Zellbiologie 1, 3. Semester ZHAW
Zellbiologie 1, 3. Semester ZHAW. Bei Fragen oder Korrekturen an silvannessler@gmail.com
Zellbiologie 1, 3. Semester ZHAW. Bei Fragen oder Korrekturen an silvannessler@gmail.com
Wodurch ist das Rous Sarcoma Virus Carcinogen?
Die Carcinogenität wird durch das Src-Protein ausgelöst, das überexprimiert wird. Src kann an der Plasmamembran Transduktionssignale von verschiednen Rezeptoren übermitteln und Zellwachstum und -zyklus stimulieren.
Für welche Faktoren können retrovirale Onkogene codieren?
- Wachstumsfaktoren
- Wachstumsfaktorrezeptoren
- intrazelluläre Signalmoleküle
- Transkriptionsfaktoren
- können auch Liganden imitieren
Was sind Proto-Onkogene?
Proto-Onkogene sind Gene, die oft homolog zu den viralen Carcinogenen im menschlichen Genom vorkommen. Dabei sind v-src beispielsweise das virale Gen des Virus und c-src das humane Onkogen. Die beiden Gene unterscheiden sich in ihrer Anzahl von Introns und in verschiedenen Mutationen. Protoonkogene können durch verschiedene Mutationen zu Onkogenen werden.
Was sind Tumorsurpressorgene?
Tumorsurpressorgene inhibieren Zellproliferation und Tumorentwicklung.
Welche Rolle spielen Adhäsionsmoleküle bei Zell-Zell Verbindungen und welches sind die häufigsten Adhäsionsmoleküle?
Nur durch Adhäsionemoleküle können Zell-Zell Verbindungen überhaupt entstehen. Die verbreitetsten Adehäsionsrezeptoren sind:
- Cadherine (Adhärente Junctions)
- Desmosomale Cadherine (Desmosome)
- Integrine (Hemidesmosome)
- Occludin, Claudin und JAM's (Tight Junctions)
- Connexine, Innexine und Pannexine (Gap Junctions)
Welche Immunantwort wird bei einem Gewebeschaden ausgelöst und welche Stoffe sind dabei beteiligt?
Bei einem Gewebeschaden werden Serumproteine ausgeschüttet. Diese werden auch Akutphase-Proteine genannt. Sie binden Pathogene. Durch die Ausschüttung dieser Stoffe wird das Komplementsystem oder phagozytierende Zellen aktiviert.
Von welchen Tieren wurden Viren sequenziert, die wahrscheinlich auf den Menschen übergesprungen sind?
- Schimpansen: HIV
- Fledermäuse: Ebola
- Fledermäuse und Zwischenwirt Kamele: MERS-CoV
- Fledermäuse über maskierte Palmenzibets oder Waschbärhunde: SARS-CoV
Wie können Viren bei Atemwegserkrankungen übertragen werden?
- Niesen, Husten
- grosse Tröpfchen sinken schnell auf Oberflächen ab und können dort bei Kontakt übertragen werden
- kleine Tröpfchen können lange in der Luft bleiben und dadurch anstecken
- normales Atmen (schwache Verbreitung)
Wie läuft die Replikation von Coronaviren in menschlichen Zellen ab?
- Coronaviren binden an den ACE-2 Rezeptor, aktivierung durch TMPRSS2 und Endocytose in ein Endosom
- Fusion des Virus mit der Endosommembran und Freisetzung des Nucleocapsids
- Die freigesetze gRNA wird von Ribosomen in pp1a und pp1ab transduziert, aus welchen NSP's (Neutrophil serine proteases) entstehen
- Die NSP's induzieren eine Umlagerung vom ER um Double-Membrane Vesicles (DMV's) zu bilden, in welchen den viralen replication/transcription complex (RTC) zusammengesetzt wird
- Synthese von Volllängen-RNA und Export durch virale Poren
- Assemblierung der viralen Proteine im ER-Golgi-intermediate compartment
- Freisetzung der reifen Virions durch lysosomale Exocytose.
Welches sind die Stadien einer Erkrankung an COVID-19?
- Stadium 1: Asymptomatischer Zustand
- Virus bindet an Epithelzellen in der Nasenhöhle
- lokale Ausbreitung
- Personen sind schon infektiös
- Stadium 2: Verbreitung in die Atemwege
- robustere Immunantwort
- Nasenabstriche und Sputum weisen Virus nach
- COVID-19 klinisch manifestiert
- Stadium 3: Hypoxie, Milchglasinfiltrat und Vortscheiten zu ARDS (acute respiratory distress syndrome)
- etwa 20 % entwickeln Lungeninfiltrate
- Virus infiziert die Typ 2 Alveolen der Lunge (evtl. kollabieren Alveolen)
- Typ 2 Alveolen gehen in Apoptose
- Alveolen sind flüssigkeitsgefüllt, Distanz zwischen Kapillaren und Alveolen ist zu gross für Diffusion von Sauerstoff
Wie läuft die Reifung der B-Zellen in den Keimzentren ab?
- Phase 1
- Naive B-Zellen verlassen der Kreislauf und dringen in das sekundäre lymphatische Organ ein
- AK (z.B. auf der Oberfläche von follikulären dendritischen Zellen) aktivieren die B-Zellen
- Proliferation und Differenzierung von B-Zellen
- Phase 2
- Proliferation und somatische Hypermutation der B-Zellen in der dunklen Zone
- Bei Bindung mit Antigenen entweder: Differenzierung in Gedächnis-Zellen, Plasmazellen, Wiedereintritt in die dunkle Zone
Was passiert bei einer Reinfektion auf Immunologischer Ebene?
- Langlebige Plasmazellen im Knochenmark sezernieren hochselektierte, hochspezifische Antikörper, die eine erste „Wand“ gegen eine Reinfektion durch homologe Erreger bilden.
- Verschiedene Krankheitserreger können Löcher in dieser Wand finden; Nachdem jedoch die Erreger den Antikörpern aus den langlebigen Plasmazellen entkommen sind, treffen die unterschiedlichen Pathogene auf eine zweite Wand, die von Gedächtnis-B-Zellen gebildet wird, die weniger stark selektiert wurden und daher ein breiteres Spektrum an Antigenaffinitäten und -spezifitäten aufweisen.
- Die Gedächtnis-B Zellen werden durch die Erregervariante aktiviert, um sich zu langlebigen Plasmazellen zu differenzieren oder wieder in die Geminalzentren (GCs) einzudringen, um den Gedächtnis-B-Zell-Pool aufzufüllen.
Welche verschiedenen Arten von Impfstoffen gibt es?
- Attenuierte Impfstoffe
- Inaktivierte Impfstoffe
- Gereinigte Impstoffe (enthalten Fragmente eines Keims)
- Komplexe Zuckermoleküle
- Vektorimpfstoffe, bringen genetisches Material des Keims in die Zelle
- mRNA Impstoffe
Welches sind die Bestandteile des mRNA Impstoffs und wie ist er aufgebaut?
- Für die Synthese der Lipid-Nanoparticle werden vier Lipide in Ethanol mit mRNA in einem wässrigen Puffer gemischt. Dabei herrsch ein pH von 4.
- Wenn nun die ionisierbaren Lipide auf die wässrige Phase treffen, werden sie bei einem pH von 5.5 protoniert, wodurch das Lipid das anionische Phosphar-Rückgrad der mRNa bindet.
- Durch die Erhöhung des pH's wird eine Kapsulierung erreicht, schlussendlich verschmelzen einige Vesikel miteinander.
- Zum Schluss umschliesst PEG den Vesikel und stellt somit eine hydrophobe Schicht her
Wieso darf FCS nicht für die Kultivierung von Zellen für medizinische Zwecke eingesetzt werden?
FCS kann Viren und Endotoxine enthalten oder gewisse Immunreaktionen auslösen, wodurch es nicht für die Produktion von Medikamenten geeignet ist.
Welche Funktion haben Lektine?
Lektine haben grosse Affinität zu Glykoproteinen (Zuckerbindende Proteine, hauptsächlich pflanzlichen Ursprungs)
- Concanavallin A (bindet Glucose und Mannose)
- Agglutinin (bindet Acetylmuraminsäure der bakteriellen Zellwand)
Welche vier Gruppen von Glucosaminoglykanen gibt es?
- Hyalironan
- Chondroitinsulfat, Dermatansulfat
- Hepransulfat, Heparin
- Keratansulfat
Welche Aufgabe haben Integrine?
Rezeptorproteine, die die Zellen mit der ECM verbinden und auf Signale von aussen reagieren. Die extrazellulären Domänen haben Bindungsstellen für Adhäsionsproteine (z.B. Fibronektin, Collagen oder Laminin), oft mit dem Muster RGDS.
Wieso gibt es eine grosse Vielfalt an Integrinen?
Aus 9 unterschiedlichen beta und 24 alpha Untereinheiten lässt sich eine Vielzahl von Unterschiedlichen Integrinen aufbauen.
Mit welcher Signalsequenz wird ein Protein in das ER rücktransportiert?
Lys-Asp-Glu-Leu
KDEL
Was ist der Vorteil von Modellorganismen?
Modellorganismen sind in der Regel gut erforschte, relativ einfach zu handhabende Organismen, mit denen Forschung betrieben oder ein bestimmtes Produkt (rekombinant) hergestellt werden kann.
Wofür eignet sich E.Coli als Modellorganismus?
- Forschung/Praxis
- einfache, rekombinante Proteine
- Modellorganismus für verschiedene Studien
- schnell wachsend
- unproblematische Kultivierung
- Hervorragendes Expressionssystem (DNA leicht einschleus und ablesbar)
Wofür eignet sich Sacch. cerevisiae als Modellorganismus?
- Forschung/Produktion
- Eukaryont ->Glykosilierung möglich
- schnell, problemlos wachsend
- gutes Expressionssystem
- leichte Einschleusung von DNA
Wofür eignet sich Caenorhabditis elegans als Modellorganismus?
- Forschung
- durchsichtig
- im juvenilen (nicht ausgewachsenem) Stadium 1090 Zellen, nach Apoptose 959
- Modellorganismus für Apoptoseforschung
- teilweise für Schädlingsbekämpfung in vitro eingesetzt
Wofür eignet sich der Zebrafisch als Modellorganismus?
- Forschung
- Schnelle Entwicklung zum adulten Tier (26 Tage)
- Entwicklungsstadien sind durchsichtig
- Forschung in der Embryonalentwicklung
Wofür eignet sich Xenopus laevis als Modellorganismus?
- Forschung/Produktion
- Reifungsprozess von 14 Tagen
- einzelne Stadien sind durchsichtig
- Forschung in der Wirbelsäulenentwicklung
- Testsystem in der Ökologie
Wofür eignet sich Arabidopsis thalinia als Modellorganismus?
- Forschung/Produktion
- DIE Modellpflanze für Physiologen, Biochemiker und Molekularbiologen
- Lebenszyklus von 6 Wochen
- gut transfiszierbar (bei Pflanzen oft schwierig)
- oft für Schwermetallaufnahme eingesetzt
Wofür eignet sich Nicotiana tabacum als Modellorganismus?
- Forschung und selten Produktion
- Modell für Suspensionskulturen
- relativ schnell wachsend
- Testorganismus für Reaktorkultivierungsmethoden
Wofür eignet sich Drosphila melanogaster als Modellorganismus?
- Forschung
- genetische Studien und Entwicklungsstudien
- kurzer Lebenszyklus
- generell sehr gut untersucht
Wofür eignet sich Maus/Rattenklone als Modellorganismus?
- Forschung und selten Produktion
- Genetische Studien und Entwicklungsstudien von Säugern
- kurzer Lebenszyklus
- sehr gut untersucht
- viele Mutanten
- Antilörperproduzenten
Wofür eignet sich Insektenzellen als Modellorganismus?
- Produktion
- schnell wachsend
- robust in der Kultivierung
- leicht transfiszierbar mit Baculoviren
- Produktion von rek. Proteinen in grossem Massstab
Wofür eignen sich Säugerzellen als Modellorganismus?
- Forschung Produktion
- schnell wachsend in vitro
- Stoffwechsel und Produkte sind am ähnlichsten
- gut transfiszierbar
- Forschung im biol. und pharm. Bereich
- Produktion von komplexen, rekombinanten Proteinen
Welche Eigenschaften hat E.Coli in Bezug auf:
- Wachstumsrate
- Verfügbarkeit genetischer Systeme
- Kosten Kulturmedium
- Proteinfaltung
- Einfache Glykosilierung
- Komplexe Glykosilierung
- Proteolytischer Aufbau
- Produktexkretion, sekretion
- Wachstumsrate: hervorragend
- Verfügbarkeit genetischer Systeme: sehr viele
- Kosten Kulturmedium: günstig
- Proteinfaltung: schwach
- Einfache Glykosilierung: nein
- Komplexe Glykosilierung: nein
- Proteolytischer Aufbau: ja
- Produktexkretion, sekretion: möglich, anderes Muster als bei Säugerzellen
Welche Eigenschaften hat S. cerevisiae in Bezug auf:
- Wachstumsrate
- Verfügbarkeit genetischer Systeme
- Kosten Kulturmedium
- Proteinfaltung
- Einfache Glykosilierung
- Komplexe Glykosilierung
- Proteolytischer Aufbau
- Produktexkretion, sekretion
- Wachstumsrate: sehr gut
- Verfügbarkeit genetischer Systeme: viele
- Kosten Kulturmedium: günstig
- Proteinfaltung: mässig
- Einfache Glykosilierung: ja
- Komplexe Glykosilierung: nein
- Proteolytischer Aufbau: wenig
- Produktexkretion, sekretion: sehr gut
Welche Eigenschaften haben Pflanzenzellen in Bezug auf:
- Wachstumsrate
- Verfügbarkeit genetischer Systeme
- Kosten Kulturmedium
- Proteinfaltung
- Einfache Glykosilierung
- Komplexe Glykosilierung
- Proteolytischer Aufbau (Abbau von falsch gefalteten Proteinen)
- Produktexkretion, sekretion
- Wachstumsrate: langsam
- Verfügbarkeit genetischer Systeme: wenige
- Kosten Kulturmedium: günstig
- Proteinfaltung: gut-sehr gut
- Einfache Glykosilierung: ja
- Komplexe Glykosilierung: ja, anders als Säugerzellem
- Proteolytischer Aufbau: kaum
- Produktexkretion, sekretion: schlecht
Welche Eigenschaften haben Säugerzellen in Bezug auf:
- Wachstumsrate
- Verfügbarkeit genetischer Systeme
- Kosten Kulturmedium
- Proteinfaltung
- Einfache Glykosilierung
- Komplexe Glykosilierung
- Proteolytischer Aufbau (Abbau von falsch gefalteten Proteinen)
- Produktexkretion, sekretion
- Wachstumsrate: mässig
- Verfügbarkeit genetischer Systeme: einige, genügend
- Kosten Kulturmedium: teuer
- Proteinfaltung: sehr gut
- Einfache Glykosilierung: ja
- Komplexe Glykosilierung: ja
- Proteolytischer Aufbau: wenig
- Produktexkretion, sekretion: sehr gut
Welches sind die Produktbeispiele von Säugerzellkulturen?
- Rekombinante Proteine:
- Impfstoffe
- Cytokine (Interferone und Interleukine)
- Wachstumshormone (GCsF, EPO, EGF, usw.)
- Enzyme
- Monoklonale Antikörper
- genetisch veränderte Zellen
- CAR-T Technologie
Welche drei Säugerzellarten gibt es?
- Stammzellen
- Somatische Zellen
- Krebszellen
Welche Eigenschaften haben Stammzellen?
- eigenständige Erneuerung, unspezialisiert, kann sich jedoch differenzieren
- Unterteilung in: totipotente, pluripotente, multipotente und unipotente Stammzellen (Differenzierungsvermögen)
- Unterteilung in : embryonal, adult (Herkunft)
- Gewinnung aus dem Blastozyst, oder Rückdifferenzierung aus adulten Stammzellen
Was ist das Ektoderm?
Als Ektoderm bezeichnet man das äussere Keimblatt, das zur Anlage des Zentralnervensystems und der Sinnesorgane ausgebildet wird. Es umschliesst zudem die Haut und ihre Anhangsgebilde.
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Flashcards
Welche Assays gibt es, die auf AK basieren?
- ELISA: gelabelte AK binden an ein bestimmtes AG, wodurch eine quantifizierung möglich ist.
- Western Blot: Mit AK können die gewünschten Proteine markiert werden.
- Immunopräzipitation: Beads können an einen Liganden/AK-Komplex binden und durch Zentrifugation vom Rest getrennt werden.
Welche Aufgaben hat das Immunsystem?
- Erkennen und Inaktivieren von in den Organismus eingedrungenen Krankheitserregern oder deren Toxine
- Erkennen und Abtöten virusinfizierter Körperzellen
- Erkennen und Abtöten von Krebszellen
Was ist das angeborene Immunsystem?
- bereits vor dem Infekt vorhanden
- Set von krankheitsabwehrenden Mechanismen
- unspezifisch, erkennen aber zelluläre oder molekulare Strukturen von oft vorkommenden Pathogenen
- Abwehmechanismus: Phagocytose oder natürliche Barrieren
Was ist die adaptive Immunität?
- hoch spezifische Immunabwehr
- hervorgerufen durch ein Immunogen
- Bildung von spezifischen Lymphozyten, Antikörpern und Gedächniszellen
- Mechanismus: Neutralisieren des Pathogens durch Antikörper oder dessen Entfernen durch Apoptose
Welche Eigenschaften hat das unspezifische Immunsystem in Bezug auf folgende Punkte:
- Wiederholte Infektion
- Lösliche Faktoren
- Zellvermittelte Abwehr
- Wiederholte Infektion
- Anfälligkeit nimmt nicht ab bei wiederholter Infektion
- Lösliche Faktoren
- Komplement, Lysozym, Interferon
- Zellvermittelte Abwehr
- Phagocyten, Natürliche Killerzellen
Welche Eigenschaften hat das spezifische Immunsystem in Bezug auf folgende Punkte:
- Wiederholte Infektion
- Lösliche Faktoren
- Zellvermittelte Abwehr
- Wiederholte Infektion
- Anfälligkeit nimmt ab bei wiederholter Infektion
- Lösliche Faktoren
- Antikörper
- Zellvermittelte Abwehr
- T-Lymphocyten, Helferzellen, Cytotoxische Zellen
Welche Barrieren des angeborenen Immunsystems gibt es?
- Anatomische Barrieren
- Haut, Schleimhäute: mechanischer Schutz, tiefer pH, Schleim oder Zilien
- Physiologische Barrieren
- Temperatur, tiefer pH
- Chemische Mediatoren
- Lysozyme, Interferone, Komplementsystem, Toll-like-Receptor
- Phago- und endocytische Barrieren
- spezialisierte Zellen zerstören fremde Organismen -> präsentieren AG auf Oberfläche
- Entzündungsbarriere
- Ausschüttung von: Histamin, Kinin und Fibrin
Was ist das Komplementsystem?
Das Komplementsystem ist ein System von Plasmaproteinen, das im Zuge der Immunantwort auf zahlreichen Oberflächen von Mikroorganismen aktiviert werden kann. Ursprünglich wurde es als ergänzender (komplementärer) Teil der Antikörperantwort entdeckt, doch ist heute bekannt, dass es auch am angeborenen Immunsystem beteiligt ist.
Welche Auswirkung hat die Ausschüttung von Histamin?
Histamin wird als Antwort auf die Schädigung von Körperzellen ausgeschüttet und verursacht eine Vasodilatation.
Welche Auswirkung hat die Ausschüttung von Kinin?
Kinin wird durch einen Gewebeschaden aktiviert und löst eine Vasodilatation aus.
Welche Auswirkung hat die Ausschüttung von Fibrin?
Fibrin ist die Hauptkomponente der Blutverklumpung und schränken dadurch auch die Mobilität der Fremdstoffe ein.
Welche Hauptzellen des spezifischen Immunsystems gibt es und welches sind die entsprechenden Aufgaben?
- Leukocyten
- T-Lymphozyten koordinieren unter anderem spezifische und unspezifische Abwehr, B-Lymphozyten hingegen produzieren nach geeigneter Stimulation speziell gegen bestimmte Erreger oder schädigende Stoffe gerichtete Antikörper.
- Plasmazellen
- Lymphocyten-ähnlich, aus B-Lymphocyten hervorgegangen, produzieren AK
- Macrophagen
- grosser Phagocyt, befinden sich im Gewebe oder im Blut
- Mastzellen
- grosse Bindegewebszelle, die Histamin, Heparin und Serotonin enthält, die bei allergischen Reaktionen oder als Antwort auf eine Entzündung ausgeschüttet werden
Was wird durch die Aktivierung des Komplementsystems ausgelöst?
- Chemoattraktion von inflammatorischen Zellen
- Peptidmediatoren der Entzündung:
- Erhöhte Blutgefässpermeabilität
- Kontraktion der glatten Muskulatur
- Mastzellendegranulation
- Opsonierung des Pathogens (Anheften von AK an Femdstoff, damit dieser Phagocytiert werden kann)
- Pathogenzerstörung
Chemoattraktion ist definiert als die unidirektionale Bewegung einer Zelle als Reaktion auf einen chemischen Gradienten von Liganden. Während der Chemoattraktion bewegen sich die Zellen in Richtung von einer niedrigen zu einer hohen Konzentration des Chemoattraktionsmittels.
Wodurch kann eine Komplementaktivierung stattfinden?
- Klassischen Pathway: Antigen-Antikörper-Komplex
- Lectin-Pathway: Lectin bindet an die Oberfläche des Pathogens
- Alternativer Pathway: Pathogenoberfläche löst eine Komplementaktivierung aus
In was resultiert die Aktivierung der Komplementierung?
- Aktivierung/Rekrutierung von Entzündungszellen
- Opsonisation (markieren für Phagocytose)
- Abtöten der Pathogene
Wodurch zeichnet sich das spezifische Immunsystem aus?
- Antigene Spezifität
- nur das Antigen wird erkannt und eliminiert
- Diversität
- es können Billionen von verschiedenen Strukturen hergestellt werden, die Pathogene erkennen
- Immunologisches Gedächnis
- Wenn das Immunsystem auf ein Pathogen reagiert hat, hat das Immunsystem das Muster gespeichert
- Selbst/nicht-selbst unterscheidung: körpereigene Strukturen werden nicht angegriffen
Welche Arten von B-Lymphocyten gibt es?
- Naive B-Zellen: AK auf Oberfläche, noch kein Kontakt mit AG gehabt, wird bei Kontakt zur raschen Proliferation angeregt und differenziert sich zu:
- Memory B-Zellen: längere Lebensdauer und B-Zellrezeptoren
- Effektor- oder Plasmazellen: produzieren AK, haben kaum B-Zellrezeptoren
Welche Zellen können aus den T-Lymphozyten entstehen?
- Naive T-Zellen werden durch MHC-Antigen-Komplexe einer APC (antigenpräsentierende Zelle) aktiviert und differenzieren sich in:
- T-Helfer-Zellen: Besitzen T-Zellrezeptoren, die MHC II gebundene Antigene erkennen (CD4), binden und dann Cytokine ausschütten, um B und T_c-Zellbildungen zu stimulieren
- Cytotoxische T-Zelle: erkennt MHC I gebundene Antigene und differrenziert dann nach Komplexbindung zur Killerzelle (Cytotoxische T- Lymphocyte, tötet gebundene Zelle ab)
Was sind CD4 oder CD8-Zellen?
CD4 ist ein Adhäsionsmolekül auf der Zellmembran von CD4+-Zellen, das an MHC II bindet.
CD8 ist ein Adhäsionsmolekül auf der Zellmembran von CD8+-Zellen, das an MHC I bindet.
Welche Aufgabe haben antigenpräsentierende Zellen?
- Makrophagen, dendritische Zellen und B-Lymphocyten präsentieren Bruchstücke der Antigene auf MHC II Proteinen
- APC's aktivieren dadurch T_H Zellen, die den MHC II Komplex erkennen
- von T_H Zellen wird autokrin IL-2 ausgeschüttet, das wiederum parakrin die Bildung von T_C-Zellen (Cytotoxische T-Lymphocyten) aktiviert
- B-Zellen werden durch Zell-Zell-Kontakt mit T_H Zellen aktiviert und schütten Cytokine aus
Auf welche zwei Arten kann eine Immunität erworben werden?
- Humorale Immunität: lösliche AK im Blutserum
- Durch Wechselwirkungen von B-Zellen mit AG, was zur deren Proliferation und Differenzierung zu Plasmazellen führt, ausgelöst,
- Zell-vermittelte Immunität
- Kontakt von T_H Zellen mit APC's lösen die Aktivierung aus. MHC I APC's aktivieren T-Zellen, die zu cytotoxischen T-Lymphocaten differenzieren. MHC II APC's lösen die Aktivierung von T_H-Zellen aus, die die B-Zellen zur Antikörperausschüttung stimuliert
Was ist der Unterschied zwischen MHC I und MHC II APC's?
Die MHC-Komplexe präsentieren Antigene an Zellen des Immunsystems.
MHC I
- Präsentiert endogene (im Cytoplasma vorkommende) Antigene, beispielsweise von Viren
- wird von den cytotoxischen CD8+-T-Zellen erkannt
- MHC I ist in praktisch allen Zellkernenthaltenden Zellen vorhanden
MHC II
- Präsentiert exogene Antigene, z.B. von Pathogenen
- wird von T-Helferzellen erkannt (CD4+-Zellen)
- MHC II sind hauptsächlich in APC's wie Makrophagen, dendritischen Zellen oder B-Zellen zu finden
Wie sieht die Entwicklung von B-Zellen aus?
- Bildung der B-Zell-Rezeptoren im Knochenmark
- B-Vorläuferzellen binden an Cytokine und lagern die Immunoglobulingene um. Dieser Prozess setzt die Wechselwirkung (hier mit den Cytokinen) voraus und ist unabhänig vom Antigen.
- Negative Selektion im Knochenmark
- unreife B-Zellen, die an körpereigene Zelloberflächenantigene binden, werden eliminiert -> verhinderung von Autoimmunerkrankungen
- Aktivierung der B-Zellen in der Peripherie
- reife B-Zellen können durch die Bindung an ein AG aktiviert werden und dadurch zu Plasma und Gedächniszellen differenzieren
Wie sieht die Entwicklung von T-Zellen aus?
- Entstehung von T-Zellen im Knochenmark. die T-Zellen wandern anschliessend in den Thymus, wo deren Entwicklung abgeschlossen wird, indem sie ihre Antigenrezeporgene umordnen und eine Repertoirselektion durchlaufen.
- Vorläuferzellen werden an Notch-Signalen gebunden und beginnen mit der Umlagerung der T-Zell-Rezeptorgene (ähnlich wie B-Zellen)
- unreife T-Zellen, die körpereigene MHC-Moleküle erkennen, werden entfernt
- Verteilung in die Peripherie der lymphatischen Organe
- Wenn nun Fremdantigene erkannt werden, werden die reifen T-Zellen aktiviert
- aktivierte T-Zellen wandern zu Infektionsherden
- T-Zellen aktivieren Makrophagen und töten Fremdorganismen
Welche Bestandteile gehören zu ECM?
Die ECM besteht aus Proteinen und Polysacchariden, die von den Zellen sekretiert werden. Die Hauptkomponenten sind:
- Collagen
- Glycosaminoglycane (GAG)
- Proteoglykane
- Andere Glykoproteine
Welche Funktionen hat die ECM?
- Einbettung der Zellen
- ECM-Muster beeinflusst die Zellteilung, -adhäsion, -motilität
- Embryonale Entwicklung: Migration und Differenzierung
Welche Eigenschaften hat Collagen?
- häufigstes Protein in der ECM
- 19 verschiedene Typen
- fast ubiquitär im Körper
- oft das Gly-X-Y Muster, bei dem X oft Prolin und Y oft Hydroxyprolin ist
Wie läuft die Synthese von Collagen ab?
- Kollagen wird in das raue ER hineinsynthetisiert und die Signalsequenz abgecleaved.
- Es lagern sich jeweils zwei alpha-1 und eine alpha-2 Sequenz an, welche anschliessend durch Hydroxylierung zusammengelagert wird.
- Der Strang wird glykosiliert
- Die Enden werden im Golgi Apparat abgeschnitten
Welche Funktion hat Kollagen Typ 1?
- am häufigsten vorkommend: gewichtsmässig die Hälfte vom Körperprotein
- Mikrofibrillen in der Haut, in Knochen, Sehnen und Bändern
- Sehr schwach glykosyliert
Welche Funktion hat Kollagen Typ 2?
- wichtiger Faserbestandteil des Knorpels, ausserdem im Glaskörper des Auges
- Unlösliches Glykoprotein
- Viel Glycin, 2 modifizierte AS (Hydroxylysin, Hydroxyprolin)
- Angehängte Zucker: Glucose, Galactose
Welche Funktion hat Kollagen Typ 4?
- liegt geknäuelt vor
- bildet Basallamina über Endothel- oder Epithelzellen
- verantwortlich für Zellanhaftung und kontrollierte Permeabilität
- Barriere von Zellmigration
Welche Eigenschaften haben Glukosaminoglykane?
- sind die „Raumfüller“, machen aber gewichtsmässig nur 10% aus
- Unverzweigte Polysaccharidketten
- Grosse, negativ geladene Polysaccharide
- aus Disacchariden mit N-acetylierten Aminozucker und Glucuron oder Iduronsäure
- es gibt vier verschiedene Gruppen
Welche Eigenschaften hat Hyaluronsäure?
- saures GAG (Glycosaminoglycan) aus Disaccharid von Glucuronsäure- β(1-3) und N-Acetyl-Glucosamin
- Hyaluronsäure ist ein Hauptbestandteil des zwischen den Hautzellen liegenden Bindegewebes, füllt und stützt es. Durch ihre Fähigkeit, große Mengen Wasser zu binden, ist sie für den Feuchtigkeitsgehalt der Haut mit verantwortlich.
- bis 50'000 Disaccharide β(1-4)-verknüpft
- ein Polyanion
- gelartige Konsistenz durch Einlagern von Wasser bis zum 10’000-fachen des eigenen Volumens
Welche Funktion hat Hyaluronan?
- Strukturgebend im Bindegewebe
- Bildet lose Matrix, so dass Zellen sich teilen und wandern können
- Ermöglicht Adhäsion von Zellen des Immunsystems
- Aktiviert intrazelluläres Signaling
- Struktur von Hyaluronan ist einfach, viele grosse Proteine (hyaluronan-binding proteins, oft Hyaladherine genannt) binden daran und sind verantwortlich für Zelllokalisierung, Spezifität, Affinität und Regulation
Was sind Proteoglykane und was sind dessen Aufgabe?
- Die meisten GAGs (Glykosaminoglykane) sind mit Proteinen verknüpft und bilden Proteoglykane
- bestehen zu 95% aus Polysacchariden
- Core-Protein mit wenigen bis Hunderten von GAG-Ketten, verknüpft mit Serin des Proteins
- grosse Komplexe in der ECM, z.B. Aggrecan im Knorpel
- interagieren mit Collagenen und anderen Matrixproteinen und bilden gelartige Netzwerke
Welche Eigenschaften haben Integrine?
- Rezeptorproteine, verbinden Zellen mit der ECM und reagieren auf äussere Signale
- die Integrine haben spezifische Bindungsstellen für Adhäsionsproteine
- es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Integrinen
Was ist die Basallamina?
Die Basallamina ist eine homogen erscheinende Proteinschicht unter der Basis der Epithelzellen. Sie stellt die Verbindung der Epithelzellen mit der fibroretikulären, bindegewebigen Basalmembran her. Es handelt sich dabei um eine spezialisierte extrazelluläre Matrix, in welcher das dichte Netzwerk retikulärer Fibrillen (Lamina fibroretikularis) der Basalmembran verankert ist.
Durch das Wegfallen von welchen Kontrollmechanismen entsteht eine Krebszelle?
- Proliferationskontrolle
- Positionskontrolle
- Differenzierung
- Regulationsmechanismen
- Chromosomenanomalien
Was ist ein Carcinoma?
Ein Carcinoma beschreibt eine entartete Epithelzelle. Diese kann z.B. Lungen- oder Brustkrebs verursachen
Was ist ein Sarcoma?
Ein Sarcoma beschreibt die selten aufretende Form von Krebszellen in Muskel-, Knorpel oder Bindegewebe.
