום. נקשר לזרחן ) . 6שעל פחמן

כניסת חומרים מחוץ התא אל תוך התאאנדוציטוזה ננומטר( אל התא.250 הכנסת גופים גדולים )מעל –"אכילת תאים" פגוציטוזה

תפקידים: "מלחמה" נגד גופיפים זרים, המתת תאי דם זקנים. Zipper

Mechanism הפסאודופודיום נעים בתנועת זיג זג על ממברנת–במהלך הפגוציטוזה

התא שמועמד להבלע ומחפשים סיפרים מזהים שאכן מדובר בתאשצריך לחסל.

ננומטר(100"שתייה" הכנסת וזיקולות קטנות מחוץ התא אל תוכו )כ- פינוציטוזה ,ERאכילה עצמית. כאשר אברון בתא נפגם, יוצאות שלוחות מה- אוטופגוציטוזיס

עוטפות את האברון, ויוצרות וזיקולה שממוענת לליזוזום/ים. Receptor Mediated

Endocytosis

וזיקולות מצופות קלטרין, בהם משתמשים במהלך האנדוציטוזה.

Non-coated vesicels

(.caveolaeוזיקולות "ערומות" בהם משתמשים במהלך האנדוציטוזה ) נוצרות ע"י שקיעת הממברנה )קשור ברפסודות ממברנאליות(. וירוסים

חודרים כך. LDLLow Density Lipoprotein –הכולסטרול הרע. מוכנס לתאים

באנדוציטוזה, על מנת להוריד את ריכוזו מחוץ לתאים )בכך מונעים ככולסטרול בממברנה וגםLDLטרשת עורקים(. התא משתמש ב-

Page 12: מושגים בביולוגיה

לשימושים אחרים. אל חוץ התאtrans golgiהעברה וזיקולרית מה- אקסוציטוזה

Constitutive secretory pathway

מסלול קבוע. וזיקולות מנצות מהגולג'י, מתאחדות עם קרום התא העברת חלבונים–ופורקות את המטען בסביבה החוץ תאית. למשל

ממברנאלים לממברנה.Regulated secretory pathway

מסלול לא קבוע. וזיקולות מנצות מהגולג'י, ומחכות בציטוזול לאות. רק כשיגיע האות הן תתאחדנה עם קרום התא ותפרוקנה את מטענן. למשל

העברת הורמונים–PTHהורמון המעלה את ריכוז יוני הסידן בסביבה החוצתאית. רק כאשר יש

ירידה בריכוז הסידן בסביבה החוצתאית, הוזיקולה תמשיך במסעה אלהממברנה וההורמון יופרש.

מחלה הנגרמת ע"י מוטציה בגן המקודד לחלבון ממברנאלי. החלבוןסיסטיק פיברוזיס עצמו יכל לתפקד לו היה מגיע לממברנה, אבל הצ'פרונים מונעים ממנו

לעשות זאת. כאן תפקוד טוב של הצ'פרונים גורם למחלה...שם למדור הגולג'י. ציסטרנה

ה"וזיקולה" הענקית שנוצרת לאחר הפגוציטוזה. הפגוזום מכיל אתפגוזוםהגופיף הגדול שנכנס לתא, ומתאחד עם הליזוזומים שמפרקים את תוכנו

Pseudopod .האם ישהשלוחות הדקות היוצאות מהממברנה ויוצרות את הפגוזום קשר לפילופודיה/למליפודיה???

בדרכן לליזוזום, השלפוחיות עוברות דרך האנדוזום. האנדוזום הוא מערךאנדוזום ממברנות היוצר מספר מדורים. הסביבה חומצית, אך פחות חומצית מזו

שבליזוזום. באנדוזום הקולטנים מופרדים מהוזיקולה, וחוזרים לגולג'י/לממברנה. שאר תוכן הוזיקולה נעטף מחדש וממשיך לפירוק

בליזוזום. Early endosome מדור באנדוזום הקרוב לממברנה. בתאים פולאריים, ישearly

endosome .ספציפי לצד האפיקלי והבזולטראלי Late endosome המדור הקרוב לגרעין התא. –קצהו השני של האנדוזום

מעבר מהאזור–העברה מאזור חוצתאי אחד לאזור חוצתאי אחר. למשל טרנסציטוזההאפיקלי לאזור הבאזולטראלי.

צמתים:תפקידם: אטימה, עיגון )קשר מכאני( ותקשורתצמתים בין תאיים

Tight junctionצמתי חסימה/ אטימה. בנקודה מסויימת קושרים את התא בצורה הרמטית )כמו ממברנה( לתאים שמסביבו, ובכך מפרידים בין שני אזורים

– בדפנות מערכת העיכול – אזור אפיקלי ואזור באזולטראלי. למשל –אזור חוצתאי אחד חומצי, והשני לא.

עניין של הגדרה. בחלל הבטן זה האזור הפונה אל חלל הבטן, אל חללאזור אפיקליהמעיים..

האזור שאינו פונה אל חלל הבטן. –בחלל הבטן אזור באזולטראליclaudin -חלבונים טרנסממברנאלים היוצרים את הtight junction

occludin -חלבונים טרנסממברנאליים היוצרים את הtight junction שתי דרכי העברת

חלבונים בתאיםפולאריים

. שלפוחיות לצד האפיקלי תמויינה לשם, ושלפוחיות לצד הבאזולטראלי1תגיע לשם.

. החלבונים קודם כל יגיעו לצד הבאזולטראלי, ובאמצעות טרנסציטוזה2 יגיעו לצד האפיקלי. בדרך זו משתמשים להעברת חלבונים שצריכים

להיות בשתי הסביבות. להחזיק את התאים יחדיו. מצד אחד קשורים לרכיב בתא השני–תפקידם צמתי עיגון

)או בחומר החוצתאי(, מצד שני קשורים לציטוסקלטון. Adhesion belt ,או בשמם השניadherens junction – החזקת התאים ביחד– תפקיד

אך יותרtight junctionויצירת כיפוף. הקשר פחות קרוב מזה שנוצר ע"י

Page 13: מושגים בביולוגיה

תהיה באזור של ה-adhesion belt ה- tight junctionחזק. בתאים שיש tight junction

Cadherinsחלבונים הנקשרים מצד אחד לאקטין, ומצד שני לקדהרין היוצא מהתא השכן. סוג נוסף של קדהרינים משמש לחיבור בין שני דיסקיות

חצי-דזמוזומים. . בניגוד ל-intermediate filamentsצמתי עיגון, המחוברים הפעם ל- דזמוזומים

adhesion beltניתן למצוא דזמוזומים במקומות שונים על גבי ממברנת החזקת התאים יחדיו. בכל תא יש חצי דזמוזום )מעין–התא. תפקידם

, ולממברנהintermediate filamentsדיסקית חלבונים המחוברת לכמה , מצידה הפנימי(. כל דיסקית כזו מחוברת מצידה השני )החוצתאי(

לקדהרינים )אחרים(. צומת המחברת את התא אל המשטח החוצתאי. יש כאן למעשה חציהמידזמוזום

דיסקית דזמוזומית אחת מחוברת בצידה השני אל החומר–צומת החוצתאי. כאן החלבון המחבר הוא אינטגרין

החלבון המחבר המידזמוזומים למצע החוצתאי. אינטגריןCommunicating

junction צמתי תקשורת, המאפשרים לתאים להציץ לשכנים. בתעלות יכולים

לעבור יונים עד גודל מסוים. אם תעלות כאלו פתוחות, ריכוז היונים בתאים השכנים יהיה זהה. פתיחת התעלות האלו יכולה להיות תלויה בכל

–מיני פרמטרים. יש כאן איזושהי הוראה שמועברת בין תאים שכנים אפשר להקביל את זה לפקטורי גדילה, רק שכאן המסר מועבר ישירות בין

התאים הסמוכים ללא מעורבות של החומר החוצתאי. Gap junction -שמם המקורי של הcommunicating junction

connexonתעלת צומת התקשורת. תעלה כזו בתא אחד תתיישב מול אותה תעלה בתא השכן.

תהליך המרת המידע מצורה אחת של מידע לצורה שנייה של מידעהעברת אותותSignaling cellהתא ממנו יוצא האותTargeting cell/התא אליו האות מיועד

חלבון קולטן המזהה את מולקולת המידעקולטןהעברה לאורך הגוף באמצעות מערכת הדם. מתבצעת ע"י הורמוניםהעברה אנדוקרינית

משמשים להעברה אנדוקרינית. נוצרים בתאים אנדוקריניים. הורמונים העברה באמצעות מולקולות בחומר החוצתאי. זוהי העברה אזוריתהעברה פראקרינית

)בשכונה(. תאים מפרישים מולקולות מידע שפועלות עליהן עצמן או על תאיםהעברה אוטוקרינית

אחרים בסביבה הסינפסה. –מסתיים בנקודה רחוקה מאוד מגוף התא האיתות הנוירוניאות כימי המשמש להעברת הדחף העצבי בסינפסה. נוירוטרנסמיטר

Contact dependent

העברה תלויית מגע. קולטן שעל תא אחד נקשר לקולטן שעל התאהשכן.

Signaling cascade

"מפלי אותות". שרשרת התגובות המתחילות בהקשרות הסיגנאל לקולטן, ומסתיימות בתגובת התא. יכולים להגביר את האות, לממסר את

Page 14: מושגים בביולוגיה

האות, לחלק א ת האות, לאפנן את האות ולהמירו לסיגנאל אחרהמעורר תגובה.

מולקולות סיגנאל קטנות

והידרופוביות

יכולות לעבור אל תוך התא. למעשה הן מולקולות תקשורת שגם מבצעות את ההוראה בעצמן. נקשרות לרצפטורים מווסתי גנים או לאנזימים בתוך התא. למשל סטרואידיים )קורטיזון, טסטוסטורון(

והורמוני התירואיד רצפטורים מווסתי

גנים כשמולקולת ההורמון נקשרת אליו–רצפטורים הנמצאים בתוך התא

ולערוך בו שינוי. DNAהוא עובר שינויים כך שהוא יכול להקשר ל- Cell surface

receptors רוב מולקולות התקשורת, שלא יכולות לעבור את הממברנה, נקשרות

משפחות:3לרצפטורים על פני הממברנה. אלו מתחלקים ל- Ion channel link

receptors רצפטורים שיעבירו את האות ע"י ייצור מפל יונים )ככה"נ שינוי ריכוזי

למשל רצפטורים בתאי עצב. ע"י שינוי מבני הם מאפשרים–היונים( העברה של יונים מסויימים )למשל יוני אשלגן, יוני נתרן וכו'(

G-Protein-linked receptors

פעמים את7קושרים ליגנדים שונים. מורכבים מחלבון החוצה הממברנה. ברגע שנקשר לרצפטור ליגנד, מבנהו הפנימי משתנה והוא

בצד הפנימי של הממברנהGנקשר לחלבון Enzyme-linked

receptrs יעבירו את האות באמצעות הפעלת אנזים בצד הציטופלזמטי שישחרר

מולקולות מסויימות אל הציטוזול. מורכבים מחלבון החוצה אתהממברנה פעם אחת.

החלבונים המעורבים בשרשרת העברת האותות מופעלים כשהאותמתגים מולקולריים עובר ו"נכבים" בהמשך. קבוצה אחת של חלבונים כאלו מופעלת ע"י

כבוייה,– GDP. כשהוא GDPהוספת פוספט, קבוצה שנייה קשורה ל- GTP – .מופעלת

. כולם מורכבים מתתי יחידות אלפא,Gישנם כמה סוגים של חלבוני Gחלבוני הקשור לאלפא הופך ל-GDPביתא וגמא. ברגע שהחלבון מופעל, ה-

GTPוהיא מפעילה את השרשרת. ביתא וגמא יכולות להעביר את , אלפא מתאחדת עםGDP חוזר להיות GTPהמסר בממברנה. כשה-

ביתא וגמא והסיגנאל מושתק. במחלה, החיידק תוקף את התאים שליד המעיים, וגורם ליחידת האלפאכולירה

להיות מופעלת כל הזמן. כתוצאה מכך בתאי המעיים מופרשים יוני כלורומים, ונגרם שלשול.

Adenylate cyclase

cyclic, אחראי על ייצור Gאחד מאנזימי המטרה הנפוצים של חלבון ה- AMP.

שני אנזימי המטרה האלו יכולים להיות מדוכאים או מופעלים ע"י חלבוןG.

Phospholipase C .אנזים מטרה נפוץ שניSecond

messenger מולקולות סיגנאל המיוצרות בתוך התא, ומשמשות כמפיצות הבשורה.

. cAMPלמשל Cyclic AMP -ע"י ה( שליח שניוני. לאחר הווצרותהadenylate cyclaseמגיע אנזים )

למולקולותcAMP שהופך את ה- cAMP phosphodiestraseנוסף, AMP.רגילות

הורמון המופרש במצבי התרגשות או מתח. אדרנלין

Adrenergic receptors .רצפטור לאדרנלין מולקולה הנקשרת באופן ספציפי לחלבון, אך אינה סובסטרט הנקשרליגנד

לאנזים. ומורים לתא לגדול,enzyme linked receptorחלבונים הנקשרים ל- פקטורי גדילה

מה ההגדרה של פקטור גדילה? זו העברהלהתחלק וכו'... פאראקרינית?

Page 15: מושגים בביולוגיה

NGFNerve growth factor –מיוצר ברקמת עצב ובלוטות רוק, מעורב או גם אחרים?(–בגדילת והתמיינות תאים )תאי עצב

EGFEpidermal Growth Factor –גם הוא מגיע אלינו היישר מבלוטות הרוק, גם הוא מעורב בגדילת תאים

PDGFPlatelet derived growth factor –מיוצר בטסיות דם, מעורב בהבראת פצעים ובחלוקת תאים של מערכת העצב.

רצפטורי טירוזין קינאז– growth factor

tyrosine kinase receptors

רצפטורים שקצותיהם משמשים כאנזימי טירוזין קינאז, המזרחניםטירוזין )חומצות אמינו( על חלבונים שונים בתוך התא.

זרחון עצמי. רצפטורי הטירוזין קינאז מזרחנים זה את זה. לאחראוטופוספורילציה קשירת הליגנד, "רגלי" הרצפטורים מתקרבות אחת לרצפטור השני

ומזרחנות זו את זו )את חומצות הטירוזין(. חומצות הטירוזיןמשמשות כאתרי קשירה לחלבוני סיגנאל תוך תאיים.

מפרק את הזרחן מהטירוזין, ובכך מפסיק את פעולת הרצפטור. טירוזין פופסטאזSH2אזור במבנה החלבונים המאפשר להם להקשר לטירוזין מזורחןSH3אזור בחלבונים המאפשר להם להקשר לרצפים ארוכים של פרולין

פרולין רגיל...(–)הפעם אין תלות זרחון RASחלבון איתות תוך תאי, המופעל לאחר הפעלת רצפטורי טירוזין

הואRAS. RAS, מפעיל SH2קינאז. רצפטור טירוזין קינאז מפעיל Gמעין צומת של הרבה אותות. דומה במבנהו לתת-יחידה אלפא של

כבוי(.– GDP-פעיל, GTP. )GTP- יחידת חלבון אחת הקשורה ל- הפעלה לא– תפקיד חשוב בתהליכי העברת האותות RASל-

30% תגרום לתאים להתחלק ללא הרף. כ- RASמבוקרת של ה- יש יכולת RAS. ל- RASממקרי הסרטן נובעים ממוטציות בגן ה-

ולהפך. החלפת חומצה אמינית אחת, GDP ל- GTPעצמית לפרק יהיה כלRAS. כך, ה- GTP לפרק RASעלולה לפגוע ביכולת ה-

)ללא תלות באנזימים( ולכן יגרום לתאGTPהזמן מחובר ל- להתחלק ללא הרף. בנוסף, הוא יכול להיות מבוטא בעודף בתאים

יפעל הוא צריך גם להיות קשור ל- RASעל מנת שה- סרטניים. GTP וגם שה ,– Grb2 -וה SOS2)????( יפעילו אותו

Grb2, SOS -שני חלבונים. הGrb2 -נקשר לטירוזין המזורחן ברצפטור, ה SOS . RAS וביחד הם מפעילים את ה- Grb2נקשר ל-

MAP-kinase -שרשרת חלבונים המפעילים אחד את השני. מופעלת ע"י הRAS, נגמרת בגרעין התא.

פיברובלסטTתאי

חומר חוצתאימבנים מאורגנים של מספר תאיםרקמה

רקמת עצב, רקמת שריר, רקמת אפיתל, רקמת חיבורסוגי רקמות רקמה פולארית בעלת צד אחד אפיקלי)לומינאלי( וצד שני באזאלירקמת אפיתל

)לתראלי(.

Page 16: מושגים בביולוגיה

ECMExtracellular matrix –,החומר החוצתאי. הכרחי לשמירת מבנה הרקמות מאחד רקמות, מרכיביו מיוצרים ע"י תאים.

רקמת חיבור )stroma)

הרקמה הממוקמת מתחת לממברנה הבזאלית. התאים המאפיינים אותה הם פיברובלסטים ומקרופגים. רקמות חיבור מאופיינות בכך שהחומר החוצתאי תופס את מרבית נפחן. הוא מורכב ממרכיבים רבים, ומסייע לרקמה לעמוד

בלחצים המכאניים המופעלים עליה. חלבון סיבי המקנה לרקמה החוצתאי את החוזק המכאני מפני מתיחה.קולאגן

מולקולות קולאגן3 גדילים במבנה הליקאלי. 3מולקולת הקולאגן היא בעלת סוגים20. יש כ- collagen fibers ואלו יחדיו יוצרים Collagen fibrilיוצרות

שונים של קולאגן. הקולאגן בממברנה הבזאלית מהווה גם קרום חצי בררני. ECMתאים בעור המפרישים קולאגן ואת שאר רכיבי ה- פיברובלסטים

אוסטאובלאסטים

ECMתאים בעצמות המפרישים קולאגן ושאר רכיבים של ה-

מולקולות קולאגן בודדות המופרשות באקסוציטוזה מהפיברובלסטיםפרוטוקולאגניםוהאוסטאובלסטים.

מסייעים לגידול הסרטני לפרוץ את הממברנה–אנזימים מפרקי קולאגן קולאגנאז אנזים חוצתאי המחבר מולקולות קולאגן ליצירת סיביהבזאלית.

קולאגן. ???? מטריקס

מטאלו-פרוטאזות

אנזימים המפרקים רכיבים שונים בחומר החוצתאי.

איזה תא???(חלבון חוצתאי המחבר בין קולאגן לתא )פיברונקטין חלבון ממברנאלי. צידו האחד נקשר לציטוסקלטון )אקטין(, צידו השניאינטגרין

משמש כקולטן המזהה את הפיברונקטין. בנוי משתי שרשראות )תתי יחידות נקשר– יש הרבה סוגי תתי יחידות, נוצר מגוון(. בנוסף –אלפא וביתא

מחבר המי-דזמוזומים למשטח–. ובנוסף basal laminללמינין על ה- החוצתאי.

RGDרצף )ארגינין, גליצין, חומצה אספרטית( המשמש לזיהוי הפיברונקטין ע"י האינטגרין.

שפעול Inside out

רצפטור מפעיל את–האינטגרין יכול להיות משופעל מבפנים החוצה לפיברונקטין האינטגרין מצדו הפנימי, ואז צידו החיצוני נקשר

שפעול Outside in

הפיברונקטין מפעיל את האינטגרין וגורם לצדו הפנימי להקשר לסיביהאקטין.

GAGsGlycosaminoglycans –מבנים של פוליסכרידים המחוברים לחלבונים חוצתאיים )בד"כ מחוברים לחלבון מרכזי ויוצרים מבנה דמוי מברשת(.

( החוזרים פעמים רבות, ומחוברים בקצותיהםB ו- Aבנויים משני סוכרים ) מקנים GAGsע"י מספר סוכרים נוספים למולקולת חלבון מרכזית. ה-

לרקמה החוצתאית עמידות בפני לחצים )בניגוד לקולאגן המספק עמידות כך היא תהיה יותרGAGsבפני מתיחה(. ככל שברקמת החיבור יהיו יותר

סופחים מים(, כמו למשל רקמת החיבורGAGsדמויית ג'לי )מכיוון שה- שבעין.

. שיירי הסוכר המתפרקים יכולים לשמש כפקטוריGAGsחלבון המפרק הפרנאזגדילה, ולעודד תאים אחרים בסביבתם לגדול/ להתחלק.

מקובצים זה לצד זה–רוב התאים בגוף האדם מסודרים ברקמת אפיתל רקמת אפיתלויוצרים "יריעת" תאים.

Epithelia .מבנה הדף ששורת תאי אפיתל יוצרתרקמת האפיתל המצפה את צידם הפנימי של החללים בגוף. אנדותל

ממברנה Basalבזאלית

רקמה דקה וחזקה של חומר חוצתאי, עליה יושב הצד הבזאלי של האפיתל. Basal lamina. יש חשיבות רבה לקשר בין ה- Type 4בנוייה מקולאגן

Page 17: מושגים בביולוגיה

lamina מעבר לתמיכה פאסיבית. תא שינתק ממנה יעבור–לתאים היושבים עליה אפופטוזיס.

להחזיק את תאי האפיתל.–. תפקידו Basal laminaחלבון הנמצא על ה- למינין ( לחלבוני האינטגריןBasal laminaהוא מספק אתרי הצמדה )על ה-

B2 ו- B1( ושתי שרשראות Aהיוצאים מהתאים. בנוי משרשרת מרכזית )המלופפות סביבה )צורת צלב(

)להגיד את זה הרבה פעמים, זה כיף(. חלבון הצמדה נוסף )כמו הלמינין(. אנטקטיןFocal

Adhesion Site למינין, אנטקטין. –נקודות האחיזה של התאים לממברנה הבזאלית

מחברים את הקדהרינים בפנים התא אל סיבי האקטין. קטניניםאימונוגלובולין )

IG) מולקולות הקשורות לתא ולהן חלק חוצתאי מאוד גדול. הקשר לתא יכול

להיות מאוד רופף )לעתים אפילו לא יעבור את כל הממברנה(. בחלק החיצוני קיפולים רבים אליהם נקשרים חומצות אמינו. עוזרים לתאי דם

להצמד לדופן האנדותל בעת דלקת. חלבון חוצתאי המקנה גמישות לחומר החוצתאי. למשל נמצא הרבה אלסטיןאלסטין

בדפנות כלי דם )תורם לגמישותם(. הראשונים שמגיבים במקרה של דלקת. –מזהים שיירים סוכריים סלקטינים

שלבי התקדמות

גידול

. קשרי הקדהרין3. תאי אפיתל עולים זה על זה. 2. תאי אפיתל רגילים. 1 )במקומם(. in situ אבל התאים עדיין – נהרסת adhesion beltנפרצים, ה-

.5. הממברנה הבזאלית נהרסת, התאים הסרטניים מגיעים לכלי הדם. 4 התאים הסרטניים יוצאים מזרם הדם ומקימים מושבות.–אקסטרווזציה

Carcinoma in situ

ממוקמת במקומה. קשרי הקדהרין נפרצו, אבל הקרצינומה עדיין לא עברהאת הממברנה הבזאלית

Invasive carcinoma

קרצינומה שנמצאת במערכת כלי הדם ועלולה ליצור גרורות.

שימוש ב-RGD

, ובכך לאRGDאפשר לגרום לאיטגרינים להקשר לחלבונים אחרים עם רצף יישארו אינטגרינים לקשירת התאים הסרטניים אל המשטח.

מושבה, גרורהמטאסטאזהתהליך יציאת התאים מהרקמה הראשונית לזרם הדם. אינטראווזציהתהליך יציאת התאים הסרטניים מזרם הדם לצורך הקמת מטאסטאזות. אקסטרווזציה

הגידול מפריש חומרים שמגייסים לעזרתו כלי דם.אנגיוגנזה התיאוריה של

לאנס ליוטה . הצמדות התאים הסרטניים1שלושת התנאים/שלבים באקסטרווזציה:

. יכולת נדידה אל תוך3. פריצת הממברנה הבזאלית. 2לממברנה הבזאלית. הרקמה החדשה.

"זרע בסביבהטבעית"

תיאוריה לפיה כל סרטן יישלח גרורות לאיבר מסויים. כך למשל, סרטןערמונית שולח גרורות לעצמות.

Page 18: מושגים בביולוגיה

Benignגידול שפיר- גידול סרטני הממוקם באזור מסויים. יש כאן תאים סרטניים שמתחלקים, אך ממוקמים במקום ספציפי )לפעמים אפילו בקפסולה( ולא

ישלחו גרורות. Malignant גידול סרטני שיצא ממיקומו ויכול לשלוח גרורות. תאי הגידול–גידול ממאיר

ליכולים לחדור לאיברים אחרים, למערכת הדם ולמערכת הלימפה. Lymphomasמחלות סרטן שמקורן במערכת החיסון

Leukemiasמחלות סרטן שמקורן בתאים היוצרים את תאי הדםCarcinomasמחלות סרטן שמקורן בתאי האפיתל

Sarcomas)מחלות סרטן שמקורן בתאים לא אפיתליים )תאי שריר ורקמות חיבורגידול שמקורו לא בדםגידול מוצק סוג אחד של גנים סרטניים. אלו גנים המעודדים חלוקת– Oncogenesאונקוגנים

תאים, שבשל מוטציה יצאו משליטה/ לא מבוקרים. האונקוגנים לא עוברים בתורשה )לא מאפשרים התפתחות עוברית תקינה(. דוגמאות: גנים

, גניםGF, גנים המקודדים ל- )GF )EGF-R, NEU-Rהמקודדים לקולטני (. מכונים גםRASהמקודדים לחלבונים בשרשרת העברת האותות )למשל

proliferation genes –גני התרבות גנים חיוניים הנמצאים בתא נורמלי, ובד"כ מעודדים חלוקת תאים. אםפרוטואונקוגנים

הפרוטאונקוגנים יעברו מוטציה, הם עלולים להפוך לאונקוגנים. EGF-R -רצפטור לEGFאם הגן )פרוטאונקוגן( המקודד לחלבון זה משתבש והופך .

לאונקוגן, הרצפטור עלול להיות פעיל כל הזמן ללא תלות בהקשרות ליגנד, ובכך לעודד את התא להתחלק ללא תלות בסיגנאלים חיצוניים. בנוסף,

יש הרבה רצפטורים– עולה EGF-Rבתאים סרטניים נראה כי כמות ה- כאלו.

BRAF -אחת הקינאזות הראשונות בשרשרת האותות. מופעלת ישירות ע"י הRAS. . BRAF מגידולי המנלומה יש מוטציה בגן המקודד ל- 66%ב-

HER2.בתאים נורמליים לא מופיע. בתאי סרטן שד רואים ביטוי עודף של חלבון זה זהו קולטן לפקטור גדילה.

שינוי נקודתי בגנום המשנה את מבנה החלבון הנוצר )למשל החלפתמוטציהנוקלאוטיד(

Gene amplification

(, ייצורHer2 למשל ייצור עודף של קולטנים )–ביטוי עודף של גן מסויים . RASעודף של פקטורי גדילה, ייצור עודף של

Chromosome rearrangement

למשל החלפת שני חלקי כרומוזום )דוגמא: כרומוזום–שיבוש כרומוזומלי פילדלפיה(.

כתוצאה משינוי בקריוטיפ–חלבון שנוצר משני )או יותר( מקטעי גנום שונים חלבון היברידי)שחלופים לא מתוכננים בין כרומזומים( או משינויים אחרים.

כרומוזוםפילדלפיה

.9 עם החלק הקטן של כרומוזום 22נוצר מאיחוד החלק הקטן של כרומוזום . bcr-abl –יש בו גן היברידי

ablחלבון המשמש כטירוזין קינאז ציטופלזמטיBcrחלבון נוסף

BCR-abl.החלבון ההיברידי שנוצר כתוצאה מהמוטציה ומיצירת כרומוזום פילדלפיה טירוזין קינאז שאינו עובד כשורה; מעודד– לא תקין ablגורם ליצירת

חלוקה, מעכב אפופטוזיס, וגורם לחוסר יציבות גנטית. CMLChronic Myelogenous Leukemia –נוצרת כתוצאה משחלוף כרומוזומים

ויצירת כרומוזום פילדלפיה. מאופיינת ביצירת מוגזמת של תאי דם לבנים,

Page 19: מושגים בביולוגיה

,chronic phaseובתאים שאינם עוברים התמיינות. שלושה שלבים: accelerated phsase, blast phase השתלות מח עצם,–. טיפול עד כה

אינטרפרון, כימותרפיה. Tumor

Suppressor Genes

גנים המקודדים לחלבונים המשתתפים בבקרת מחזור–"אנטיאונקוגנים" התא. כאן בעייה שתגרום להיעדר חלבונים אלו )או להקטנת ריכוזם( תגרום

כאן מחסור בחלבונים אלו יגרום–לתא להתחלקות יתר. )בניגוד לאונקוגנים להתפתחות תאים סרטניים(. עשויים לעבור בתורשה. בניגוד לאונקוגנים כאן

שני הכרומוזומים צריכים לעבור מוטציה. אם אחד פגום, התא עדיין יוכל לתפקד. הסיכוי לשתי מוטציות "ספונטניות" נמוך, אבל אם פרט קיבל מהוריו כרומוזום מוטנטי, ההסתברות לחלות שווה להסתברות לפתח

antiproliferation –מכונים גם גנים נוגדי התרבות מוטציה בכרומוזום אחד. genes בו יש –. אם נאחד תא סרטני עם תא בריא tumor suppressor genes

אז בחלק גדול מהמקרים התא שיווצר יהיה בריא. – , שגורם13גידול נדיר של הרשתית בילדים. נגרם כתוצאה מחסר בכרומוזום רטינובלסטומה

. Rbלהיעדר גן ה- Two hit

model . על מנת שיווצר סרטן משפחתי, אחד הגנים צריךKnudsonהתאוריה של

להיות פגום מראש, ואז הסיכוי ששני הגנים יהיו משובשים גבוה יותר.

Rb -חלבון הRb -משתתף בבקרת חלוקת התא ב G1 Checkpoint -ה .Rbנקשר . כאשרDNA( לשעתק את ה- E2Fאל רכיב שמונע מפקטור השעתוק )

עובר זרחון ומאפשר לשכפל את ה-Rb, ה- Sהתא רוצה לעבור לשלב DNA היעדר חלבון .Rbאו פעילות לא תקינה שלו( תגרום לשכפול לא(

, כמו ברטינובלסטומה. DNAמבוקר של ה- P53 -הזכור לטוב. חלבון מבקר גן. אם הDNA -פגום, ריכוז ה p53יעלה והוא

התא ימתין עדG1. אם התקלה התגלתה ב- P21יפעיל גן המקודד לחלבון יגרום לו לעבור אפופטוזיס.G2, P53שהיא תתוקן, אם התקלה התקלתה ב-

פגום. סוג DNA תגרום לתא להמשיך להתחלק גם אם ה- p53מוטציה ב- p53 מבקר אפופטוזיס. כשריכוז p53. בנוסף tumor suppressor geneשל

עולה, ריכוז החלבונים הפרואפופטוטים יעלה, והתא ייכנס לתהליך של , ובכך מונעים מהתאp53 יש וירוסים שמבטלים את השפעת ה- אפופטוזיס.

אליו נכנסו לעבור אפופטוזיס. Herceptin -2תרופה לסרטן שד. מבוססת על נוגדן לHER,קולטן לפקטור גדילה(

, הנוגדנים מושכיםHER2מבוטא יתר על המידה בסרטן שד(. לאחר זיהוי ה- (???תאים נוספים שתפקידם להרוג את התא )או לגרום לפירוק הקולטנים

VEGFפקטור גדילה, המעודד יצירת כלי דם. גידולים סרטניים משתמשים בו לצורך אנגיוגנזה.

Avastin -תרופה סרטנית )לסרטן המעי הגס( החוסמת את הVEGFובכך מונעת אנגיוגנזה )הווצרות כלי דם שיספקו מזון לגידול, יגרמו להרחבתו. בנוסף הם

מגבירים את הסיכוי שהגידול יעבור לכלי הדם(. זהו נוגדן הפועל כנגד פקטור(. VEGFהגדילה )

זהו חלבון שתאי הגוף מייצרים ומהווה גורם–תרופה לסרטן )עפ"י ויקיפדיה אינטרפרון חשוב בתגובה חיסונית לנגיף. נעשה בו שימוש כתרופה למספר מחלות, בינהן

מס' סוגי סרטן( Gleevec -תרופה לCML -כזכור, ב .CML( נוצר חלבון היברידי bcr-abl )– -ה abl

abl נקשר ל- Gleevecsמשמש כטירוזין קינאז שיצא מכלל שליטה. ה- , ובכך מונע את פעילותATPהפגום במקום בו אמורה להקשר מולקולת ה-

הטירוזין קינאז )הזקוק לאנרגיה על מנת לזרחן חלבונים נוספים(. יעילה יפתחו עמידותblastבעיקר לחולים בשלב הכרוני. חולים בשלב ה-

(. מסתבר שהתרופה טובהGleevec)באמצעות מוטציות באתר הקישור ל-

Page 20: מושגים בביולוגיה

. GISTגם כנגד GISTGastrointestinal stromal tumors –.גידול ממאיר של מערכת העיכול

טיפול בניתוח )יש חזרה של גידולים(, וגם כימותרפיה והקרנות )רק אחוז קטן מגיב(. נוצר ממוטציות בקינאז )ברצפטור טירוזין קינאז???(. התגלה ש-

Gleevec .עוזר לטיפול במחלה

הוא למות,defaultמוות מתוכנן. מוות שהתא יוזם בעצמו. בתאים רבים ה-אפופטוזיס ואם אין פקטורים שגורמים להם לחיות הם ימותו. תהליך מרכזי

בהתפתחות, מרכזי גם במערכת החיסון. כימותרפיה והקרנות גורמותלאפופטוזיס. זהו "מוות נקי" המתבצע ע"י חלבונים בצורה מסודרת.

מוות מכאני של תא. כתוצאה מלחץ מכאני התא מתנפח ומתפוצץ. תכנונקרוזיסנשפך לסביבה ויגרום בד"כ לדלקת.

"אכילה עצמית". בתנאים של מחסור במזון, התא מתחיל להרוס אברוניםאוטופגיה אברונים מוקפים בממברנה ועוברים הרס ע"י הליזוזום. במקרים–שונים

רבים התא ימות עקב הרס מרכיבים חיוניים. שלבי

האפופטוזיס התכווצות התא, הרס חלבונים וכרומטין, שינוי בקוטביות הממברנה, בליעת

שברי תאים ע"י תאים בולעניים. חלבונים פרוטאוליטים שגורמים לתהליך האפופטוטי. הם משתתפים בשלבקספאזות

הרס החלבונים והכרומטין. –השני קספאזות לא פעילות. רק ע"י חיתוך פרוטאוליטי ודימריזציה הפרוקספאזותפרוקספאזות

תהפכנה לקספאזות פעילות. Initiator capases

caspaseהקספאזות הראשוניות המופעלות בתחילת התהליך. גורמות ל- cascade .

סובסטרטים שלקספאזות

DNA )עובר פרגמנטציה ע"י ה- nuclear lamin, DNAחלבוני ציטוסקלטון, se)???

הרס כרומטיןDeath ligand .ליגנדים המעבירים אותות למוות תאי

פקטורים המשרים

אפופטוזיס

היעדר פקטורי גדילה הכרחיים, ביטוי אונקוגנים בלתי מבוקר, גורמים כימיים ופיזיקליים בסביבה )קרינה, חומרים כימוטרפיים, רדיקלי חמצן

-אלפא(FasL, TNFחופשיים(, ליגנדים משרי אפופטוזיס )Mitochondrial

pathway C מושרה ע"י שחרור ציטוכרום –מסלול האפופטוזיס הפנימי

מהמטוכונדריה. מופעל במקרים של ביטוי אונקוגנים, או של נזקיםסביבתיים.

Death ligand pathway

מתחיל כתוצאה מגירוי של קולטן. תווצר–מסלול האפופטוזיס החיצוני שרשרת תגובות, שתתחיל באזור הקולטן. לא יווצר אפופטוזום. משמש

להריגת תאים נגועים בוירוס, להריגת תאי מערכת החיסון. ייגרם כתוחצאה בסביבה. death ligandמ-

חומר המשתחרר מהמיטוכונדריה ומעורר אפופטוזיס. יוצר אתCציטוכרום האפופטוזום.

, ומורכב מציטוכרום, חלבונים מתאמיםCקומפלקס הנוצר ע"י הציטוכרום אפופטוזום. caspase cascade. האפופטוזום מפעיל את את ה- initiator caspasesו-

Bcl2.מכילה חלבונים פרואפופטוטיים ואנטיאפופטוטיים. חלבון מונע אפופטוזיס

Page 21: מושגים בביולוגיה

לא יהיה אפופטוזיס. כך, למשל,Bcl2כשהוא עובר מוטציה, ויש עודף תאים משיגים עמידות בפני כימותרפיה.

חלבוניםפרואפופטוטיים

מהמטוכונדריה. C ומאפשרים שחרור ציטוכרום Bcl2מנטרלים פעילות

חלבוניםאנטיאפופטוטיי

ם

. BCl2חלבונים מונעי פעילות אפופטוטית, כמו למשל

E1B -גן המקודד לחלבון היודע לבטל את פעולת הp53,כך וירוס החודר לתא . אם התא יזהה את–מונע מהתא להרוג אותו. בגנום הוירוס יש אונקוגנים

האונקוגנים הוא יעבור אפופטוזיס. Survival

factors . בתאים שסביבתם רווייהNGF כמו למשל ה–פקטורים מונעי אפופטוזיס

יש רמה גבוהה יחסית של חלבוני אנטי אפופטוזיס. בנוסף הואNGFב- מונע שעתוק של גנים פרו אפופטוטיים.

Recapitulation .תיאוריה לפיה בשלבי ההתפתחות שלנו נעבור תהליך אבולוציוני)שונות, סלקציה, תורשה, זמן(אבולוציה

C elegnasתולעת שקופהDrosphilaזבוב

Xenopus laevisצפרדע. לה ביצים גדולות. נוח לעקוב אחרי תהליך ההתפתחות העוברית שלה.

Zebrafish .דג. משמש כמודל של אורגניזם בעל חוליותChickאפרוח. אפשר לבצע בו מניפולציות כירורגיות, כלים גנטיים פחות

מתוחכמים. אכלנו כזה היום. דמיון95%הרולס רויס של המודלים ההתפתחותיים. קרוב יחסית לאדם )עכבר

בגנום(, יש הריון ברחם מה שמקשה על המחקר. Antennapodia "בראשו של הדרוזפילה התפתחה לה רגל. נוצר בשל בעייה–"רגל אנטנה

למה זה קרה???בגן המקודד לתהליך התפתחות. Piebaldism מחלה הגורמת לאזורי לבקנות. נוצרת כתוצאה ממוטציה בגןKIT .

KITגן למחלה הנ"ל. בודדו אותו, ואז הזריקו אותו לעכברים. ראו שבעכברים מתפתחת מחלה דומה.

Cell biologyתהליכים בביולוגיה תאית החיוניים להתפתחות עוברית תקינה: חלוקת תאים, אפופטוזיס, תנועת תאים, דיפרנציאציה וספציאליזציה.

Cellular biology and

Genetics

מדע זה תורם לנו בזהוי הגנים הקשורים בהתפתחות.

Embryologyהכלים המרכזיים במחקר אמברילוגי: צביעת תאים ומעקב אחר התפתחותם, מניפולציות של רקמה.

Fertilization זיגוטה. כאשר תא זרע חודר לביצית,–הפרייה. הביצית המופרית הממברנה משנה את חדירותה ליוני סידן. יוני סידן חודרים לתא ומניעים

את תהליך ההפרייה העוברית. Cleavageהתלמה". השלב הראשון לאחר ההפרייה. הזיגוטה מתחלקת אך אין"

. בהמשך חלק מהתאיםMorulaהגדלה של הציטופלזמה, ומתקבלת ה- . blastula נוצרת לנו ה- –שוקעים ונוצר חלל בתוך ה"כדור"

Gastrulationבשלב זה נוצרות שלוש שכבות הנבט, המהוות את הבסיס הראשוני להתמיינות התאים.

Organogenesis

Page 22: מושגים בביולוגיה

ביצית מופרית זיגוטהMorula -במהלך שלב הcleavage מתקבלת morulaזוהי ביצית מופרית המחולקת .

להרבה תאים קטנים. נפחה של המורולה זהה לנפח הזיגוטה. Blastula -כדור תאים החלול במרכזו. מתקבל בסוף שלב הCleavage .זה השם של

המצב או השם של התהליך?Blastocoel .החלל המתקבל בכדור

Blastoderm .שכבת התאים המקיפה את הבלסטוסלה כדור הבלסטולה "בולע את עצמו" ומתקבל לנו כדור ובתוכו חלל נוזלי.גסטרולה

פי הטבעת. במעטפת–החלל הנוזלי יתפתח להיות מערכת העיכול, החור שכבות שונות:3הכדור ניתן להבחין בין

שכבות תאים שונות הנוצרות במהלך הגסטרולה. כל שכבה מהווה בסיס3שכבות נבטלהתפתחות איברים שונים.

משם יתפתחו העור ומערכות–השכבה החיצונית של הגלסטרולה אקטודרםהעצבים המרכזית והפריפריאלית

משם יתפתחו איברים )לב, כליות(,–השכבה האמצעית של הגלסטרולה מזודרםשרירים, רקמות חיבור, סחוסים, עצמות, כלי דם.

משם יתפתחו התאים המצפים את–השכבה הפנימית של הגלסטרולה אנדודרםמערכת העיכול, ואיברים כמו הלבלב, הריאות, וכבד.

Germ Cell מהם יתפתחו תאי הזרע/ הביצית.–תאי נבט שמפוזרים אי שם בגלסטולה הווצרות מערכת העצבים. נוירולציה זהו שקע במזודרם. הנוטוקורד– צינור החוצה את העובר – Notochordנוטוקורד

Nueral tubeשוקע, וגורם לשקיעה נקודתית של האקטודרם ויצירת ה- Neural tubeצינור עצבים ראשוני ממנו יווצר בסופו של דבר המוח וחוט השדרהNueral crest -אזור בין חיבור של הNeural tubeוהאקטודרם שמעליו ממנו תווצר

תאים אלו ינדדו ויצרו את מערכת–מערכת העצבים הפריפיאלית העצבים הפריפריאלית.

Neural plate??????????????????????????????????????????Organogenesis .הווצרות האיברים

Somites -בליטות )שנוצרות מהמזודרם( משני צידי הneural tubeהבליטות האלו . ייצרו בסופו של דבר את החוליות, השרירים, הסחוסים וחלק מתאי הדם.

Yolk .מאגר מזון בחלל הפנימי של הגסטרולהCell fate הוא–לכל תא יש גורל משלו. אם תא ישאר במקום שבו הוא נמצא

יתפתח בהתאם לסביבתו הנוכחית. Cell

determination גם אם נעביר את מיקומו של תא, הוא יתפתח בהתאם למה שהיה מתוכנן

מראש. אם נקח תא ראש, נשתיל אותו באזור שמתפתח לזנב והוא . אם הוא יתפתח לזנב, הואdetermined אז הוא מסוג –יתפתח לתא ראש

מתרחש מתישהו בגסטרולה. determination. ה- not determinedמסוג תאים

totipotinetים- תאים שיכולים להתפתח ולהתמיין לכל סוגי התאים. תאים בשלבים

תאי גזע(–-ים )למשל totipotentהראשונים של ההתפתחות הם תאים

mutipotentים- תאים שיכולים להתמיין ולהתפתח למספר מוגבל יותר של תאים. בשלבים

המאוחרים של ההתפתחות הם פחות גמישים מבחינה התפתחותית. התמיינות

differentiationמתחילים להווצר שינויים מורפולוגיים בתאים על מנת להתאימם לייעודם.

Nuclear tranplnation

לקחו ביצית, הוציאו לה את–השתלה גרעינית. כך שכפלו את דולי הגרעין. לקחו תא מעטין הכבשה, ואחדו אותו עם תא הביצית. יש כאן תא

ביצית עם גרעין )מתא העטין(. אם נגרה את הביצית עם סידן, ונשתיל אותה לאם פונדקאית, נקבל הריון. זה מתבסס על כך שכל תא מכיל את כלל רפרטואר הגנים. למרות שתא העטין הוא תא ממויין, הוא מכיל את

כלל רפרטואר הגנים.

Page 23: מושגים בביולוגיה

Embryonic induction

השראה עוברית. זהו אזור שגורם ליש איזשהו אזור בעובר שגורם לכל התאים שמסביבו להתארגן ולהתמיין ולהתמחות בצורה מסויימת. אם

בתא אחר יהיו שני עוברים. inductionנשכפל תא שעושה השראה עוברית

ראשונית חלוקה לציר–ההשראה הראשונית גורמת למשהו שמשנה את כל העובר

סימטריהOrganizer,

dorsal blastopore lip

תא שיוצר השראה עוברית.

Secondary induction event

השראה שגורמת להתמיינות תאים, אבל באופן יותר מקומי לעומתההשראה הראשונית. למשל הווצרות רגל.

Wntעוברית. מולקולה שיכולה לגרום להשראה Cell diversity -4היכולת להגיע מתא אב זהה לשני תאי בת שונים. מושגת באחת מ

דרכים: פיזור שונה של

הציטופלזמה תא האב מתחלק לשני תאי בת בעלי גרעינים זהים, אבל הציטופלזמה

שבהם שונה. הדבר מושג באמצעות חלוקה לא סימטרית של ציטופלזמהבתא האב )כמו בזיגוטה(

Short-range induction

המשפיעים האחד על התמיינותו של–אינטראקציות בין תאים שכנים השני.

longמורפוגנים ) range

induction)

משרנים ארוכי טווח. מולקולות המשרות אפקט מדורג. האפקט משתנה בהתאם לריכוז המולקולות שבא במגע עם התאים. יכול להווצר מצב

שתאים הקרובים לתא שהפריש מורפוגן יתמיינו לסוג אחד של תאים,ותאים רחוקים יותר יתמיינו לסוג תאים אחר.

Cell migration -במהלך הגסטרולה יש נדידה של תאים )למשל התאים מאזור הnueral crest .)צריכים לעבור לכל הגוף

Cell adhesionתאחיזה. התאים הממוינים מצפים למצוא תאים דומים בסביבתם. הם יסתדרו כך שהם יהיו ליד תאים הדומים להם. כך נוצרות רקמות. מולקולות

מדביקות אותן לתאים שלידם. –התאחיזה

Page 24: מושגים בביולוגיה

יחידת תורשה בסיסיתגן גרסה שונה של אותו גן. למשל לגן הקובע צבע פרחים יש אלל אדום ואללאלל

לבןהביטוי של התכונה, מה שרואים כלפי חוץ )צבע הפרחים(פנוטיפהקידוד הגנטי של התכונה. תמונת הגנים של כל תכונה. גנוטיפ

Pדור ההוריםF1)דור הצאצאים הראשון )הילדיםF2)דור הצאצאים השני )הנכדים

Crossזיווג מבוקר בין שני פריטיםHybridפרט הנוצר מזיווג בין שני פריטים בעלי פנוטיפ שונה

Monohybrid cross

הכלאה בין שני הורים השונים זה מזה רק בתכונה אחת.

Pure line תוצר של הכלאות עצמיות במשך שנתיים. –תכונה טהורה. אצל מנדל Reginal Punnett

"הריבוע".

( וגם במצב בו רק אחד מהםCCמבוטא אם שני האללים דומיננטיים )אלל דומיננטי(. Ccדומיננטי )

מבוטא רק במצב בו יש שני אללים רצסיביים. אלל רצסיביתא רבייה )זרע או ביצית(גמטה עקרון

ההתפצלותSegregation law –החוק הראשון של מנדל; בכל תא פרט יש לכל גן שני

אללים, אך בגמטות של כל פרט נוכל למצוא רק אלל אחד. עבור כל גן,הפרט יחלק בצורה שווה את האללים שלו בין הפרטים.

(gg, GGגן בעל שני אללים זהים )המוזיגוט(Ggגן בעל שני אללים שונים )הטרוזיגוט

"הפרייהאקראית"

Random fertilization –גמטות האב פוגשות את גמטות האם באופן ללא תלות במידע הגנטי אותו הן נושאות. –רנדומלי

נתון פרט בעל פנוטיפ דומיננטי. תפקידה של הכלאת המבחן הוא לקבועהכלאת מבחן

Page 25: מושגים בביולוגיה

(. נזווג את הפרט עםAa( או הטרוזיגוט )AAאם הפרט הוא הומוזיגוט ) (. אם כל הצאצאים הם בעלי פנוטיפ דומיננטי אזי הפרטaa ) פרט רצסיבי

(, ואם חצי מהצאצאים בעל פנוטיפAAהראשון שלנו היה הומוזיגוט )(. Aaדומיננטי וחצי בעלי פנוטיפ רצסיבי אזי הפרט שלנו הוא הטרוזיגוט )

דומיננטיות-coחלקית )

dominant)

שני הגנים מתבטאים בהטרוזיגוט. הפנוטיפ הוא תוצר ביניים של שני הגנים(R1R2 יחסים: בהפריית שני פריטים הומוזיגוטיים .)– 4 יתקבלו לנו

הטרוזיגוטים, בעלי פנוטיפ ייחודי. בהפריית ההטרוזיגוטים, נקבל יחס של1:2:1 .

Multiple alleles :גנים המכילים יותר משני אללים. למשל בסוגי דםIA, IB, IO .Multiple Genes .מספר גנים המעורבים בקביעת תכונה מסויימתDihybrid cross2 גנים עצמאיים השולטים בשתי תכונות )???????????(

Polygenes2גנים עצמאיים הקובעים תכונה בודדת/ פנוטיפ שבקביעתו מעורב יותר למשל גובה, משקל, צבע עור. –מגן אחד

Heterozygous advantage

כך למשל, בגנים המקודדים לאנמיה–לפעמים להטרוזיגוט יהיה יתרון מכדוריות הדם יהיו50% ההטרוזיגוט, בו –חרמשית )פגיעה בהמוגלובין(

פגועות יהיה חסין בפני מלריה. Dihybrid( פרט שהוא הטרוזיגוט לשתי תכונותAaBb .)

החוק השני שלמנדל

בהכלאה דיהיברידית אין תלות בין העברת כל אחת מהתכונות. כל אחת מהתכונות תעבור בהתאם לחוק הראשון של מנדל. יחסים: הכלאת פרט

,1:1:1:1 –שהטרוזיגוטי לשתי התכונות עם פרט שרצסיבי לשתיהן . היום9:3:3:1 –הכלאת שני פרטים ששניהם הטרוזיגוטים לשתי התכונות

אם שני הגנים ישבו–אנחנו יודעים שהחוק השני של מנדל לא תמיד נכון על אותו כרומוזום, תהיה תלות בינהם.

אינטרקציה בין תוצרים של שני גנים בו גן אחד משנה את תוצרי הגן השני,אפיסטאזיס – בקביעת צבע פרווה – גנים בעלי קשר היוצרים תכונה אחת. למשל 2או B ,אלל לשחור -b – אלל לחום. אבל גן אחר – E –קובע את יכולת קשירת

, הצבע לא יוכל להקשר והכלב יהיהee –הפיגמנט. אם הגן הזה רצסיבי שלו(Bזהוב )לא משנה מה ביטוי גן ה-

. E במקרה זה –הגן ש"חוסם" את הגן השני גן אפיסטאטי. B במקרה זה –הגן שנחסם גן היפוסטאטי

–לפעמים שילוב של שני אללים יוביל למות האורגניזם. אז היחס ישתנה לטליות/ גן קטלני )במקרה שצירוף שני1:2 אנחנו עשויים לקבל יחס של 1:3למשל במקום

האללים הדומיננטים גורם למוות(. Pleiotrophyגן שמשפיע על יותר מתכונה אחת )למשל על צבע פרוות העכבר וגם על

חיותו(. Tuberous Sclerosis

מחלה תורשתית דומיננטית. יכולה להתבטא בדרכים שונות; אוטיזם, גידולי לב, ציסטות בכליות, כתמים על העור. מחלה זו נוצרת ממוטציות

. Genetic Heterogeneity –בשני גנים שונים Genetic

Heterogeneityמחלה )או סתם פנוטיפ( הנובעים ממוטציה בכמה גנים )לא רק בגן אחד(.

בדיקת כרומוזומים. מסתכלים על מספרם, צורתם, מיקום–)קריון( קריוטיפ הצנטרומרים, מידת החספוס שלהם. הקריוטיפ מתבצע בשלב האנאפאזה,

לכן נוכל לבצע קריוטיפ רק על תאים שמסוגלים להתחלק. על מנת לבצעקריוטיפ אנחנו צריכים תא מתחלק ויכולת לעצור את התא בעת החלוקה.

סוג של קולכיצין העוצר את חלוקת התא במצב המיטבי לצפייהקולכמידבכרומוזומים. משתמשים בו בעת ביצוע בדיקות קריוטיפ.

Page 26: מושגים בביולוגיה

כרומוזומיםהומולוגיים

(XYכרומוזומים שהגיעו מזוג ההורים )בניגוד לכרומוזומי

P )בא מהמילה –הזרוע הקצרה של הכרומוזום )יחסית לצנטרומר petitQ .הזרוע הארוכה של הכרומוזום

כרומוזוםמטאצנטרי

כרומוזום בו הצנטרומר נמצא באמצע, ומפריד אותו )הצנטרומר( לשניחלקים זהים.

כרומוזוםסאבמטאצנטריא

לי

רגל אחת ארוכה ורגל אחת–( Q ו- Pאם שני הצדדים לא שווים )יש קצרה.

כרומוזוםאקרוצנטרי

בכרומוזום כזה הצנטרומר יהיה בקצה. הכרומוזום האקרוצנטריים הם )מעורבים בהתפתחות תסמונת דאון. בנוסף, אלו13,14,15,21,22

הכרומוזומים היוצרים את הגרעינון(. כרומוזומים )תא46תא שכל כרומוזומיו מזווגים. באדם = תא המכיל תא דיפלואידי

סומטי(. כרומוזומים23תא בו מכל כרומוזום יש רק זוג אחד. באדם = תא המכיל תא אפלואידי

)גמטה(. 3 יש בתא – 21הווצרות שלשת כרומוזומים במקום זוג. טריזומיה טריזומיה

. 21כרומוזומי גנים שיושבים על כרומוזומים הומולוגיים. אוטוזומים

תאי4 כרומוזומים, נוצרים לנו 46חלוקת תאי הגמטות. מתא מקור בן מיוזה כרומוזומים כל אחת. התהליך מורכב משני שלבים:23 בנות –גמטות בת

בפרופאזה מתבצע שחלוף. במטאפאזה הכרומוזומים–א. שלב ראשון הפעם קו המשווה לא מפריד בין כרומטידות–מסתדרים על קו המשווה

אלא בין כרומוזום לבן הזוג שלו. בסוף התהליך יש לנו שני תאי בת שכל 2 כרומוזומים כפולים )כל אחד מהם מכיל 23אחד מהם מכיל

כרומטידות(. כל תא בת מהשלב הראשון עובר תהליך הזהה למיטוזה כך–ב. שלב שני

כרומוזומים רגילים )ולא כפולים(. 23שתאי הבת של תא זה מכילים השונות בין התאים מושגת ע"י העובדה שכל תא בת מקבל רצף של בני זוג

שונים של כרומוזומים, ובנוסף בשל קיום תהליך השחלוף. . החלפת חלקי כרומוזומיים בין כרומוזום לכרומוזום הזוגCrossing overשחלוף

שלו. "זו הסיבה שיש שוני ביניכם לאחים שלכם, לאחיות שלכם ולשכניםשלכם".

אחד הכרומוזומים מופיע כשלשה–מחלה הנוצרת כתוצאה מטריזומיה תסמונת דאוןולא כזוג. יכול להגרם כתוצאה מכך ש:

א. תא ביצית שעבר שלב ראשון של מיוזה יעבור עוד פעם שלב ראשון שלמיוזה ויתקבל תא ביצית עם שני כרומוזומים. כאן כל צנטרומר יהיה שונה.

(Maternal Ist Meiosis .) –ב. במהלך המיטוזה השנייה )שלב ב' במיוזה( הצנטרומרים לא נפרדים

גמטה אחת תכיל שני כרומוזומים, והשנייה לא תכיל אף כרומוזום. כאן שני(Maternal/Paternal IInd meiosisהצנטרומרים יהיו זהים )

Euploidסט כרומוזומים נורמליAneuploid סט כרומזומים לא מאוזן. טריזומיה היא סוג שלAneuploid .

????????????????????????????????????????????????????פוליפודיה גורם לתסמונת דאון; אינטיליגנציה נמוכה, פגמים בלב ובמערכת העיכול,21טריזומיית

בשל הפרדה לא– מהמקרים 92%פגיעות רבה ללוקמיה ולאלצהיימר. נכונה במיוזה הראשונה של האישה.

עוד דבר רע מאוד. גורם לבעיות בלב, בכליות,– 18Edwards Syndromeטריזומיית אצבעות ידיים מכופפות.

Page 27: מושגים בביולוגיה

מהתינוקות שורדים את שנתם18% דבר נורא. רק – 13Patau syndromeטריזומיית הראשונה.

. XXY או XYY –אנאפלואידיות בכרומוזומי המין טריזומיית טרנרPedigree איש נגוע. עיגול– אשה. צורה מלאה – גבר, עיגול –עץ משפחה. ריבוע

– אבי השושלת. זית קטן – נשא. ריבוע עם חץ –מלא בתוך טבעת ריקה נישואין. קו–הפלה, יש גם סימונים לתאומים זהים/ תאומים לא זהים. קו

נישואין בתוך המשפחה. –כפול מחלת

Huntington, גורמת בסופו של דבר לדמנציה. 50מחלה נוירודגנטיבית. מופיעה בגיל

מחלה אוטוזומליתדומיננטית

עוברת כאלל דומיננטי בכרומוזומים ההומולוגיים. מאפיינים: נראה ביטויים האנטינגטון, התקרחות. –שלה בכל דור, תוקפת בנים ובנות כאחד. למשל

חדירות -Penetrance

אחוז האנשים שבהנתן גנוטיפ פגום יראו פנוטיפ פגום. אחוז האנשים הקרחים מתוך כלל האנשים שיש להם גנוטיפ שמתאים להתקרחות.

דיסטוניה. –( 30%דוגמה למחלה עם חדירות נמוכה )Expressivityצורת ביטוי המחלה באוכלוסייה. לפעמים מחלה אחת תתבטא בצורות

Expressivityשונות אצל פרטים שונים. אם חדירות מתייחס לכמות, מתייחס לאיכות.

–מחלה שביטוייה הקל הוא "כתמי קפה בחלב" ובליטות על העור. בנוסף נויפיברומטוזיס אנשים אלו בעלי סבירות גדולה לפיתוח גידול ממאיר. אצל אנשים

מסויימים כל ביטוי המחלה הוא בכתמים בקרנית העין. מחלה

אוטוזומליתרצסיבית

עוברת כאלל רצסיבי בכרומוזומים ההומולוגיים. המחלה תתבטא בילד, אך הוריו יהיו בריאים. נפוצה מאוד במקרים של נישואין בתוך המשפחה. אם

כל הילדים יהיו חולים. –שני אנשים עם מחלה רצסיבית מתחתנים PKUPhenylketonuria –מחלה רצסיבית הגורמת להיעדר אנזים. אם מאבחנים

אותה בשלב מאוד מוקדם אפשר לתת לתינוק תזונה מיוחדת ולמנוע פיגורשכלי.

הטרוזיגוט של מחלה רצסיבית )במחלה דומיננטית ההטרוזיגוט יהיה חולה,נשאלכן אין חשיבות למינוח של נשא(

איש. – XY אישה. – XX כמובן. Y ו- Xכרומוזומי המין קובע אם זה יהיה זבוב או זבובה. Xבזבוב הדרוזפיליה מספר כרומוזומי ה- דרוזפיליה

מחלות כרומוזוםXרצסיביות

. אם הגנים מקודדים למחלה רצסיביתXיש גנים שיושבים על כרומוזום ה- היא תתבטא רק אצל הזכר )ואצל הנקבה אם יהיו לה שני כרומוזומים–

( נדעXרצסיביים(. בהנתן הפנוטיפ של זכר )עבור תכונה שעל כרומוזום ה- עיוורון צבעים.– שלו. למשל Xבוודאות מה האלל שיושב על כרומוזום ה-

מהבנות נשאיות, אף לא אחד מהבנים יהיה נשא )או שיהיה בריא, או50% שיהיה חולה(. לאב שהוא עוור צבעים לא יוולד בן עוור צבעים )כי אם

הפגום(.X ולא את כרומוזום Yיוולד בן, אז ידוע שהאב תרם את כרומוזום X inactivation

concept מושתק. תהליך ההשתקה מתרחש בשלבX אחד מכרומוזומי –אצל נשים

מוקדם בהתפתחות העוברית. אין תלות בין מקור הכרומוזום )אב/אם( אבל התאים– אחר יושתק Xלהשתקתו. בכל תא סומטי כרומוזום

ברקמת העור–שיתפתחו מאותו תא יהיו זהים בהשתקתם. כך למשל

Page 28: מושגים בביולוגיה

אפשר לזהות אזורים שלמים שבהם הכרומוזום הפעיל הוא אמהי, ואזורים אחרים בהם הכרומוזום הפעיל הוא אבהי )בגלל ההתחלקות הרבה של

. רקXרקמת העור(. התהליך הזה יוצר חיפוי על מוטציות בכרומוזום ה- יתבטאו. זו הסיבה שגם אם לאישה יש כרומוזוםX מכרומוזומי ה- 50%

שמכיל גן פגום הגורם להמופיליה היא לא תחלה במחלה. Barr body -כרומוזום הX -שאינו מבוטא. מספר ה barr body -שווה למספר ה Xים

. 1פחות . Xזכר לו יש מוטציה על כרומוזום ה- המיזיגוט

מחלות כרומוזוםXדומיננטיות

כל הבנות של גבר חולה–מחלות מאוד קטלניות. הדרך לזהות אותן רככת–תהיינה חולות. לגבר חולה לא יהיו בנים חולים. דוגמא למחלה כזו

D .

Signal transduction – .סיכום מהספר Signal transduction –.תהליכי המרת אותות

Page 29: מושגים בביולוגיה

התא מוסר ההודעה מייצר מולקולת סיגנאל שמזוהה ע"י תא המטרה. בתא המטרה–בתאים יש חלבון רצפטור שמזהה את מולקולת הסיגנאל ופועל בהתאם. בד"כ הוראה חיצונית תגרור

תגובה פנימית.

סוגי סיגנאלים: העברה אנדוקרינית. מתבצעת ע"י הורמונים )סיגנאלים המועברים דרך זרם הדם(, מופרשים

ע"י תאים אנדוקרינים. מתבצעת בסביבה החוצתאית. מולקולות הסיגנאל עוברות בדיפוזיה–העברה פאראקרינית

בסביבה החוצתאית. זוהי העברה מקומית. אבל בצורה ספציפית. – מתבצעת בקרבת התא –העברה נוירונית

מחייבת קשר פיזי בין התאים. קולטן של אחד–( Contact-Dependentהעברה תלויית קשר )התאים נקשר לקולטן שעל ממברנת התא השני.

כל תא צריך להגיב רק לסיגנאלים מסויימים; בכל תא יש רצפטורים ספציפיים. יש הרבה סיגנאלים שכלל לא ישפיעו עליו כי אין לו קולטנים

עבורם. סיגנאל אחד יכול לגרום לשרשרת–עדיין כל סיגנאל יכול להשפיע על התא בדרכים רבות

שינויים...

שרשרות התהליכים הללו תלויות בסוג התא. תאים שונים יגיבו באופן שונה לאותם סיגנאלים. בנוסף, כל תא מכיל קולטנים שונים. שילוב מספר סיגנאלים שונים יכולים ליצור תגובות שונות,

ובכך האינפורמציה גדלה.

מולקולת המטרה היא חלבון הרצפטור. הרצפטור היושב על הממברנה קולט את הסיגנאל, –ומופעל. הפעלתו של הרצפטור מפעילה שרשרת תהליכים שבסופם יש תגובה של התא

הפעלת גן, הפעלת אנזים מטאבולי, שינוי בציטוסקלטון, וכו'...Signaling cascade –:שרשרת התגובות המובילה לתגובה המרכזית של התא

מעבירים את הסיגנאל לסיגנאל אחר המעורר תגובה. – transform –המרה העברת האות למקום בתא בו התגובה המתאימה מתרחשת–ממסר לפעמים הקסקדות מגבירות את האות כך שמס' קטן של ליגנדים– "הגברת האות" –הגברה

יכולים לעורר תגובה גדולה. חלוקת האות והפצתו לאזורים שונים של התא.

הסיגנאל יכול להיות מושפע במהלך ההעברה מגורמים נוספים )סיגנאלים חיצוניים–אפנון למשל(.

Vesicular transport –:סיכום מהספר לגולג'י וממנו לאברונים שונים, לממברנה ואלERוזיקולות משמשות להעברת חלבונים הן מה-

חוץ התא, והן להעברת חלבונים מחוץ התא אל תוכו. הוזיקולה צריכה לקחת מהאברון רק את החלבונים המיועדים להעברה לאברון השני.

( שתפקידו לקבוע את צורתן ולתפוסcoated vesiclesהוזיקולות מצופות במעטה חלבוני )מולקולות על מנת להעבירן.

ציפוי מפורסם שכזה הוא קלטרין. וזיקולות מצופות קלטרין משמשות הן להעברת חלבוניםמהגולג'י לאנדוזום והן להעברת חלבונים מחוץ לתא אל האנדוזום. )אנדוציטוזה(. חלבון קטן בשם דינאמין אחראי ליצירת טבעת הקלטרין, ולסגירת צורת הוזיקולה.

איך הקלטרין יודע לאסוף אל הוזיקולה את המולקולות המתאימות?הוא משתמש במשפחת חלבונים נוספת בשם אדפטינים.

הנקשרים למולקולות שונות בתוך השלפוחית. מצדםcargo receptorsבממברנת התא יש השני הם נקשרים לאדפטין המחבר אותן אל הקלטרין.

Page 30: מושגים בביולוגיה

האדפטין של הוזיקולות היוצאות מהגולג'י, שונה מהאדפטין של–יש לפחות שני סוגי אדפטין הוזיקולות שנכנסות באנדוציטוזה. ההבדל נובע מסוג המטען השונה של הוזיקולות הללו...

לגולג'י ובין המדורים השוניםER משמשים ל"עטיפת" וזיקולות מה- COPחלבוני מעטפת מסוג של הגולג'י.

אחרי שהוזיקולה הנצה, היא צריכה להגיע לאברון המטרה שלה. היא עושה זאת על גבי חלבוני מנוע. איך הוזיקולה יודעת היכן היא צריכה לעגון?

. SNAREיש משפחה של חלבונים טרנסממברנאלים המשמשים לזהוי הוזיקולה. הם מכונים v-SNARE – SNAREים על גבי הוזיקולה-

t-SNARE – -ה SNARE .הממוקם על גבי ממברנת המטרה אחד בממברנה של אברוןt-SNARE ספציפי, שיודע להקשר רק ל- v-SNAREלכל וזיקולה יש

המטרה. ( הממברנות צריכות להתאחד. עלt-SNARE נקשר ל- v-SNAREאחרי שלב העגינה )בו ה-

הן צריכות להיות ממש ממש קרובות, ובנוסף להוציא את המים–מנת שהממברנות התאחדו מהצד ההידרופילי של שתי הממברנות. התהליך מתרחש ככה"נ ע"י מספר חלבונים, ובסופו

מלופפים זה סביב זה )כנראהt-SNARE וה- v-SNAREנוצרת ממברנה מאוחדת בה ה- שבתהליך הליפוף הם עוזרים לממברנות להתקרב זו לזו(.

סיכום על אנדוזומים מהספר: האנדוזום מורכב מקומפלקס של צינורות ממברנאלים ווזיקולות גדולות המחוברים ביניהם.

late )הקרוב לממברנה( וב- early endosome ניתן להבחין ב- –באנדוזום אזורים שונים endosome( הסביבה באנדוזום חומצית .)הקרוב לגרעין התא( ph 5-6ונשמרת ככזו ע"י )

(. הסביבה החומצית מפרידה בין קולטני המטעןATPמשאבת פרוטונים )עובדת על אנרגיית למטען עצמו. הקולטנים עוברים אחד משלושה מסלולים:

זהו המסלול הנפוץ–נעטפים בוזיקולות וחוזרים לממברנה המקורית א.מועברים לליזוזום שם הם מפורקיםב. ובכך יוצרים תהלי של העברת–מועברים ביחד עם מטענם למקום אחר בממברנה ג.

טרנסציטוזה. –מטען ממקום חוצתאי אחד למקום חוצתאי אחר לא ידוע בדיוק איך מתבצע המעבר מהאנדוזום לליזוזום.

–חלבונים ליזוזומאליים manose ובגולג'י, מתווספת אליהם קבוצת סוכר זרחנית )ER. במהלך מעברם ב- ERנוצרים ב-

6-phosphate -ב .)Trans golgi -ה mannose 6-phosphate receptorמזהה את קבוצת הסוכר . late endosomeהזו. החלבונים הליזוזומאליים נעטפים ומועברים לליזוזום דרך ה-