Untitled Document

[ΒΕΥ306] Κυτταρική Βιολογία

  • Υποχρεωτικό μάθημα

Διδάσκοντες: Πέτρος Μαραγκός (Ε)

  • Διδακτικές μονάδες: 5
  • ECTS: 5
  • Θεωρία: 2 ώρες/εβδομάδα
  • Εργαστήριο: 3 ώρες/εβδομάδα

Περιγραφή μαθήματος



Εξέλιξη
Αβιοτική προέλευση της ζωής, από τα βιομόρια στα κύτταρα, δημιουργία της μεμβράνης, αναπαραγωγή βιομορίων, εξέλιξη προκάρυου σε ευκάρυο, θεωρία ενδοσυμβίωσης.
Μεμβράνες
Λειτουργίες μεμβρανών, μοριακή σύσταση, πρωτεΐνες των μεμβρανών, μοντέλο ρευστού μωσαϊκού, αμφίτροπα λιπίδια, ρευστότητα μεμβρανών, λιπιδικές σχεδίες, λιποσώματα.
Μικροσκοπία
!στορία της μικροσκοπίας, διακριτικό όριο, μεγέθυνση, οπτική, φακοί, φωτονικό μικροσκόπιο, ορθό μικροσκόπιο, ανάστροφο μικροσκόπιο, μικροσκοπία φθορισμού, ανοσοφθορισμός, Green Fluorescent Protein, FRET, FRAP, συνεστιακή μικροσκοπία, μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου, μικροσκοπία αντίθετης φάσης, ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης, ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης.
Διαμεμβρανική Μεταφορα
Ηλεκτροχημική βαθμίδωση, τρόποι μετακίνησης ουσιών διαμέσω μεμβρανών:
διάχυση-υποβοηθούμενη διάχυση μέσω διάυλων και φορέων-ενεργός μεταφορά, αντλίες, κυστική ίνωση, δυναμικό μεμβράνης, δυναμικό νευρικού κυττάρου, χημική σύναψη, Putch clamping.
Πειραματικές Μέθοδοι
Κλωνοποίηση πλασμιδίων, χρήση αντιμορφών, παρεμβολή στο RNA (RNAi), διαφορική φυγοκέντριση για διαχωρισμό συστατικών κυττάρου, διαχωρισμός πρωτεϊνών με χρωματογραφία, διαχωρισμός πρωτεϊνών με ηλεκτροφόρηση, Western Blotting.
Στόχευση και Μεταφορά Πρωτεϊνών-Μεμβρανικό Σύστημα
Ριβοσώματα, μονοπάτια διαλογής πρωτεϊνών, στόχευση και μεταφορά πρωτεϊνών, σύστημα μεμβρανών, ενδοπλασματικό δίκτυο, σύμπλεγμα Golgi, αλληλουχίες πρωτεϊνικής δέσμευσης στο ER, πρωτεΐνη σε γλυκολιπίδιο, κύριες μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις, μετακίνηση πρωτεϊνών, λυσοσώματα, ενδοκυττάρωση.
Αυτοαναπαραγώμενα συστήματα
Μιτοχόνδρια, ηλεκτροχημική βαθμίδωση πρωτονίων, μεταφορά ηλεκτρονίων, οξειδωτική φωσφορυλίωση, συνθετάση του ΑΤΡ, χλωροπλάστες, φωτοσύνθεση, γενετικό σύστημα, πρωτεϊνική μεταφορά εντός μιτοχονδρίων, υπεροξειδιοσώματα.
Πυρήνας
Πυρηνικός φάκελος, πυρηνικό έλασμα, σύμπλεγμα πυρηνικού πόρου, μεταφορά μέσω του πόρου, διάσπαση πυρηνικής μεμβράνης, συγκρότηση πυρήνα, οργάνωση γενετικού υλικού, χρωματίνη, τελομερή, κεντρομερίδιο - κινητοχώρος, νουκλεόσωμα, ιστόνες, επίπεδα οργάνωσης χρωματίνης, πυρηνίσκος.
Κυτταροσκελετός
Μικροσωληνίσκοι, πολυμερισμός μικροσωληνίσκων, κέντρα οργάνωσης μικροσωληνίσκων, κεντροσωμάτια - βασικά σωμάτια, πρωτεΐνες- κινητήρες μικροσωληνίσκων, κίνηση μαστιγίων, κυτταροσκελετός ακτίνης, μυοσίνη, ακτίνη και μυοσίνη του σκελετικού μυ, κυτταροκίνηση, κυτταρική κίνηση, ενδιάμεσα ινίδια.
Κυτταρικός Κύκλος
Φάσεις κυτταρικού κύκλου, σημεία ελέγχου κυτταρικού κύκλου, MPF, κυκλίνες, μελέτη μεταλλαγών του κυτταρικού κύκλου, κινάσες εξαρτώμενες από κυκλίνες, Ε3 λιγάσες, κύκλος Κυκλίνης Β - CDK1, ρόλος κινασών κυτταρικού κύκλου, FACS.
Μίτωση
Φάσεις της μίτωσης, ενεργοποίηση του συμπλόκου Cyclin B-CDK1, κύκλος κεντροσώματος, διάσπαση πυρηνικής μεμβράνης, μιτωτική άτρακτος, Cohesins και Condensins, διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων, μηχανισμός ελέγχου της ατράκτου, μίτωση στα ανώτερα φυτά, κυτταροκίνηση.
Κυτταρική Επικοινωνία
Μεταβίβαση σήματος, μορφές κυτταρικής σηματοδότησης, ορμόνες, τοπικοί διαμεσολαβητές, νευροδιαβιβαστές, απόκριση στο μήνυμα που δέχεται ένα κύτταρο, ενδοκυττάριες σηματοδοτικές οδοί, εξωκυττάριος έλεγχος του αριθμού και του μεγέθους των κυττάρων, μιτογόνα, αυξητικοί παράγοντες, παράγοντες επιβίωσης.
Κυτταρικός θάνατος
Νέκρωση, απόπτωση, φυσιολογικές λειτουργίες της απόπτωσης, τεχνικές ανίχνευσης της απόπτωσης, κασπάσες, οικογένεια Bcl-2, μιτοχονδριακό μονοπάτι, μονοπάτι υποδοχέων θανάτου.

Εργαστηριακές Ασκήσεις

  1. Ανοσοφθορισμός
    Πρωτόκολλο ανοσοφθορισμού: Μονιμοποίηση-διαπερατότητα-παρεμπόδιση σε δείγματα σωματικών κυττάρων, χρήση πρωτογενούς αντισώματος τουμπουλίνης, φθορίζοντος δευτερογενούς αντισώματος (AlexaFluor 488) και χρώση με Hoechst για παρατήρηση του DNA.
  2. Μικροσκοπία Φθορισμού
    Τρόπος λειτουργίας ανεστραμμένου μικροσκοπίου φθορισμού (μέρη μικροσκοπίου, διαδικασία φθορισμού).
    Παρατήρηση των παρασκευασμένων κυττάρων από το πρώτο εργαστήριο. Παρακολούθηση των διαφορετικών φάσεων του κυτταρικού κύκλου (μεσόφαση και όλα τα στάδια της μίτωσης) μέσω της ταυτόχρονης παρατήρησης μικροσωληνίσκων (τουμπουλίνη-πράσινο χρώμα) και χρωμοσωμάτων (DAPI-γαλάζιο χρώμα).
  3. Παρατήρηση πειραμάτων φθορισμού ζωντανών κυττάρων
    Παρατήρηση μέσω υπολογιστή, πειραμάτων φθορισμού ζωντανών κυττάρων κατά τη διάρκεια διαφορετικών κυτταρικών λειτουργιών (διαίρεση, κίνηση, έκκριση κ.ά.) όπου έχει γίνει χρώση διαφορετικών οργανιδίων και κυτταρικών δομών-σχηματισμών.
  4. Ανάλυση πειραμάτων φθορισμού
    Παρατήρηση ψηφιακών εικόνων κυττάρων με διαβαθμίσεις χρωστικών σε κυτταρόπλασμα και πυρήνα.
    Μέτρηση και ανάλυση φθορισμού με software απεικόνισης φθορισμού.