Podcasts about anaphase

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2023.08.03.551815v1?rss=1 Authors: Salvador-Garcia, D., Jin, L., Hensley, A., Golcuk, M., Gallaud, E., Chaaban, S., Port, F., Vagnoni, A., Planelles-Herrero, V. J., McClintock, M. A., Derivery, E., Carter, A. P., Giet, R., Gur, M., Yildiz, A., Bullock, S. L. Abstract: The cytoplasmic dynein-1 (dynein) motor organizes cells by shaping microtubule networks and moving a large variety of cargoes along them. However, dynein's diverse roles complicate in vivo studies of its functions significantly. To address this issue, we have used gene editing to generate a series of missense mutations in Drosophila Dynein heavy chain (Dhc). We find that mutations associated with human neurological disease cause a range of defects in larval and adult flies, including impaired cargo trafficking in neurons. We also describe a novel mutation in the microtubule-binding domain (MTBD) of Dhc that, remarkably, causes metaphase arrest of mitotic spindles in the embryo but does not impair other dynein-dependent processes. We demonstrate that the mitotic arrest is independent of dynein's well-established roles in silencing the spindle assembly checkpoint. In vitro reconstitution and optical trapping assays reveal that the mutation only impairs the performance of dynein under load. In silico all-atom molecular dynamics simulations show that this effect correlates with increased flexibility of the MTBD, as well as an altered orientation of the stalk domain, with respect to the microtubule. Collectively, our data point to a novel role of dynein in anaphase progression that depends on the motor operating in a specific load regime. More broadly, our work illustrates how cytoskeletal transport processes can be dissected in vivo by manipulating mechanical properties of motors. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info Podcast created by Paper Player, LLC

BluPlanet's 'Stranger Waters Edition' is back for an hour filled with beats to accompany those hot summer days. //TRACKLIST 1. Serpiente Del Ritmo (Original Mix) - Oliver Koletzki & ELIH / 2. Turning Away (Parra for Cuva Remix) - Monolink / 3. Borealis - Mark Alow / 4. Sunsweat - Imran Khan / 5. Follow The Tide (Nico Morano Dub Remix) - Elliot Moriarty & Hattie Snooks / 6. Mysterious Voices(Original Mix) - Toñaco / 7. Osmun - Wassu / 8. Kamaria (Original Mix) - Andre Moret & Yudi Watanabe, L.George / 9. Contra Nova (Original Mix) - Olivan / 10. Azimuth (GMJ Remix) - Beiji / 11. Kindling - Andfølk / 12. Seven Suns (Original Mix) - Lucas Rossi / 13. Everything Goes (Monkey SafariRemix) - UNDERHER Ft. Anaphase /

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2023.01.31.526443v1?rss=1 Authors: Bellingham-Johnstun, K., Thorn, A., Belmonte, J. M., Laplante, C. Abstract: Cells actively position their nucleus based on their activity. In fission yeast, microtubule-dependent nuclear centering is critical for symmetrical cell division. After spindle disassembly at the end of anaphase, the nucleus recenters over a ~90 min period, approximately half of the duration of the cell cycle. Live cell and simulation experiments support the cooperation of two distinct mechanisms in the slow recentering of the nucleus. First, a push-push mechanism acts from spindle disassembly to septation and involves the opposing actions of the mitotic Spindle Pole Body microtubules that push the nucleus away from the ends of the cell while post-anaphase array of microtubules basket the nucleus and limit its migration toward the division plane. Second, a slow-and-grow mechanism finalizes nuclear centering in the newborn cell. In this mechanism, microtubule competition stalls the nucleus while asymmetric cell growth slowly centers it. Our work underlines how intrinsic properties of microtubules differently impact nuclear positioning according to microtubule network organization and cell size. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info Podcast created by Paper Player, LLC

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2023.01.09.523293v1?rss=1 Authors: Chiu, K., Berrada, Y., Eskndir, N., Song, D., Fong, C., Naughton, S., Chen, T., Moy, S., Gyurmey, S., James, L., Ezeiruaku, C., Capistran, C., Lowey, D., Diwanji, V., Peterson, S., Parakh, H., Burgess, A., Probert, C., Zhu, A., Anderson, B., Levi, N., Gerlitz, G., Packard, M. C., Dorfman, K. A., Bahiru, M. S., Stephens, A. D. Abstract: Mitosis is an essential process in which the duplicate genome is segregated equally into two daughter cells. CTCF has been reported to be present in mitosis but its importance for mitotic fidelity remains to be determined. To evaluate the importance of CTCF in mitosis, we tracked mitotic behaviors in wild type and two different CTCF CRISPR-based genetic knockdowns. We find that knockdown of CTCF results in prolonged mitoses and failed anaphase segregation via time lapse imaging of SiR-DNA. CTCF knockdown did not alter cell cycling or the mitotic checkpoint, which was activated upon nocodazole treatment. Immunofluorescence imaging of the mitotic spindle in CTCF knockdowns revealed disorganization via tri/tetrapolar spindles and chromosomes behind the spindle pole. Imaging of interphase nuclei showed that nuclear size increased drastically, consistent with failure to divide the duplicated genome in anaphase. Population measurements of nuclear shape in CTCF knockdowns do not display decreased circularity or increased nuclear blebbing relative to wild type. However, failed mitoses do display abnormal nuclear morphologies relative to successful mitoses, suggesting population images do not capture individual behaviors. Thus, CTCF is important for both proper metaphase organization and anaphase segregation which impacts the size and shape of the interphase nucleus. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info Podcast created by Paper Player, LLC

Hand held devices visualizer "A Melodic House" beat synced. HD version on YouTube at https://youtu.be/G5oHGHBlbaU. Songs that got me through 2021. A lost mix back in February that's too good to forget. Full of vocal melodic house and a few house tracks. It's classic CKNYC. Listen on the Club Kerry NYC free app: iOS - Android - Premium Subscribe for extra content and episodes! Choose your fave player for Free: www.clubkerrynyc.com. The official podcast of Madonna Remixers United. "The undiscovered brilliance... DJ Kerry is magic!" (App Review). Ranked in the top 1% most popular podcasts globally by Listen Notes. Listed a popular "Podcasts Worth A Listen" on PlayerFM. "Awesomesauce" featured Tunr app. Chartable.com "Global Reach" top 20 music podcast. "Stylistically superior. The best vocal house podcast on the net" (iTunes Review). "Top Electronic Podcast" category on Player FM. Celebrating 14 years: 2009-2023. More info at https://www.clubkerrynyc.com/about/. Track List (56:38): 1. Run Away (Extended Mix) - Ben Bohmer, Tinlicker 2. All I Want (ft. Goatchy) (Extended Mix) - Tube & Berger 3. Go Back Now (Extended) - Jerro ft. Beacon 4. Heal Me (Extended) - Matisse & Sadko ft. Alex Aris 5. Dance With My Ghost (Extended) - Camelphat, Elderbrook 6. Underwater (Tinlicker Extended Mix) - Gabriel & Dresden ft. Jan Burton 7. Free My Mind (Joy Corporation Extended) - Alok & Rooftime with Dubdogz 8. Some Good Here (Extended) - Rinzen ft. Anaphase 9. Should Have Seen It Coming (Yotto Extended Mix) - Franky Wah ft. AETHO 10. Best of Me (Extended Mix) - Artbat, Sailor, & I 11. Sweet Surrender (Extended Mix) - Harry Diamond, Loka Vox, K-MRK 12. Foolproof (Extended) - Gorgon City, Hayden James, Nat Dunn  

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1.Analog Jungs ft. Abi Ferraresi - Satori 2.Bemannte-bruder (Original mix ) 3.Mike Isai - Home (Original mix ) 4.Jackarta - You Are ( Original Mix ) 5.Ric Niels - Stan у 6.Does It Matter - You & Me (Original Mix) 7.Evren Furtuna - ID 8.UNDERHER,Anaphase,Monkey Safari - ID

My AP Biology Thoughts  Unit 4 Cell Communication and Cell CycleWelcome to My AP Biology Thoughts podcast, my name is Chloe McGregor and I am your host for episode #93 called Unit 4 Cell Communication and Cell Cycle: The Cell Cycle. Today we will be discussing the basics of the cell cycle including how it works and what products are made.  Segment 1: Introduction to the Cell CycleThe cell cycle is split up into 2 different parts, each with their own purpose. The first part of the cell cycle is called interphase. The cell spends a majority of its time in this phase. Interphase itself is made up of 3 different stages. These stages are the G1, S, and G2 phase. The first step in interphase is G1. During this step, the cell spends its time growing in size and gaining a sufficient amount of resources. With this abundance of resources, the cell is able to replicate its DNA and intracellular components during the S phase. The third step is G2 where the cell continues its growth and will stop its progression to the mitotic phase if there are any issues or damaged DNA. The second part of the cell cycle is the mitotic phase which has 2 parts. The first part is mitosis. Mitosis consists of four steps: Prophase, metaphase, anaphase, and telophase. More details about these steps will be discussed later in the episode, but generally they work together in order to separate the replicated DNA. The second part of the mitotic phase is cytokinesis where the cell actually splits into 2 new identical daughter cells. Overall, each step in the cell cycle is important to grow the cell and its resources in order to produce 2 identical daughter cells, each with the same copies of DNA. Another important part of the cell cycle is the G0 phase. Although this isn't the generic path of cell replication , a cell may enter the G0 phase if there is a non sufficient amount of resources and nutrients available to proceed to healthy replication. Cells may also enter G0 if they are adult cells that are not necessarily looking to replicate. For example, a lot of cells in your brain and nervous system stop replicating once you reach adulthood, so an injury in these areas could be extremely difficult, or impossible, to heal. Segment 2: More About the Cell CycleTo go more in depth, let's talk about the different steps in mitosis. Once again, these steps are prophase, metaphase, anaphase, and telophase. The goal of mitosis is to separate the replicated DNA on opposite sides of the cell, with both sides having identical copies of the DNA. Prophase begins once G2 is finished and the cell has grown enough. In prophase, the DNA condenses, and the replicated chromosomes have a more visible shape to them. The replicated chromosomes are called sister chromatids and are linked together at a point called the centromere. The next step, metaphase, is when the replicated chromosomes line up in the center of the cell in a line. Anaphase is next, and this is where the spindle fibers on each side of the cell attach to the centromere region on each sister chromatid. Then, the fibers pull the sister chromatids apart, leaving opposite sides of the cell with identical genetic material. Telophase is the last stage of mitosis where each side of the cell begins to form a nuclear envelope around the new genetic material. The chromosomes also unravel back into chromatin. Once mitosis is complete, the cell membrane scrunches in the middle of the cell causing it to physically separate into two identical daughter cells. This step is called cytokinesis. Another important point to touch on is the checkpoints that occur during the cell cycle. Although there is a separate episode on cell cycle regulation, it is important to understand that the cell reaches checkpoints throughout the entire cell cycle which ensure that it is healthy, and that the DNA is replicating correctly. There are 3 checkpoints. These are near the end of G1, between G2 and the M phase, and one...

Banco de Gaia – Heliopolis (Framewerk’s Floating in Space Mix)UNDERHER, Anaphase – Everything Goes (Monkey Safari Remix)Death on the Balcony, Flowers on Monday – CrystalMarino Canal – RadianceTill Von Sein – Barocula (Larse Remix)John Digweed & Nick Muir – Stand … Continue reading →

[0:00] ─ Moon | Kid Francescoli [4:50] ─ Luv Drunk | Conro [7:17] ─ Saltwater (2015 Rework) | Nora En Pure [10:45] ─ Shipwreck | Klangkarussell [14:10] ─ September | Throttle x Earth, Wind & Fire [17:50] ─ Run Away (ft. Felix Raphael) | Ben Böhmer & Tinlicker [21:35] ─ Some Good Here | Rinzen & Anaphase [26:20] ─ On my Mind (Purple Disco Machine Remix) | Diplo & Sidepiece [29:50] ─ Dreams of You (ft. Rae Morris) | Icarus [33:00] ─ Symmetry | Klangkarussell [37:40] ─ Out of Touch | Lastlings

The lost podcast was recorded in 2019, a time when all was well and masks were not a thing. A&B discuss embarrassing gigs, donkeys dressed as unicorns and a spiritual meeting with a fox called Geoff. Music: 1. MVMB & EMOK – Pathfinders 2. Triforce – Keltoi 3. Julian Wassermann, Anaphase, Henri Bergmann – Dust The post #20 The Lost Pod first appeared on idealnoise.

"BEHIND EVERY SUCCESSFUL WOMEN, IS HERSELF"Focusing on the strength of women & how together we can learn, create & grow; Episode 6 explores the growing movements of Body Positivity & Women Empowerment with the girls from The Liberty Lounge & Liberty Photography. The Liberty Lounge is creative hub based in Southsea; This inspiring girl gang with sisterhood at it's heart, has created a safe, non-judgmental, inclusive space for all individuals to come together and feel supported on their journey in our forever growing stereotypical world. Jen & Holly, along with their collaborators, plan to keep pushing the boundaries for women; to keep raising the debate & keep the creative growth going. Empowerment, Inspiration, Determination, Individuality, Strength, Love, Passion, Creativity, Integrity... We all have our story!If you are interested in finding out more about membership at The Liberty Lounge, please contact them;Website: https://thelibertylounge.com/Instagram: @the_libertyloungeThis episode is sponsored by Anaphase Store. Anaphase is a creative online independent store who as part of their growing catalogue of items, have their own clothing line incorporating printed slogans. Anaphase is owned by Carly. Carly is a young entrepreneur from Cardiff who has spent years breaking down the barriers of Dyslexia to live out her dream with the support of the Princes Trust. Carly is a true inspiration. Please follow Carly at; Website: https://anaphasestore.com/Instagram: @anaphasestore

The weekly 50:HERTZ Radioshow is hosted by MITCH DE KLEIN, FULL ON FUNK, DAVID LEESE, KEVIN HELMERS, STEVE MULDER & PRECURSOR. The show is broadcasted on Tuesday nights on DI.FM (6pm >> 8pm CEST), Thursday nights on Deep Radio (NL - 8pm >> 10pm CEST) and on Friday nights on Diesel FM (Washington, USA - 6PM >> 8PM EST). Powered by "Vision Acoustics" they're taking their edge on techno all over the world, uniting people and making new things possible. 1st Hour: Host Mitch de Klein (@mitchdeklein) 1 Jaden Raxel & Mitch de Klein - Below 2 Jos & Eli, Magit Cacoon - Tropical Heart 3 Mitch de Klein - Vanishing Clouds 4 Oliver Winters - Bending of Light 5 Einmusik - Dread 6 Olivier Weiter - Madaar 7 REMIND - REPLICA (edit) 8 Mitch de Klein - Unknown 9 Stephan Jolk - Analogy 10 Ryuichi Sakamoto - The Revenant (Mitch de Klein Remix) 11 Voices of Valley - Midgard (Alberth Remix) 12 Iberian muse, Wurtz - Mental Depth 2nd Hour Four Hands (@four-hands-1) 1 Fat Cosmoe - Moonshiner 2 Yubik - Conspiracy Of Silence 3 Julian Wassermann, Anaphase, Henri Bergmann - Dust 4 Dyzen - Time Flows (VNTM Remix) 5 Symmetric, Future of Matter - Anderida (Bastinov Remix) 6 Middle Earth - Caisa (Kevin De Vries Remix) 7 Black Peters - Renaissance Diner (O˜ostil Remix) 8 Alberth - Image 9 Oliver Winters - Bending of Light 10 Enai, Dream Vacation - Fall Follow Mitch de Klein @mitchdeklein www.facebook.com/MitchdeKleinOfficial Follow Four Hands @four-hands-1 www.facebook.com/fourhands2015 Follow All The 50:HERTZ Hosts: @full-on-funk // @djdavidleese // @mitchdeklein // @kevinhelmers // @steve-mulder // @precursornl Follow 50:HERTZ facebook.com/50hertz.official @50hertz-radioshow Follow Vision Acoustics: www.visionacoustics.nl facebook.com/VisionAcoustics/ instagram.com/vision_acoustics/ Follow DI.FM: www.di.fm Follow Deep Radio: www.deep.radio www.facebook.com/digitallyimported/ Follow Diesel.FM: www.diesel.fm diesel.fm/technoplayer/ facebook.com/DIESELFM twitter.com/Diesel_Fm @dieselfmradio

Folge 032 - Mitose | Die Teilung des Zellkerns | Genetik Teil 4 Show Notes: Bitte unterstützt den Biologie Passion Podcast finanziell ➤ paypal.me/biologiepassionpdcst Hier gehts zum zugehörigen Blogartikel auf meiner Webseite. Wenn dir die Podcastfolge gefallen hat, würde mich eine kurze Bewertung auf iTunes freuen. Trag dich in meinen Newsletter ein, wenn du über neue Podcastfolgen informiert werden willst. Vielen Dank fürs Zuhören!

Willkommen in der Welt der Biologie! Mein Name ist Alia Korth und heute geht es um Mitose. Als Mitose bezeichnet man den Vorgang der Zellteilung bei Zellen, die einen Zellkern besitzen. Aus einer Mutterzelle werden also zwei Tochterzellen. Man teilt die Mitose in die folgenden 5 Phasen ein: In der Interphase werden die Chromosomen, also die DNS, verdoppelt. Während der Prophase ziehen sich die Chromatidfäden zusammen, es entstehen Paare, die von einem sich bildenden Zentromer zusammen gehalten werden. Anschließend wandern die Zentriolen zu den Polen, also den gegenüberliegenden Seiten des Zellkerns. Nun löst sich die Wand des Zellkerns auf. Im Anschluss daran kommt die Metaphase, in welcher sich die Chromosomen an der Äquatorialebene, der Mitte des Zellkerns, ausrichten. Es bilden sich Spindelfasern, welche zu den Zentromeren wandern. In dem Moment, in dem die Chromatiden der Chromosome auseinander gezogen werden, beginnt die Anaphase. Darauf folgend, in der Telophase, bildet sich die Zellwand des Zellkerns wieder, die Zentriolen bauen sich ab und die Äquatorialebene zieht sich zusammen. Es entstehen zwei Tochterzellen. Die eigentliche Mitose ist nun abgeschlossen, nun wachsen die Tochterzellen. Dies nennt man Zytokinese. Für die Phasen der Mitose gibt es verschiedene Merksprüche. Ich finde den Spruch “Ich pauke Mitose alle Tage.” am einfachsten, die Anfangsbuchstaben der Worte sind die Anfangsbuchstaben der einzelnen Phasen. Wenn euch die vielen Fachbegriffe, die wir in dieser Folge nicht alle ausführlich erklären konnten, teilweise noch nicht klar sind, dann schaut doch einfach in unserem Glossar auf www.in2minuten.com nach. Dort haben wir alle unklaren Begriffe noch mal kurz erklärt. Wenn ihr noch Fragen oder Anregungen habt, dann schreibt mir einfach eine E-Mail an biologie@in2minuten.com. Weitere “in 2 Minuten” Podcasts findet ihr auch im Internet unter www.in2minuten.com. Vielen Dank für’s Zuhören und bis zum nächsten Mal!

Akkurate Verteilung der Chromosomen während der Zellteilung ist eine fundamentale Voraussetzung für den Erhalt der genetischen Information eines Organismus. Durch Fehler innerhalb dieses Prozesses resultieren Aneuploidien, die wiederum zur Entstehung von Krebs oder Trisomien (z.B. Down-Syndrom) führen können. Es überrascht daher nicht, dass die Chromosomensegregation einen der am höchsten regulierten Vorgänge innerhalb des eukaryotischen Zellzyklus darstellt. Die Schwesterchromatide eines jeden Chromosoms werden in S-Phase synthetisiert und gleichzeitig von einem sie ringförmig umschließenden Multi-Proteinkomplex, Kohäsin genannt, miteinander verpaart. Ihre Trennung in der nachfolgenden Kernteilungsphase (Mitose) erfolgt bei Vertebraten in zwei Stufen. Während Kohäsin von den Chromosomenarmen bei Phosphorylierung in Prophase dissoziiert, wird zentromerisches Kohäsin von der später aktiv werdenden Separase proteolytisch gespalten, wodurch die Anaphase ausgelöst wird. Shugoshine (SGOs) schützen die Schwesterchromatidkohäsion im Bereich der Zentromeren, indem sie durch Rekrutierung von Protein-Phosphatase 2A (PP2A) der Phosphorylierung von Kohäsin entgegenwirken. In Säugern schützt Sgo1 mitotisches Kohäsin in der Prophase, während Sgo2 meiotisches Kohäsin vor der phosphorylierungsabhängigen Spaltung durch Separase während der ersten Reifeteilung bewahrt. Sowohl Mitose als auch Meiose werden maßgeblich durch den Spindle Assembly Checkpoint (SAC) reguliert. Dieser lässt Anaphase grundsätzlich erst dann zu, wenn alle Chromosomen über ihre Kinetochore mit Mikrotubuli des Spindelapparates in einer Weise wechselwirken, dass Zugspannung entsteht. Solange dies nicht der Fall ist, katalysiert ein kinetochorständiger Mad1-Mad2-Komplex die konformationelle Umwandlung von löslichem Mad2 hin zu einer Form, in der es über Bindung an Cdc20 die Aktivierung von Separase und den Austritt aus der Mitose blockiert. In der vorliegenden Arbeit wird durch funktionelle Charakterisierungen in Krebszelllinien gezeigt, dass Sgo2 keine essentielle mitotische Funktion ausübt. Ein bislang in der Literatur bestehender Widerspruch wird hierdurch geklärt. Die RNAi-vermittelte Depletion von Sgo2 führt zwar zu einem Verlust des Mikrotubuli-depolymerisierenden Kinesins MCAK von den Zentromeren, entsprechende HeLa-Zellen zeigen bei fehlender Zugspannung aber weiterhin einen mitotischen Arrest, der von Aurora B abhängig ist. Die Funktion dieser mitotischen Kinase innerhalb des SAC beruht demzufolge nicht auf der Erzeugung freier Kinetochore durch die Rekrutierung von MCAK sondern auf einem alternativen Signalweg. Weiterhin wird eine unerwartete, direkte Bindung von humanem Sgo2 an Mad2 beschrieben. Biochemische Experimente machen deutlich, dass Sgo2 genauso mit Mad2 interagiert, wie dies Mad1 und Cdc20 tun. Gleichzeitig wird gezeigt, dass die Wechselwirkung zwischen Sgo2 und Mad2 konserviert ist und in Organismen, denen ein zweites Shugoshin fehlt, von Sgo1 übernommen wird. Diese Daten stellen ein zentrales Dogma in Frage, das für den SAC beschrieben wurde und das für das aktive Checkpoint-Signal von einer „Quelle“ (kinetochorständiges Mad1-Mad2) und einem „Zielprotein“ (Cdc20) ausgeht. Die Mad2-Bindung ist für die Fokussierung von Sgo2 am inneren Zentromer erforderlich. In Abwesenheit von Mad2 oder bei mutierter Mad2-Bindestelle verlagert sich Sgo2 an Randbereiche des Zentromers. Aufgrund dieser Daten sowie publizierter Studien über die Funktion von Sgo2 in Meiose wird postuliert, dass der Sgo2-Mad2-Wechselwirkung eine Funktion in der Monoorientierung von Schwesterkinetochoren während der ersten Reifeteilung zukommt.

Zusammenfassung Die Protease Separase trägt zur Regulation mitotischer und meiotischer Vorgänge entscheidend bei. Ihre klassische Funktion ist die Induktion der Schwesterchromosomen-trennung durch Spaltung des Cohesin-Proteinkomplexes, der die Schwesterchromatiden von der S-Phase bis zur Mitose gepaart hält. Separase wird am Ende der Metaphase durch Ubiquitin-abhängigen Abbau ihres Inhibitors Securin aktiviert. Ein zweiter Separase-Inhibitionsmechanismus ist die Hemmung durch Cyclin B1/Cdk1 („Cyclin Dependent Kinase 1“). Dafür ist Separase-Phosphorylierung durch Cdk1 notwendig (Stemmann et al., 2001). In vielen Modellorganismen hat Separase Funktionen, die über die Anaphase-Induktion hinausgehen. So trägt sie in S. cerevisiae beispielsweise zur Cdk1-Inaktivierung beim Meiose I-Meiose II-Übergang bei. Diese Separase-Funktion benötigt die proteolytische Separase-Aktivität nicht, ist jedoch abhängig vom Securin-Abbau. Für andere Funktionen der Separase hingegen könnte die Separase-abhängige Spaltung noch nicht identifizierter Substrate notwendig sein. In der vorliegenden Arbeit wird deshalb die Etablierung der IVEC-Methode („In Vitro Expression Cloning“) zur Identifizierung neuer Separase-Substrate vorgestellt. Mittels IVEC wurde - basierend auf der proteolytischen Separase-Aktivität - aus einer menschlichen cDNA-Bibliothek das In-vitro-Separase-Substrat GASP isoliert. Des Weiteren wurde die Separase-Hemmung durch Cyclin B1/Cdk1 näher untersucht. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Phosphorylierung von Separase durch Cyclin B1/Cdk1 für ihre Inhibition zwar notwendig, aber nicht hinreichend ist. Nach Phosphorylierung der Separase assoziiert die Kinase stabil mit der Protease, und erst diese Komplexbildung führt letztendlich zur Inhibition der proteolytischen Separase-Aktivität. Cyclin B1/Cdk1 ist also ein nicht-katalytisch wirkender Separase-Inhibitor. Die zeitlich korrekte Separase-Aktivierung ist für die fehlerlose Chromosomentrennung essentiell. Da Zellen ohne Securin ihre Chromosomen jedoch akkurat und zum richtigen Zeitpunkt trennen, muss es alternative Separase-Inhibitionsmechanismen geben. Die Separase-Hemmung durch Cyclin B1/Cdk1-Bindung könnte dieser gesuchte Securin-unabhängige Mechanismus sein, da der Separase-Cyclin B1/Cdk1-Komplex in Zellen bereits vor der Anaphase nachgewiesen werden kann und Cyclin B1 - wie Securin - am Ende der Metaphase Ubiquitin-vermittelt abgebaut wird. Securin und Cyclin B1/Cdk1 können nicht gleichzeitig an Separase binden. Die beiden Inhibitoren sind also Komponenten parallel und nicht konvergent wirkender Regulationsmechanismen. Die Phosphorylierung von Separase an Serin 1126 ist für ihre Cyclin B1/Cdk1-abhängige Inhibition essentiell (Stemmann et al., 2001). Daneben konnte in der hier vorgestellten Arbeit eine zweite Domäne in Separase identifiziert werden, die ebenfalls sowohl für die Inhibition der proteolytischen Separase-Aktivität als auch für die Komplexbildung mit Cyclin B1/Cdk1 nötig ist. Da diese zweite Cyclin B1/Cdk1-Bindungsdeterminante Sequenzhomologie zu dem Cdc6-Protein aufweist, wurde sie CLD („Cdc6 Like Domain“) genannt. Cdc6 ist ein konserviertes Protein, das in S. cerevisiae Cdk1-Inhibitionsaktivität besitzt. Dazu bindet es abhängig von der Phosphorylierung seines Aminoterminus direkt an B-Typ-Cycline, die sich im Komplex mit ihren Cdks befinden (Mimura et al., 2004). Durch Phosphatase-behandlung und Mutationsanalyse konnte bewiesen werden, dass die Interaktion zwischen Separase und Cyclin B1/Cdk1 auch von Phosphorylierung der Protease innerhalb ihrer CLD abhängt. Dies legt nahe, dass die Separase-CLD wie der Cdc6-Aminoterminus direkte Kontakte mit der Cyclin-Untereinheit der Kinase ausbildet. Serin 1126-Phosphorylierung ist dagegen indirekt an der Kinase-Bindung beteiligt. Denn erstens wird sie nach der Etablierung des Komplexes für seinen Erhalt nicht mehr benötigt (Holland et al., 2006), und zweitens ist sie für die Wechselwirkung zwischen CLD-enthaltenden Separasefragmenten und der Kinase abkömmlich. Ein zunächst favorisiertes Bindungsmodell, bei dem die Polo-Kinase an phosphoryliertes Serin 1126 bindet, um danach die Bindung von Cyclin B1 durch Phosphorylierung der CLD zu vermitteln, konnte ausgeschlossen werden. Stattdessen bewirkt die Phosphorylierung von Serin 1126 wohl eine Konformationänderung der CLD, die dadurch in die Lage versetzt wird, starke Wechselwirkungen mit der Cyclin B1-Untereinheit der Kinase einzugehen. Überraschenderweise ist im Separase-Cyclin B1/Cdk1-Komplex auch die Kinase inaktiv. Diese unerwartete Separase-Funktion als Cdk1-Inhibitor ist in Oozyten der Maus für den Übergang von der Meiose I in die Meiose II von entscheidender Bedeutung. Denn die Inhibition der Separase-Cyclin B1/Cdk1-Komplexbildung durch Mikroinjektion entsprechender Antikörper in Maus-Oozyten verhindert den Ausstoß des ersten Polkörpers, d.h., die Eizellen können den Meiose I-Meiose II-Übergang nicht vollziehen. In diesen Oozyten sinkt die Cdk1-Aktivität am Ende der Meiose I nicht wie bei Kontroll-Oozyten ab. Diese persistente Cdk1-Aktivität ist der Grund für den verhinderten Übergang von Meiose I nach -II, da künstliche Cdk1-Inhibition in Anwesenheit des inhibitorischen Antikörpers den Polkörperausstoß wiederherstellt. In mitotischen Zellen steigt der unter endogenen Bedingungen mit Separase assoziierte Anteil von Cyclin B1/Cdk1 in der Anaphase - d.h. nach dem Abbau seines Bindungskompetitors Securin - an. Übertragen auf die Meiose bedeutet das, dass Securin-Abbau die Induktion der Anaphase mit der Separase-abhängigen Cdk1-Inaktivierung koppelt.

Um Aneuploidie zu verhindern, muss die Trennung der Chromosomen in der Anaphase mit hoher Genauigkeit und daher streng reguliert ablaufen. Bisher galt folgendes Modell der eukaryontischen Schwesterchromatidentrennung: Der „anaphase promoting complex/cyclosome” (APC/C) wird erst aktiviert, wenn alle Chromosomen ordnungsgemäß bipolar an die Mikrotubuli des Spindelapparates angeheftet sind. In seiner Eigenschaft als Ubiquitinligase katalysiert der APC/C dann den proteasomalen Abbau des Anaphaseinhibitors Securin aus dem Komplex mit Separase. Die auf diese Weise als Protease aktivierte Separase löst daraufhin die Anaphase aus, indem sie den Proteinkomplex Kohäsin, welcher die Schwesterchromatiden zusammenhält, spaltet. Das Ausbleiben eines Phänotyps beim Verlust von Securin deutet jedoch auf die Existenz weiterer Regulationsmechanismen der Anaphase hin. Der APC/C sorgt gleichermaßen für den Abbau von Cyclin B1. Die damit verbundene Inaktivierung der Cyclin-abhängigen Kinase 1 (Cdk1) führt zum Austritt aus der Mitose. Im Gegensatz zur Bäckerhefe, in der die Cdc14-Phosphatase ebenfalls als essentieller Gegenspieler von Cdk1 fungiert, repräsentierte in höheren Eukaryonten der APC/C-abhängige Abbau von Cyclin B1 den einzig bekannten Mechanismus zur Cdk1-Inaktivierung. Bisher glaubte man, dass nach dem APC/C die zur Anaphase und zum Mitoseaustritt führenden Signalwege strikt getrennt voneinander verlaufen. Daher war die kürzlich gemachte Beobachtung unerwartet, wonach die durch nicht abbaubares Cyclin B1 konstitutiv aktivierte Cdk1-Kinase die Schwesterchromatidentrennung in Xenopus Eiextrakten blockiert und zwar durch eine Securin-unabhängige Inhibition von Separase. Obwohl die Mutation von Separase an Cdk1-Phosphorylierungsstellen die Kohäsinspaltung in Gegenwart von aktiver Cdk1 wiederherstellte, blieben die molekularen Details der Cdk1-abhängigen Separaseinhibition unklar. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass die Phosphorylierung zwar notwendig aber nicht hinreichend ist, um Separase zu inaktivieren. Zur Inhibition kommt es erst, wenn in einem zweiten Schritt der Cdk1-Komplex stabil und unabhängig von seiner Kinaseaktivität an zuvor phosphorylierte Separase bindet. Es wurde eine Region in Separase identifiziert, die wahrscheinlich in Abhängigkeit von ihrer Phosphorylierung durch die regulatorische Cyclin B1-Untereinheit von Cdk1 erkannt wird. Da sich Securin- und Cdk1-Bindung an Separase gegenseitig ausschließen, stellen sie, anders als ursprünglich angenommen, nicht konvergente sondern parallele Inhibitions-mechanismen dar. Bei der Rekonstitution des Separase-Cdk1 Komplexes wurde eine neue Funktion von Vertebraten-Separase als ein direkter, stöchiometrischer Cdk1-Inhibitor entdeckt, welche unabhängig von der proteolytischen Aktivität ist. Eine durch Mutantenanalyse verifizierte Sequenzhomologie im Cyclin B-bindenden Bereich zwischen Separase und dem Cdk1-Inhibitor Cdc6 aus S. cerevisiae bestätigt dieses Ergebnis. Mikroinjektionsexperimente an Oozyten zeigen, dass die Separase-vermittelte Inhibition von Cdk1 eine essentielle Rolle während der Meiose I spielt. Separase ist also nicht nur ein universeller Auslöser der eukaryontischen Anaphase, sondern sie wirkt auch, trotz unterschiedlicher Mechanismen in Hefe und Vertebraten, als konservierter Cdk1-Antagonist und koppelt damit die Anaphase mit dem Austritt aus der Meiose I.

Um eine Parthenogenese zu verhindern, arretieren reife Oozyten von Wirbeltieren in der Metaphase der Meiose II. Diese biochemische Aktivität wurde 1971 als Zytostatischer Faktor (engl. Cytostatic Factor; CSF) beschrieben. Einzelne wichtige Komponenten wurden im Laufe der Zeit identifiziert, aber deren Zusammenspiel noch nicht aufgeklärt. Eine wichtige Rolle spielt dabei der Anaphase Fördernder Komplex (engl.Anaphase promoting complex/Cyclosome;APC/C), eine Ubiquitin-Ligase welche Zellzyklus regulierende Proteine dem Abbau zuführt und somit den Beginn der Anaphase ermöglicht. Der APC/C ist in reifen Oozyten inaktiv und wird nach der Befruchtung aktiviert, so dass der Arrest aufgehoben wird. Des Weiteren sind für den Eintritt in die Anaphase II die Aktivitäten zweier Kinasen nötig. Erstens erfolgt während der Befruchtung ein Anstieg der Konzentration des intrazellulären Calciums, dies führt zur Aktivierung der Calmodulin-abhängigen-kinase-II (CaMKII). Allerdings waren die Substrate dieser Kinase bis jetzt unbekannt. Zweitens ist die Polo-like-kinase-1 (Plk1) essentiell für die Aufhebung des Metaphase II - Arrests. In Xenopus Eiextrakt konnte gezeigt werden, dass die Aktivität der Xenopus Plk1 (Plx1) essentiell für den Eintritt in die Anaphase ist. Kürzlich wurde ein Inhibitor des APC/C in einem Yeast-Two-Hybrid-Screen mit inaktiver Plx1 als bait gefunden – Xenopus-Emi1-verwandtes-Protein-1 (engl. Xenopus-Emi1-related protein-1; XErp1). Die Depletion dieses Proteins in Xenopus-Ei-Extrakt führt zu einem verfrühten Eintritt in die Anaphase. Im Rahmen meiner Doktorarbeit konnte gezeigt werden, dass CaMKII und Plx1 kooperieren, um XErp1 nach der Befruchtung zu inaktivieren, indem sie XErp1 für den Abbau markieren. Auch das humane Protein wurde kloniert und es wurde damit begonnen Versuche in Säugetierzelllinien durchzuführen. Erste Hinweise lassen darauf schließen, dass das humane Protein in gleicher Weise reguliert wird wie XErp1.

Chinese hamster cells (M3-1 line) in S phase were laser-UV-microirradiated (λ, 257 nm) at a small site of the nucleus. Cells were fixed either immediately thereafter or in subsequent stages of the cell cycle, including prophase and metaphase. The microirradiated chromatin was visualized by indirect immunofluorescence microscopy using antibodies specific for UV-irradiated DNA. During the whole post-incubation period (4–15 h) immunofluorescent labelling was restricted to a small part of the nucleus ( , 4.5 % of the total nuclear area). In mitotic cells segments of a few chromosomes only were labelled. Following microirradiation of chromosome segments in anaphase, immunofluorescent labelling was observed over a small part of the resulting interphase nucleus. A territorial organization of interphase chromosomes, i.e. interphase chromosomes occupying distinct domains, has previously been demonstrated by our group for the nucleus of Chinese hamster cells in G1. Our present findings provide evidence that this organization pattern is maintained during the entire cell cycle.

Cells of a V79 subline of the Chinese hamster were microirradiated at wavelength 365 nm in the presence of the psoralen derivative, trioxsalen. Microirradiation was accomplished by a pulsed argon laser microbeam either in anaphase or in interphase 3 hr after mitosis. Inhibition of clonal growth and formation of micronuclei at the first postirradiation mitosis were observed after microirradiation of anaphase chromosomes and of small parts of the interphase nucleus. Microirradiation of the cytoplasm beside the interphase nucleus or between the sets of chromosomes moving apart from each other in anaphase did not produce these effects. Anaphase experiments showed that only the daughter cell which received microirradiated chromatin exhibited an abnormal growth pattern. Most interestingly, shattering of the whole chromosome complement could be induced by microirradiation of small parts of the interphase nucleus and post-treatment with caffeine. Since microirradiation of chromatin in the absence of psoralen was not effective, we consider formation of psoralen photoadducts to nucleic acids in microirradiated chromatin to be the specific cause of the effects. We suggest that DNA photolesions in chromosome segments present in the microirradiated part of the nucleus can induce shattering of all the chromosomes in the microirradiated nucleus. Several possibilities are discussed to explain this unexpected finding.