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D. Metafase II E. Crossing-over Durante la metafase I si dispone la tetrade sul piano equatoriale. La meiosi I è una divisione riduzionale in quanto si passa da una cellula diploide a due aploidi, mentre meiosi II viene definita equazionale in quanto è molto simile a una semplice divisione mitotica, è una normale mitosi di cellule aploidi. 5)Organizza i seguenti eventi nella successione temporale corretta durante la divisione delle cellule eucariotiche, partendo dall’evento più precoce: (a) Condensazione cromosomica, (b)movimento cromosomico ai poli, (c) duplicazione cromosomica, (d) scomparsa della membrana nucleare, (e) attacco dei microtubuli ai cinetocori, (f) migrazione dei centrosomi verso i poli opposti del nucleo. Nell'interfase avviene la duplicazione cromosomica(c) successivamente, entrando in mitosi, nella profase, avviene la condensazione cromosomica(a) (f) migrazione dei centrosomi verso i poli opposti del nucleo (d)scomparsa della membrana nucleare (e) attacco dei microtubuli ai cinetocori (b) movimento cromosomico ai poli 6)Quali caratteristiche visibili dei cromosomi indicano l’avvenuto crossing over durante la meiosi? La caratteristica che indica che il crossing over è avvenuto è il chiasma. Se non ci fossero i chiasmi non potrebbe esserci l'equa ripartizione e separazione degli omologhi, ma per separare gli omologhi deve avvenire la risoluzione del chiasma. Come si risolve il chiasma? Attraverso un taglio orizzontale che dà solo due (su quattro) cromatidi ricombinanti oppure attraverso il taglio verticale con isomerizzazione per rotazione, in questo caso tutti e quattro i cromatidi sono ricombinanti 7) Durante l'interfase: A. si duplica il materiale genetico B. l'attività nucleare è ferma C. i cromosomi sono visibili al microscopio D. la cellula moltiplica il numero dei suoi organuli 8) Durante l'anafase mitotica: A. i cromosomi si allineano sul piano equatoriale B. scompare la membrana nucleare C. si riforma la membrana nucleare D. si separano le coppie di cromatidi E. si rompe il centromero I cromatidi sono tirati dalle fibre del cinetocore verso i poli della cellula Qual è la differenza fra anafase A e anafase B in mitosi? È una differenza che viene fatta in termini funzionali ma sono due eventi contemporanei. Per anafase A si intende la migrazione ai poli dei cromosomi, per anafase B l'allungamento della cellula, quindi in anafase A si accorciano le fibre del cinetocore, in anafase B si allungano le fibre interpolari.
9) Quali e quante sono le fibre del fuso? Sono le fibre astrali, le fibre interpolari e le fibre del cinetocore. -Le fibre astrali partono dal centrosoma e si dirigono verso l'esterno; -Le fibre interpolari partono dai due poli e arrivano verso la zona equatoriale, dove si sovrappongono; -Le fibre del cinetocore interagiscono con i cromosomi, partono la cinetocore di ciascun cromatidio e si dirigono verso i poli per separare i cromatidi. Cos'è il cinetocore? È il complesso proteico di ciascun cromatidio dove si attaccano le fibre del fuso, dove ci sono le MAP motorie per garantire la migrazione e dove ci sono le eventuali proteine di controllo, qualora ce ne fosse bisogno. 10)In che cosa sono simili e in cosa differiscono le cellule in G0 e in G1? La fase G1 è sempre presente nel ciclo cellulare di ogni cellula. È la fase più lunga, quella in cui si devono duplicare gli organelli indispensabili affinché avvenga la duplicazione nella fase S del ciclo cellulare. Se questo non è possibile (per esempio se ci sono dei danni al DNA) la cellula attiva dei meccanismi che fanno entrare la cellula in fase G0, che è una sorta di fase G1 che potrebbe essere permanente nelle cellule altamente specializzate (come nelle cellule nervose) e impedisce alla cellula di entrare in fase S. È una sorta di stato di quiescenza, di non proliferazione. In alcune cellule la fase G0 può essere interrotta grazie a uno stimolo, sia extracellulare che intracellulare, e possono rientrare in fase G1 (cellule stabili o differenziate, es. linfociti, epatociti) Le cellule attivamente proliferanti non entrano quasi mai in fase G0 in quanto devono duplicarsi continuamente. 11) Quali sono i meccanismi che regolano l’attività delle chinasi ciclina dipendenti? Le chinasi hanno attività catalitica, perché devono fosforilare determinati substrati. Le cicline hanno attività regolativa, senza cicline in corrispondenza delle chinasi, le chinasi non possono funzionare. Uno dei meccanismi riguarda P53 : quando è attiva p21 (che entra in gioco quando c'è un danno abbastanza risolvibile del DNA), si ha una inibizione del complesso ciclina chinasi ciclina dipendente (complesso ciclina cdk). Nel primo checkpoint, il complesso Cdk-ciclina G1 catalizza la fosforilazione della proteina Rb, che cambia conformazione e perde la capacità di legare il fattore trascrizionale E2F. E2F libero può attivare la trascrizione di geni i cui prodotti sono necessari per procedere in fase S. Un altro meccanismo potrebbe essere dovuto al checkpoint delle fibre del fuso in fase M: se i cromosomi non sono tutti correttamente allineati, le fibre del cinetocore bloccano la cellula in metafase per avere il tempo di risolvere il problema. Questi sono meccanismi che regolano o l'attivazione o l'inibizione del complesso, poi la cellula può bloccarsi o può continuare il ciclo cellulare. 12) Quali substrati sono fosforilati dal complesso CdK1/ciclina B per iniziare la mitosi? Cdk1 e la ciclina B formano un complesso che si chiama MPF, il fattore che promuove la maturazione o l'entrata in fase M. Questo complesso fosforila determinati substrati , tra cui l'istone H1 (non tutti gli istoni), perché stabilizza la struttura del nucleosoma stesso, fosforila la condensina, fosforila le lamine dell'involucro nucleare ( perché a livello profasico si ha il disassemblaggio dell'involucro nucleare stesso), ma anche alcune proteine del citoscheletro, le MAP strutturali. 13)In che modo l’attività di APC porta alla separazione dei cromatidi fratelli?
L'APC è il complesso che promuove l'anafase, viene attivato in una sua componente detta cdc20 e dissocia la securina dalla separasi. Una volta che queste due proteine sono state dissociale, la separasi è in grado di tagliare il centromero, la securina viene ubiquitinata e indirizzata al proteasoma. I cromatidi fratelli erano legati insieme dalla coesina, dopo questo taglio viene portata a termine l'anafase 14) Quale checkpoint del ciclo cellulare impedisce a una cellula di replicare il DNA danneggiato? È il primo punto di controllo. Dove si trovano esattamente i punti di controllo? Il primo si trova nella fase di transizione tra G1 e S , il secondo nella fase di transizione tra G2 e M, il terzo nella fase M. 15)In quali classi di geni avvengono mutazioni dominati da guadagno di funzione e mutazioni recessive da perdita di funzione che causano il cancro (quindi una trasformazione della cellula da normale a neoplastica)? È il caso, rispettivamente, dei proto-oncogeni e degli oncosoppressori. -I proto-oncogeni subiscono una mutazione di tipo dominante, perché è sufficiente la mutazione su uno dei due alleli, su una copia del gene. -Gli oncosoppressori, per poter causare lo sviluppo di un fenotipo patologico, devono subire due variazioni, su entrambe le copie del cromosoma. L'oncosoppressore ha il compito di bloccare la proliferazione. Se perde la sua funzione, la cellula iperprolifera. Esempi di geni oncosoppressori sono il gene per il retinoblastoma, per la proteina Rb, p53, BRCA1, BRCA2. Essi, essendo oncosoppressori, agiscono nel primo punto di controllo del ciclo cellulare. 16) Perché alcuni riarrangiamenti cromosomici portano al cancro? I riarrangiamenti sono mutazioni di struttura di un cromosoma: possono essere traslocazioni , delezioni, inversioni. Perché alcune di queste potrebbero causare il cancro? Esistono mutazioni del gene che possono alterare la struttura della proteina, rendendola anomala, ma ci sono anche proteine apparentemente normali dal punto di vista strutturale che possono essere iperprodotte. L'amplificazione è uno dei casi in cui il riarrangiamento cromosomico può portare al cancro, è dovuta alla mutagenesi inserzionale, che può essere causata da V-ONC. I virus oncogeni si inseriscono soprattutto nelle parti regolative del gene, facendolo iperesprimere, così vengono prodotte più copie di quella proteina, in questo caso si può avere una condizione neoplastica. 17) Qual è la più probabile relazione fra il gene p53 e lo sviluppo del cancro? A. p53 mutato previene la morte delle cellule anormali per apoptosi B. p53 stimola direttamente la crescita di cellule cancerose C. p53 induce la fase M del ciclo cellulare e porta a divisioni cellulari anormali D. p53 mutato causa l'ingresso della cellula in G0, bloccando la divisione cellulare. E. Nessuna di queste P53 è un gene oncosoppressore, codifica per la proteina p53. Qualora sia indotta una mutazione al DNA, il DNA alterato stimola la via p53. P53 funge da fattore trascrizionale, da tetramero che si lega alle sequenze regolative di un determinato tratto di DNA , quindi: -potrebbe portare la cellula a bloccarsi in fase G1, attraverso l'attivazione di p21 -potrebbe portare all'apoptosi