TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Công nghệ tế bào gốc
Chủ đề:
GVHD: TS. Nguyễn Hữu Đức SVTH: Nhóm 4
1
MỞ ĐẦU
APOPTOSI S
2
NỘI DUNG
Khái niệm, lịch sử nghiên cứu
Caspase
Kích hoạt Caspase Apoptosis
Bất hoạt Apoptosis
Ứng dụng của Apoptosis
Các bệnh liên quan 3
1 2 3 4 5 6
Khái niệm
• Tất cả các tế bào sẽ chết theo 2 cách:
Hiện tượng tự chết của tế bào bệnh hoặc đã bị hư hỏng nặng.
Thường đi kèm với sự hư hỏng màng tế bào, tỏa nhiệt gây ra viêm nhiễm cho tế bào lân cận
Bào tử trung tâm của tế bào teo nhỏ lại và cuối cùng sẽ bị tan vỡ ra thành từng mảnh nhỏ-> bị hấp thụ và phân hủy bởi tế bào bạch cầu
Necrosis
Tất cả các tế bào dưới tác động của Apoptosis sẽ âm thầm biến mất mà không gây hư hại hay viêm nhiễm cho các mô xung quanh.
4
Apoptosis
Khái niệm
Đại thực bào hoặc bạch cầu tiêu thụ
• Apoptosis là một chương trình được cài
đặt sẵn trong DNA của mỗi tế bào.
5
Tế bào sai hỏng nặng
MỘT SỐ VÍ DỤ QUÁ TRÌNH APOPTOSIS
• Có lẽ bạn cũng cảm thấy ngạc nhiên khi biết rằng tất cả các tế bào đều được định sẵn “ngày chết” nhưng hiện tượng tự tiêu hủy này hoàn toàn xảy ra tuân theo quy luật tự nhiên và đồng thời rất quan trọng đối với một cơ thể sống.
6
So bored, I will die
Một bào thai khi mới hình thành trong bụng mẹ, có bàn chân nhỏ và có màng như chân vịt. Khi đã lớn thêm một chút trong dạ con của mẹ, màng sẽ tách ra và kết quả hình thành từng ngón chân nhỏ riêng biệt.
Một khi nòng nọc trưởng thành sẽ rụng đuôi rồi biến thành ếch, hay sâu bướm làm kén thành nhộng rồi chuyển hóa thành bướm.
7
Lịch sử phát hiện
từ các
Carl Vogt lần đầu tả các tiên đã tắc của nguyên apoptosis
Walther Flemming đưa ra một mô tả chính xác hơn của quá trình chết tế bào theo lập trình.
8
John Kerr Foxton Ross Currie ghi James đã có thể phân biệt Cormack cùng apoptosis tế Kerr, Wyllie đưa bào chết sau chấn ra ngữ thuật thương apoptosis.
Tiến trình quá trình apoptosis
9
Khái niệm
Caspase
- Caspase là một họ của protease cyteine đóng vai trò quan trọng trong quá trình apoptosis, hoại tử và viêm sưng
- Caspase đóng vai trò trung tâm trong việc truyền tín
10
hiệu apoptosis
Phân loại
Caspase
Loại
Tên
Chức năng
Caspase khơi mào (Caspase đỉnh)
CASP 2, 8, 9, 10
- cắt gọt các caspase phản ứng (đang ở dạng bất hoạt) qua đó kích hoạt chúng - nhờ đó hàm lượng caspase hoạt hóa trong tế bào tự chết tăng lên rất nhanh.
CASP 3, 6, 7
Caspase phản ứng ( Caspase hành quyết)
Khi được kích hoạt, caspase phản ứng cắt gọt các protein khác trong tế bào, mở đầu cho quá trình chết rụng
CASP 1, 4, 5
Caspase dùng trong phản ứng viêm
CASP4 và CASP5 là những enzyme có hoạt tính cao quá mức trong trường hợp bệnh bạch tạng và cũng liên quan tới các bệnh tự miễn dịch gây ra bởi các biến thể NALP1. Chúng là các enzyme "sưng viêm", cùng với CASP1, tham gia vào quá trình biệt hóa tế bào T
11
Cơ chế hoạt hóa
Caspase
Quá trình hoạt hóa tiền caspase xúc tác bởi các caspase đã hoạt hóa.
12
Các caspase khơi mào đã được hoạt hóa lại tiếp tục tham gia vào hoạt hóa “caspase phản ứng”(caspase hành quyết). Sau đó, các caspase phản ứng tham gia phân giải một số protein
13
Các yếu tố hoạt hóa
Caspase
• Granzyme B (phóng thích bởi tế bào T độc và tế bào NK) kích hoạt
caspase-3 và -7
• Thụ quan chết (như Fas, thụ quan TRAIL và thụ quan nhân tố hoạt
tử khối u) kích hoạt caspase-8 và -10
• Thể chết rụng (điều tiết bởi cytochrome c và họ Bcl-2 ) kích
hoạt caspase-9
14
Kích hoạt Caspase apoptosis
15
Kích hoạt Caspase apoptosis
Lộ trình ngoại sinh
ượ ạ ở
ưở ự ắ ủ tăng tr ng kích đ ng s g n c a
16
ụ ể ế ở ộ Đ c kh i đ ng b i các kích thích ngo i bào. ộ ế ố Nó phóng thích các y u t các th th ch t xuyên màng.
Lộ trình nội sinh
• Con đường này thông qua ti thể để giải phóng các yếu
• Được kích hoạt bởi các yếu tố như shock nhiệt, sự tổn
tố tiền apoptosis như cytochrome c-apoptosis từ khoảng gian màng của bào quan này.
17
thương DNA
Sơ đồ lộ trình nội sinh
18
Lộ trình Granzyme B
Ø Lộ trình granzyme B liên quan đến sự phân phối protease
• Các hạt chuyên biệt được phóng thích từ những tế bào lympho T gây độc tế bào (cytotoxic T lymphocytes, CTL)
• Các tế bào diệt tự nhiên (natural killer, NK)
Ø Các hạt CTL và NK chứa rất
vào tế bào đích thông qua:
Perforin & granzyme-B 19
nhiều granzymes cũng những lỗ tạo thành protein, perforin.
• Granzyme B hoạt hoá con đường caspase apoptosis
• Tuy nhiên, có bằng chứng rằng nó cũng hoạt hoá
bằng cách cắt đứt caspase 3.
20
những con đường chết tế bào khác (đặc biệt trong ty thể và nhân) và vẫn còn được nghiên cứu.
• Do vậy, granzyme B của người, hoạt hoá quá trình chết tế bào bằng cách trực tiếp cắt đứt cơ chất caspase, Bid và chất ức chế DNaseđược hoạt hoá bởi caspase (ICAD), để hoạt hoá những con đường huỷ hoại ty thể và DNA tương tự như caspases.
• Kết quả là các chất ức chế caspase có tác động nhỏ
21
đến sự chết tế bào do granzyme B ở người và sự phân mảnh DNA, trong khi những chất ức chế tương tự ngăn chặn hoạt động của enzyme chuột..
Bất hoạt apoptosis
APAF- 1
ENZYME CASPASE
Bất hoạt caspase 9 -> não bất bình thường.
Bất hoạt caspase 8 -> ngưng hoạt động tuần hoàn và gây tử vong cho bào thai. Protein hoạt hóa caspase 9 bằng việc cắt bỏ đoạn polypeptide thừa để bắt đầu quá trình chết rụng.
Đột biến bất hoạt gen APAF-1 giết chết sinh vật ngay từ thời kỳ bào thai.
22
Bất hoạt caspase 3 tạo ra những nhóm tế bào bất thường ở não cùng biểu hiện bất thường trong apoptosis như hình thành chỗ phồng hay phân rã nhân.
Ứng dụng
• Apoptosis cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc
• Apoptosis có vai trò trong việc đào thải tế bào chết trong
ngăn ngừa bệnh ung thư.
• Apoptosis có vai trò quan trọng trong y học phòng chống
cơ thể,thay thế tế bào chết bằng tế bào mới.
• Để kéo dài chu trình sống của tb (một ước mơ để sống dai sống thọ của con người) thì có nhiều cách, như nghiên cứu telomer, apoptosis.
23
ung thư và điều trị ung thư.
Các bệnh liên quan
24
ỏ
ị
Apoptosis b sai h ng
ộ ố
ươ • Đây là m t chu trình mang tính t ổ ỉ
ạ
ạ ỏ ẽ ệ ạ ố ụ ng đ i liên t c trong ử ầ ộ nhiên, khi lo i b hay thay đ i, ch nh s a m t ph n ổ ở ữ ộ nh ng ơ ứ t và r i lo n ch c năng trong c
ự t trong chu trình s kéo theo m t lo t thay đ i ậ ầ ph n khác => b nh t th .ể
ộ ệ ư ổ ể ủ • Ví d : quá trình phát tri n c a m t b nh ung th ph i
25
ụ NCIH460.
Ứ
ế
c ch apoptosis
•
ư ệ
ệ
ự
ễ
ị
mi n d ch,
ễ
Ứ ế apoptosis => b nh ung th , b nh t c ch ệ ư ệ b nh s ng viêm và b nh do nhi m virus.
ế
ườ
ạ
ố
• S l
ng các t
bào tăng b t th
ng và t o ra kh i u là do
ấ ố ộ ế ủ ế
ố ượ ả
suy gi m t c đ ch t c a t
bào.
26
apoptosis quá m cứ
ể
• Vi c m t ki m soát quá trình ch t r ng gây ra các ề ạ
ế ụ ầ
ệ
i t n h i mô th n kinh, b nh v máu
ươ
ổ
ấ ệ ệ b nh liên quan t và th
ớ ổ ng t n mô nói chung.
ụ ự
ể
• Ví d : s phát tri n virus HIV
27
ễ
Nhi m virus
ế
• Khi t
ẽ ễ bào x y ra quá trình apoptosis, virus s d
ằ
ả ậ dàng xâm nh p b ng cách:
ụ
- Bám vào các th quan
ạ
- Ho t hóa protein kinase R
ươ
ớ
- T
ng tác v i p53
ể
ắ ặ
ệ ằ
ớ ủ
ế
bào ch , khi n chúng
ễ
bào mi n d ch nh n di n và kích thích quá
- Bi u hi n các protein virus b t c p v i protein ề ặ ủ ế MHC n m trên b m t c a t ệ ậ ị ị ế b t trình apoptosis.
28
Xin chân thành cảm ơn sự lắng nghe của thầy cô và các bạn!
Hà Nội, tháng 11/2013
29
