Molekulární genetika a biologie – maturitní otázka

Otázka: Molekulární genetika a biologie

Předmět: Biologie, Genetika

Přidal(a): Tomáš Pfohl

Odvětví genetiky zkoumající strukturu a funkci genů na molekulární úrovni

Zakladatel klasické genetiky – Johan Gregor Mendel

Centrální dogma molekulární genetiky = schéma popisující přenos genetické informace

Nositelem genetické informace jsou nukleové kyseliny (DNA, RNA)
Výsledkem přenosu GI jsou proteiny = podstata všech živých organismů (stavební + řídící fce)
- DNA v jádře buňky je nejprve přepsána do řetězce RNA, který je následně na ribozomech přeložen do řetězce aminokyselin = proteinu
DNA a RNA se mohou replikovat pro účely rozmnožování
Přenos GI probíhá pouze ve směru DNA → RNA→ protein
- Změny, ke kterým v organismu dojde vlivem vnějšího prostředí, se do GI nepřenáší = Weismannovská bariéra (nelze bílkovina → DNA)
- Výjimka – retroviry schopné reverzní transkripce (RNA → DNA) = virus HIV

Nukleové kyseliny

Jako zdroj informace v podobě DNA/RNA

Eukaryota – jádro a semiautonomní organely (mitochondrie + plastidy)
Prokaryota – nukleoid a plazmidy

Základní stavební jednotkou řetězce je nukleotid = monosacharid (pentoza) + dusíkatá báze + fosfát

DNA = deoxyribonukleová kyselina

Složení nukleotidu: fosfát + deoxyribóza + báze
- 4 možné báze – pyrimidinové (thymin, cytosin) purinové (adenin, guanin)
Primární struktura – pořadí nukleotidů
Sekundární struktura – prostorové uspořádání – dvoušroubovice = dvě vlákna DNA se obtáčí kolem jedné osy a interagují spolu
- Interakce probíhá mezi bázemi pomocí vodíkových můstků (formují a drží řetězce DNA při sobě)
- Komplementarita bází – struktura bází umožňuje pouze párování dvojic adenin – thymin (2 H můstky) cytosin – guanin (3 H můstky)
Dva řetězce DNA jsou vzájemně nesymetrické (jedná se o totožné řetězce, které jsou vůči sobě přetočené) = řetězce jsou antiparalelní
- Řetězec – 5´ konec – volný fosfát
- Řetězec – 3´ konec – volný hydroxyl
- Veškeré biosyntézy probíhají ve směru 5´ → 3´ konec (RNA/DNA polymerázy jsou schopné přidávat nukleotidy pouze na volný hydroxyl)
Objevitelé dvoušroubovice – James Watson a Francis Crick

RNA = ribonukleová kyselina

Složení nukleotidu: fosfát + ribóza + báze
- 4 možné báze – pyrimidinové (uracil, cytosin) purinové (adenin, guanin)
Komplementarita bází: Adenin – Uracil (2 H můstky) Cytosin – Guanin (3 H můstky)
RNA tvořena jedním vláknem, může být různě prostorově smotané (náhodné spojení bází vodíkovými můstky)
Druhy RNA
- tRNA (transferová) – v procesu translace přenáší aminokyseliny na ribozom, vzniká řetězec aminokyselin = budoucí protein
- mRNA (mediátorová) – v procesu transkripce vzniká přepisem z DNA, nese informaci pro vznik proteinu (pořadí nukleotidů je vzorem pro pořadí aminokyselin)
- rRNA (ribozomální) – tvoří ribozom, na kterém probíhá translace

Proteiny

Funkce

Stavební (kolagen, elastin, keratin)
Transportní a skladovací (hemoglobin, membránové přenašeče)
Zajišťující pohyb (aktin, myosin)
Katalytické, řídící a regulační (enzymy, hormony)
Ochranné a obranné (imunoglobulin, fibrin, fibrinogen)

Základní stavební jednotka = aminokyselina

Protein – řetězec aminokyselin

Protein (bílkovina) – relativní molekulová hmotnost je větší než 10 000 (cca. 100 AMK)

Peptid – Mr je menší než 10 000 (méně jak 100 AMK)

Struktura aminokyselin

Primární = pořadí aminokyselin (AMK)
Sekundární = vzájemné prostorové uspořádání jednotlivých úseků řetězce
α-helix – pravotočivá šroubovice
β-skládaný list – rovnoběžné uspořádání řetězců AMK + propojení vodíkovými můstky
Terciální = prostorové uspořádání celého řetězce
Globulární struktura – zabalení řetězce do klubka
Fibrilární – tvar vlákna
Kvartérní – je závislá na prostředí, ve kterém se protein/peptid nachází

Vzájemná interakce více proteinů – tvorba složitějších struktur (hemoglobin)

Genetický kód

Soubor pravidel, který umožňuje převedení genetické informace z pořadí nukleotidů DNA resp. RNA do řetězce aminokyselin

RNA – 4 možné nukleotidy (4 různé báze)

Bílkovina – 20 možných AMK

Jednu AMK kóduje trojice nukleotidů = tripletový kodon
Celkem 64 možných tripletů(V´₃(4) = 4³ = 64), avšak pouze 20 AMK
- Degenerovaný kód = jednu AMK může kódovat více tripletů (celkem 61 kódujících tripletů)
- AUG – startovací kodon (iniciační triplet) – vždy nese AMK methionin
- 3 stop kodony (UAA, UAG, UGA) – nekódují žádnou AMK, ukončují proces translace

Čtení sekvence nukleotidů je nepřekrývané – postupné čtení nukleotidů za sebou

Genetický kód je univerzální – většina živočichů používá stejný kód (→ předpoklad, že se život vyvinul z jednoho předka)

Gen

Část sekvence DNA nesoucí informaci

3 typy

Strukturní – kódují strukturní bílkoviny
Geny pro RNA – nejsou určené k translaci = tRNA, rRNA
Regulační geny – úsek DNA, na který usedá regulační protein (viz. dále)

Genová exprese = Proces převedení genetické informacena reálně existující buněčnou strukturu nebo funkci (bílkovina x RNA X regulační protein)

Replikace

= Zdvojení DNA

S fáze (syntetická) buněčného cyklu

Probíhá v jádře buňky a semiautonomních organelách

Vzor/matrice/templát	Jedno z vláken DNA
Materiál na výrobu	Volné nukleotidy (A, T, C, G), do jádra pronikají jadernými póry
Enzymy	DNA polymerázy
Energie	ATP

Průběh

Rozpletení dvoušroubovice
místo ORI (ORIGO) – zde začíná na řetězci vlastní replikace
v místě ORI dochází k oddálení řetězců – vzniká replikační vidlice (rozevření dvoušroubovice – zpřístupnění vláken)
replikační vidlice v obou směrech = replikační oko
současně může vznikat více míst ORI
Ke každému řetězci původní DNA je dle pravidla komplementarity dusíkatých bází (A↔ T, C ↔ G) syntetizováno nové vlákno

→ replikace je semikonzervativní = v nově vzniklé DNA je jeden řetězec nový, druhý původní

Enzymy účastnící se replikace

DNA polymeráza I – umožňuje nahrazení RNA primerů (viz. dále)
DNA polymeráza II – oprava DNA v případě, kdy replikační vidlice narazí na poškozený úsek
DNA polymeráza III – navazuje nukleotidy na nově vznikající řetězec
Helikáza – narušuje vodíkové vazby mezi bázemi → rozpojení dvoušroubovice
Topoizomeráza – odstraňuje vznikající pnutí v dvoušroubovici způsobené otvíráním replikační vidlice (hromadění závitů)
Ligáza – spojuje Okazakiho fragmenty (viz. dále)

Problém replikace- všechny buněčné biosyntézy včetně replikace probíhají pouze ve směru 5´konec → 3´ konec(3´ konec poskytuje volný hydroxyl pro napojení nukleotidu). Dvoušroubovice DNA je však tvořena dvěma antiparalelními vlákny

Na prvním vlákně (3´ → 5´) probíhá replikace snadno, neboť vznikající řetězec (musí být antiparalelní, tedy 5´ → 3´) poskytuje volný 3´ konec. Tento řetězec jevedoucí. Syntéza probíhá blízko replikační vidlice.
Na druhém vlákně (5´→3´ ) ovšem vzniká řetězec 3´ → 5´, který poskytuje nepoužitelný 5´ konec a syntéza tohoto řetězce je složitější a delší. Vznikající řetězec je opožděný. Syntéza probíhá na opačném konci od replikační vidlice. Opožděný řetězec dohání řetězec vedoucí.

Průběh syntézy opožděného řetězce

Vytvoření RNA primeru = krátkého oligonukleotidu, který poskytuje volný 3´ konec
Na volný 3´ konec se klasicky připojí krátký úsek odpovídající DNA

RNA primer + úsek DNA = Okazakiho fragment

Blíže k replikační vidlici se vytvoří nový RNA primer a celý proces se opakuje
Nakonec DNA polymeráza I nahradí nukleotidy primeru správnými nukleotidy DNA, ligáza jednotlivé úseky DNA spojí v konečný zreplikovaný řetězec

Replikace je semidiskontinuální – vedoucí řetězec je tvořen kontinuálně (spojitě), zatímco opožděný diskontinuálně (postupná tvorba úseků, které se ve finále spojí).

Prokaryota

Jedna kruhová dvoušroubovice DNA
1 místo ORI
Tvoří replikační oko (2 vidlice proti sobě)

Eukaryota

Delší DNA, více místo ORI → tvoří bublinkový model
Histony si ponechává vedoucí řetězec
Problém nedoreplikovaných konců
Při replikaci nelze nahradit poslední primer řetězce → při každém replikování se zkracují koncové části chromozomu = telomery (je zde k tomu určená sekvence nukleotidů, která nenese geny)
Vypotřebování sekvence telomery → buňka se přestává dělit, neboť by zkracovala DNA v místě, kde se již nachází geny →stárnutí
Telomeráza – reverzní transkriptáza schopná obnovit ubývající nukleotidy telomery
Nachází se pouze v neustále se dělících buňkách – pohlavní buňky, pokožka
Rakovina – aktivace telomerázy v normálních buňkách → neomezené dělení

Transkripce = Přepis

1. fáze proteosyntézy (výroby proteinu z GI)= přepis genetické informace z DNA do RNA

Místo: Eukaryota – jádro

Prokaryota – cytoplasma

Vzor/matrice/templát	Jedno z vláken DNA
Materiál na výrobu	Volné nukleotidy (A, U, C, G), do jádra pronikají jadernými póry
Enzymy	RNA polymerázy
Energie	ATP

Přepisuje se pouze jeden řetězec dvoušroubovice (GI je pouze v jednom řetězci, liší se od GI na odpovídajícím úseku druhého řetězce) → nutno zvolit správný řetězec + najít začátek genu

Začátek genu určuje promotor – nachází se na řetězci, který není matricí (5´ → 3´)
TATA box – sekvence 7 nukleotidů (TATAAAA) – značí začátek transkripce
RNA polymeráza rozpozná promotor a zahájí transkripci na druhém řetězci

Průběh

Oddálení řetězců DNA – vznik transkripční bubliny v oblasti promotoru
RNA polymeráza zahájí transkripci na řetězci 3´ → 5´ (vznikající vlákno je vždy antiparalelní a musí mít volný 3´ konec, tj. 5´ → 3´)
Podle pravidla komplementarity bází (A →U, C ↔ G, T → A) jsou na volný 3´ konec vznikajícího řetězce postupně přidávány nukleotidy

Krátkodobě vzniká dvoušroubovice RNA + DNA

Po matrice se se pohybuje více RNA polymeráz – tvoří „vánoční stromeček“

Produkt transkripce:

pre-mRNA (prekurzorová) = primární transkript – před translací musí být upravena
Eukaryota – vznik pre-mRNA → nutná úprava
Prokaryota – vzniká RNA, může být bezprostředně použita pro translaci
tRNA (transferová) – méně jak 100 nukleotidů
pomocí H vazeb se formuje do terciální struktury – trojlístku
nese antikodon = triplet nukleotidů, který podle komplementarity odpovídá kodonu (tripletu)na mRNA
Na základě svého specifického antikodonu nese tRNA určitou aminokyselinu
rRNA(ribozomální)
tvoří ribozomy, na kterých probíhá translace
kódovány na 5 chromozomových párech – jednotlivé úseky se k sobě přikládají a tvoří jadérko – viditelnou organelu (v určité fázi buněčného cykklu)

Posttranskripční úpravy(probíhají v jádře)

Sestřih – pre-mRNA obsahuje úseky kódující gen (= exony) a nekódující úseky (= introny)
Vystříhání nepotřebných intronů – zůstanou v jádře jako stavební materiál
Zbylé exony se pospojují a vytvoří funkční RNA
Různé varianty sestřihu dávají různé RNA → různé bílkoviny
Aparát setřihu: s_nRNA + 6 proteinů
Úprava konců RNA
5´ konec se označí methylguanosilovou čepičkou
3´ konec se upraví polyadenilací

Návod na transkripci a translaci

Zvolíme si vhodný řetězec DNA (3´ → 5´), aby vznikající vlákno bylo 5´ → 3´
Podle komplementarity bází provedeme transkripci
Na vzniklém vlákně RNA nalezneme iniciační triplet AUG
Od tohoto tripletu pokračujeme dál v původním směru transkripce, pro každý následují triplet nukleotidů (kodon) určíme podle tabulky odpovídající AMK
Nemůžeme-li nalézt AUG, zkontrolujeme správnost směru transkripce
Pokud se stále nedaří, zreplikujeme původní řetězec DNA (bylo-li zadáno pouze 1 vlákno)

Translace = překlad

2. fáze proteosyntézy = převod informace z pořadí nukleotidů mRNA (resp. jejich tripletů) do sekvence aminokyseliny = proteinu

mRNA vzniklá transkripcí opouští jádro a na ribozomech je použita k translaci

Místo: Eukaryota -ribozomy drsného endoplazmatického retikula (semiautonomní organely mají vlastní prokaryotní ribosomy)

Prokaryota – volné ribozomy v cytoplasmě

Místo (zprostředkovatel)	Ribozom
Vzor/matrice/templát	mRNA
Materiál na výrobu	Aminokyseliny vázané na tRNA
Překladatel	tRNA
Energie	GTP

Proteosyntetický aparát: mRNA, tRNA, ribozomy, GTP, bílkovinné faktory, aminokyseliny

Transferová RNA

20 druhů (20 možných aminokyselin)
Terciální struktura jetelového trojlístku
Na řetězci mRNA je vyhledán kodon komplementární s antikodonem tRNA → nasednutí tRna na kodon → uvolnění dané aminokyseliny pro tvorbu řetězce

Ribosom

Velká a malá podjednotka, tvořen rRNA
Prokaryota: 30s a 50s → dohromady 70s (Svedberg – jednotka sedimentačního koeficientu = čas, za který dojde k sedimentaci látky po její centrifugaci)
Eukaryota: 40s a 60s → dohromady 80s
Podjednotky ribosomu jsou normálně rozpojené, po zahájení translace dojde ke spojení
2 vazebná místa (někdy uváděna 3):
A místo = aminoacylové – vazba tRNA nesoucí novou příchozí aminokyselinu
P místo = peptydylové – vazba tRNA nesoucí vznikající polypeptid

Průběh

INICIACE
Aktivace aminokyseliny – navázání AMK na tRNA s příslušným kodonem → vzniká aminoacyl-tRNA. Proces zajišťuje enzym aminoacyl – tRNA syntetáza
Menší podjednotka ribosomu se naváže na mRNA
Iniciační tRNA (= antikodon pro AUG, nesoucí methionin) postupuje společně s malou podjednotkou po řetězci mRNA, dokud nenarazí na kodon AUG → počátek translace
ELONGACE
Po nalezení AUG připojení velké podjednotky ribozomu
tRNA se naváže na P místo – nese methionin
tRNA s antikodonem pro další triplet mRNA usedne na A místo (přináší novou AMK)
Mezi methioninem a příchozí AMK vznikne peptidická vazba → tvorba řetězce
Následně se uvolní první tRNA a odchází pryč
V pořadí druhá tRNA přesedá na P místo (poskytla aminokyselinu, nyní drží vznikající řetězec AMK)
Na A místo přichází nová tRNA s další aminokyselinou
Ribozom se postupně posouvá po mRNA (malá podjednotka vždy o tři nukleotidy, velká podjednotka ji opožděně následuje)
Opakování procesu → prodlužování řetězce AMK

TERMINACE

Nalezení stop kodonu → navázání terminačního faktoru
Ukončení translace, rozpojení ribozomů a uvolnění mRNA
Vzniklý polypeptid později podléhá dalším úpravám

Polyribosom – po jedné mRNA jde více ribosomů

Prokaryota

Translace začíná před ukončením transkripce
Antibiotika inhibují proteosyntézu prokaryot (streptomycin, chloramfenikol)
Brání bakteriím v rozmnožování a růstu, avšak poškozují semiautonomní organely tělních buněk (mají prokaryotický původ)

Eukaryota – translace probíhá až po posttranskripčních úpravách

Posttranslační úpravy

· Eukaryota – uvnitř endoplazmatického retikula

· Uvedení bílkoviny do funkce – vytvoření kvartérní struktury

· Úprava řetězce – štěpení (inzulín), spojení, glykosylace (připojení sacharidu – peptidoglykan)

Translační úpravy

· Během translace

· Fosforylace či tvorba disulfidické vazby

· Formování sekundární a terciální struktury bílkovin

Genetika na úrovni buňky

Prokaryota

Nukleoid – kruhová DNA v centrální části buňky, nemá obal → není jádro
Všechny geny jsou v jedné formě – pouze jeden prokaryotický „chromozom“ (absence druhého homologního chromozomu → buňka je „haploidní“)
2000 – 4000 genů, nejlépe prozkoumaným organismem je bakterie E. coli
Související geny (např. enzymy jedné metabolické dráhy) jsou řazeny za sebou = OPERON

+ jsou přepisovány do jedné mRNA

Při replikaci jedno místo ORI, tvoří replikační oko
Transkripce – vzniklý primární transkript je jako mRNA rovnou použit pro translaci
Translace – menší ribozomy + iniciační triplet kóduje formylmethionin

Řízení proteosyntézy

Probíhá na úrovní transkripce i translace
Řízení pomocí indukce (spuštění genové exprese) a represe (potlačení)
Součástí operonu je operační gen – zajišťuje přepis genů v operonu

Zablokování operačního genu (pomocí represoru) = zablokování přepisu DNA
- Před operonem se nachází úsek nukleotidů – regulační gen
Přepisem a překladem tohoto genu vzniká bílkovina represor, která může zablokovat operační gen/za určitých podmínek odblokovat

Represor má dvě možnosti vazby
- Jako INDUKTOR = vazba na substrát
Represor se váže na substrát → zanechává operační gen volný, tudíž probíhá proteosyntéza operonu
- Jako KOREPRESOR = vazba na operační gen
Zablokování operačního genu → znemožnění proteosyntézy
- Názorný příklad: geny operonu kódují enzymy, které se podílí na odbourání nějaké látky (substrátu). Pakliže je substrátu přebytek, represor se naváže přednostně na substrát → operační gen je volný a probíhá tak syntéza enzymů. Jakmile enzymy substrát odbourají, represor se naváže na operační gen, čímž zastaví další syntézu enzymů (nejsou již dále potřeba)

Plazmidy

Malé kružnicové DNA v cytoplasmě
Replikace nezávisle na nukleoidu
Geny, bez kterých se buňka obejde

Obsahují nadstandartní GI – rezistence vůči antibiotikům či míra patogenity
- Lehce se začleňují do nukleoidu + bakterie jsou schopné je začlenit do genomu jiných organismů (rostlin) → využití v genovém inženýrství
- Genom = soubor všech genů buňky = u prokaryot nukleoid a plazmidy

Eukaryota

Genom je jaderný (DNA v jádře) a mimojaderný (semiautonomní organely)
Jaderná DNA
Většinu času v podobě chromatinu = nekondenzovaná a nespiralizovaná vlákna DNA, namotaná na bazické bílkoviny = histony
Během dělení dochází ke kondenzaci a spiralizaci chromatinu do pentlicovitých útvarů = chromozomů (jsou viditelné pod mikroskopem)
Během dělení vznikají replikací chromozomu 2 sesterské chromatidy
Centromera = nezreplikovaná část chromozomu
Spojuje obě chromatidy
Místo připojení dělícího vřeténka (pomocí mikrotubulů)
Dělí chromozom na 2 ramena: p rameno a q rameno

Buněčný cyklus

G1 fáze
Po dělení buňky
Růst, syntéza bílkovin
S fáze (syntetická)
Replikace DNA
G2 fáze
Odpočinek, příprava na dělení
M fáze (mitotická)
Proběhne mitóza

Chromozomy

Tělní buňky
2 sady chromozomů (každá sada od jednoho z rodičů) → buňky jsou diploidní
Chromozomy ze dvou sad patřící k sobě = homologické (tvoří pár)
Homologické chromozomy nesu stejné genové okrsky = LOKUSY
Geny v těchto okrscích se však vyskytují v různých formách (variantách) = ALELY
Pohlavní buňky
Pouze jedna sada chromozomů (otec nebo matka) → buňky jsou haploidní

Chromozomy člověka

Celkem 23 homologických párů chromozomů
22 párů autozomů
1 pár gonozomů = pohlavních chromozomů

Muž – heterologní pár chromozomů (každý jiný) → XY

Žena – homologní pár chromozom → XX

Karyotyp = soubor všech chromozomů

Genetické odlišnosti eukaryot

Replikace
Začíná z více míst ORI – tvoří bublinkový model (→ rychlejší replikace)
Histony si ponechává vedoucí řetězec
Geny se nepřekrývají
Replikon – úsek DNA, která se replikuje z jednoho začátku (→ DNA se replikuje po úsecích = replikonech)
Transkripce
Pre-mRNA je upravena na mRNA
1 mRNA = 1 gen
Nepotřebné úseky (introny) se vystříhají → zůstává sekvence exonů

Dělení buňky

Amitóza – nesprávné dělení buňky mimo mitotickou fázi

Přímé dělení buňky bez vytváření chromozomů a dělícího vřeténka
Degenerující a nádorové buňky

Mitóza – dělení mateřské buňky, jehož cílem je zajistit rovnoměrné předání nezredukované genetické informace dceřiným buňkám

Složitý proces dělení jádra
1 diploidní rodič → 2 diploidní potomci
Fáze:
- Profáze
Spiralizace a kondenzace chromatinu (2 chromatidy)
Rozpad jaderné membrány
Rozdělení centrozomu – obě části putují k opačným pólům buňky, kde vytváří ještě nevyvinutá dělící vřeténka
- Metafáze
Srovnání chromozomů do ekvatoriální roviny
Dělící vřeténka jsou již plně vyvinuta
Vlákna dělícího vřeténka se upínají na centromery chromozomů
- Anafáze
Zkracování vláken dělícího vřeténka → oddělení sesterských chromatid
Přitahování chromatid k pólům buňky
- Telofáze
Chromozomy u buněčných pólů, despiralizace na chromatin
Vytvoření jaderné membrány kolem chromozomů
Zaškrcení buňky → vznik dvou dceřiných buněk (cytokineze)

Meióza = redukční dělení

Snížení počtu chromozomů v buňce
1 diploidní buňka → 4 haploidní buňky
Tvorba pohlavních buněk
2 etapy (2 po sobě jdoucí dělení)

Heterotypické dělení

Snížení počtu chromozomů na polovinu(rozdělení homologických chromozomů)
1 diploidní buňka → 2 haploidní
Fáze:
- Profáze
Homologické chromozomy se k sobě přikládají, spojí se do jednoho útvaru = bivalentu (4 chromatidy)
Chromatidy se vzájemně obtáčí a překřižují – dochází k výměně odpovídajících genových okrsků = Crossing – over
Rozpad jaderné membrány, rozchod centrozomů k opačným pólům buňky

Metafáze

Srovnání chromozomů do ekvatoriální roviny
Dělící vřeténka z centrozomů
Vlákna dělícího vřeténka se upínají na centromery chromozomů
- Anafáze
Zkracování vláken dělícího vřeténka → homologické chromozomy putují k opačným pólům buňky (nedochází k rozdělení chromatid jednoho chromozomu, ale k rozdělení celého páru dvou homologních chromozomů – každý chromozom putuje do jedné z dceřiných buněk → jsou haploidní)
- Telofáze
Vytvoření jaderné membrány kolem chromozomů
Cytokineze
Telofáze nemusí nastat – okamžité pokračování meiózy (homeotypické dělení)

Homeotypické dělení

Stejný průběh jako mitóza, v buňkách je však pouze poloviční sada chromozomů
Haploidní buňky z heterotypického dělení obsahují jeden chromozom (o dvou chromatidách) z homologního páru → v homeotypickém dělení dochází k rozdělení sesterských chromatid tohoto chromozomu
2 haploidní buňky → 4 haploidní buňky (jednochromatidové chromozomy)

Buněčný cyklus

sled dějů od jedné mitózy ke druhé (G1, S, G2, M)
pokud je buňka v extrémně produktivní fázi, střídá se pouze S a M fázi
Interfáze – G1, S, G2 – období, ve kterém se buňka nedělí (mezi mitózami)
kontrolní uzel – na začátku G1 fáze
vyhodnocení, jestli je vhodné pokračovat v cyklu a podniknout mitózu, či pozastavit buněčný cyklus a přečkat určité období v klidovém stádiu = cystě
vstup do jednotlivých fází řízen cykliny
dependentní kinázy = enzymy aktivované cykliny

→řídí, která fáze nastane