Welche Lebensdauer haben zelluläre Komponenten auf Organellen- oder molekularer Ebene?

Ich dachte, obwohl ich weiß, wie allgemein die Zelle funktioniert, habe ich nicht wirklich ein Gefühl dafür, wie unbeständig sie ist. Ich möchte wissen, wie hoch die Lebensdauer/Umsatzrate verschiedener Bestandteile der Zelle ist.

Welche Lebensdauern haben auf molekularer Ebene verschiedene Proteine, Ribosomen, Lipide, Kohlenhydrate, DNA und RNA? Was ist mit Aminosäuren, Nukleotiden?

Wie hoch ist auf der Ebene der Organellen die Lebensdauer der Mitochondrien, des Golgi-Apparats? Ändert sich Kern oder ER jemals, wenn nicht während der Meiose?

Ich verstehe, dass die Lebensdauer vom Kontext abhängt. Zum Beispiel beträgt die Halbwertszeit für DNA, Zellen, die sich replizieren, etwa eine Replikation, da ein ganz neuer Strang erzeugt wird. Bei Neuronen, die sich jahrzehntelang nicht replizieren, ist das nicht der Fall. Aber die DNA kann nicht einfach da sitzen. Es wird ständig entwirrt, transkribiert, beschädigt und repariert. Es hat also eine andere Zeitkonstante.

Ich bin immer noch sehr daran interessiert, konkrete Zahlen zu erfahren.

Antworten (1)

Ihre Frage besteht aus mehreren Teilen, daher werde ich versuchen, sie einzeln anzusprechen.

In Bezug auf Proteinstabilität und -umsatz ist dies ein nettes Papier, das beschreibt, wie die menschliche Zelllinie (HeLa), obwohl es sich um eine Krebszelllinie handelt, verwendet wird, um den Umsatz von Proteinen zu messen ( http://www.ncbi.nlm.nih .gov/pmc/articles/PMC3316722/?report=classic ). Sie haben die Technik markierter Aminosäuren und Massenspektrometrie (SILAC) verwendet, um Messungen des Proteinumsatzes durchzuführen. Daraus lässt sich schließen, dass der Umsatz im Durchschnitt 20 Stunden beträgt, was meiner Erfahrung nach richtig ist, wenn Gen-Knockdowns in Drosophila (S2)-Zellen mit RNAis durchgeführt werden, da wir die RNAi 72 Stunden lang mit Zellen inkubieren, um sicherzustellen, dass die meisten Proteine, auf die wir abzielen, abgebaut werden und Wir können die gewünschten Effekte in Zellen sehen.

Wenn Sie nun zu Ihren Fragen zum Organellenumsatz kommen, müssen Sie bedenken, dass zelluläre Organellen für die Zellen sehr wertvoll sind, da die meisten von ihnen viel Energie verbrauchen, um sie aufzubauen, weshalb sie erhalten bleiben, es sei denn, sie erleiden kritische Schäden, und sie würden sich nachteilig auf die Zellen auswirken Zellintegrität. In diesem Fall durchlaufen Organellen wie Mitochondrien eine bestimmte Art von Abbau, die als Mitophagie bezeichnet wird und eine Unterart der Autophagie ist. Jetzt bin ich sicher, dass es spezifische Durchschnittszeiten für den sogenannten Umsatz von Zellorganellen unter "normalen" Bedingungen gibt, aber das ist eine leicht irreführende Ansicht, da der Umsatz durch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) oder Alterung gekippt werden kann, was zu einer geringeren Effizienz führt Zellerhaltung und Aufbau von toxischen aggregierten Proteinen oder ROS.

Um nun die Verwendung des Wortes Halbwertszeit in Ihrem letzten Absatz zu verdeutlichen, bezieht sich die Halbwertszeit normalerweise auf die Zeit, die die Hälfte der Moleküle in einem bestimmten System benötigt, um abgebaut zu werden (oder um genauer zu sein, die Halbwertszeit ist die Menge von Zeit, die eine Menge benötigt, um auf die Hälfte ihres zu Beginn des Zeitraums gemessenen Werts zu fallen), daher stimme ich Ihrer Verwendung des Wortes Halbwertszeit im letzten Absatz der obigen Frage nicht zu, obwohl die menschliche DNA eine Replikationsgrenze hat (Hayflick-Limit) von etwa 40-60 aufgrund von Telomerverkürzung und danach werden die Zellen (aufgrund der DNA), die sich nicht mehr replizieren, in die Seneszenz eintreten und schließlich sterben.

Nun zu nicht-replizierenden, hochdifferenzierten Zellen wie Neuronen, es bleibt immer noch ein Rätsel, wie neuronale DNA so hochstabil bleibt (obwohl DNA ein hochstabiles Molekül ist (im Vergleich zu RNA) und durch Histone weiter stabilisiert wird). viele dynamische Prozesse wie die Transkription durchlaufen (denn wenn irgendetwas schief geht, können die Zellen zumindest im ZNS nicht ersetzt werden) und wie Axone mancher Nervenzelle, die eine Länge von über einem Meter erreichen können, über Jahrzehnte so gut erhalten bleiben. Darüber gibt es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft einen lebhaften Streit, den Sie herausfinden können, wenn Sie einfach in einer Suchmaschine nach axonaler Wartung suchen.

Ich hoffe, das beantwortet einige Ihrer Fragen.

Ich stimme zu, dass die DNA per se nicht abgebaut wird, also ist Halbwertszeit in diesem Sinne das falsche Wort. Was ich meinte, war eine zeitliche Metrik seiner Veränderung gegenüber dem Original. Wenn wir eine DNA betrachten, verliert sie während der Replikation eine Hälfte und eine neue wird angehängt. In diesem Sinne ist die Hälfte der DNA nicht mehr dieselbe. Die Hälfte davon hat sich also in einer Replikation geändert. Nach der zweiten Replikation werden wir entweder mit Wahrscheinlichkeit eine Hälfte die zweite alte Hälfte austauschen, oder die neue. Ich habe ausgerechnet und im Durchschnitt dauert es 3 Teilungen, bis sich die DNA verändert.
Bei der PCR-basierten Plasmidreplikation ist dies anders und entspricht eher Ihrer Beschreibung, da Primer verwendet werden und nach dem Annealing und der Amplifikation eine Denaturierung erfolgt und der Zyklus fortgesetzt wird, sodass der ursprüngliche Strang viele Male mit neuen abgeglichen wird, sodass Sie a erhalten Verdünnungseffekt des ursprünglichen Standes gegenüber den neu synthetisierten Strängen.
Ich bin jetzt ziemlich verwirrt. en.wikipedia.org/wiki/DNA_replication#mediaviewer/… Zeigt dies nicht, dass die DNA bei ihrem neuen Strang bleibt?
Entschuldigung, mein Fehler. Sie haben Recht, es ist eine halbkonservative Replikation in Zellen, also verstehe ich Ihren Punkt!
Ich dachte an RNA pol und habe mich und dich verwechselt. Es tut uns leid.
Welche Lebensdauer haben zelluläre Komponenten auf Organellen- oder molekularer Ebene?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v