- Що таке клітинний цикл?
- Фази клітинного циклу
- Регуляція клітинного циклу
- Контрольні точки клітинного циклу
- Значення клітинного циклу
- Рак і клітинний цикл
Ми пояснюємо, що таке клітинний цикл, його фази, контрольні точки та регулювання. Крім того, його вплив на розвиток раку.
Що таке клітинний цикл?
Клітинний цикл – це впорядкований і послідовний набір подій, які відбуваються в усіх клітинах загалом. Вони передбачають їх зростання і можливе розмноження вдвоє клітини «доньки». Цей процес необхідний для існування з багатоклітинні істоти.
Вона починається з появи молодої клітини і закінчується її дозріванням і поділом клітини, тобто створенням двох нових клітин. Воно виконується відповідно до набору стимулів і біохімічних реакцій, інтерпретованих клітинне ядро, які гарантують упорядковане відтворення тканин організму.
З цієї причини клітини зазвичай починають свій клітинний цикл, коли для цього сприяють умови навколишнього середовища. Однак цикл не завжди відбувається однаково, з важливими варіаціями клітин тварини Ю овочі або прокаріоти Ю еукаріоти. Однак воно зустрічається у всіх живі істоти, зі схожими цілями та подібними етапами.
Фази клітинного циклу
Етапи клітинного циклу описуються за формулою:
- G1. З англійської Gap 1 або Interval 1
- С. Синтез або Синтез
- G2. Проміжок 2 або Інтервал 2
- М. М-фаза або фаза М, назва якої пов'язана з тим, що вона включає в мітоз або мейоз, перед поділом цитоплазми або цитокінезом.
Перед початком клітинного циклу клітини називають «спокійними» (це означає, що вони вирішують бути нерухомими), а після того, як вони розпочали клітинний цикл, їх називають «проліферуючими» (це означає, що вони швидко розмножуються).
Клітинний цикл не лінійний, а циркулярний, оскільки молоді клітини можуть вибрати повторення процес, таким чином виникаючи по дві нові, відповідно до потреб. І взагалі кажучи, різні етапи, які входять до нього, організовані на основі двох окремих фаз, а саме:
- Інтерфейс. Ця перша фаза включає етапи G1-S-G2, під час яких вона зростає до належного рівня, щоб почати подвоєння його генетичний матеріал, скопіювавши його повністю відповідно до ваших ДНК.
- Розрив стадії 1. Клітина фізично росте, дублюючи свої органели та білки, необхідні для наступних етапів.
- Стадія S. Синтезується повна копія ДНК клітини, а також дублікат центросоми, що допоможе відокремити ДНК на пізніх стадіях.
- Розрив стадія 2. Клітина ще більше збільшується в розмірах, породжує білок і нових органел і готується до мітозу, поділу клітини.
- Фаза М. Мітотична фаза починається, коли клітина вже дублює свій генетичний матеріал і органели, готові до поділу на дві ідентичні особини. Початок мітозу починається з поділу ДНК на дві подвійні нитки, і два нових клітинних ядра віддаляються одне від одного, до протилежних полюсів.
М-фаза поділяється на чотири різні фази: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Таким чином, коли починається цитокінез, який є підготовкою до остаточного поділу двох нових клітин, кожне ядро залишається окремо. Між обома клітинами починає створюватися бар’єр, який згодом стане частиною самої клітини. плазматична мембрана, і, нарешті, відбувається фізичне поділ.
Регуляція клітинного циклу
Клітинний цикл має відбуватися в дуже специфічних умовах, які заслуговують на дуже конкретні випадки контролю та регулювання. Тому без точних інструкцій не тільки не починається весь цикл, але й не буде переходу від однієї стадії до наступної.
У першу чергу контроль здійснюють гени самостійно генетичний код клітини. Існують інструкції щодо створення або модифікації білків для запуску кожного етапу циклу. Набір з ферменти які активують, полегшують або припиняють кожну фазу - це цикліни та циклінзалежні кінази.
Контрольні точки клітинного циклу
Існує, особливо під час мітозу, низка контрольних точок клітинного циклу, де контролюється процес і гарантується, що не було допущено жодних помилок. Це тимчасові маршрути перевірки існування, тобто після того, як вони виконали свою функцію і переконалися, що процес триває без збоїв, вони зникають.
Крім того, якщо проблема через деякий час не була вирішена задовільно, ці контрольні пункти готують камеру до початку самознищення або апоптоз.
Контрольні точки під час мітозу:
- Наприкінці стадії G1 і перед S. Це контрольна точка для нереплікованої ДНК, яка інгібує ген Cdc25, який, у свою чергу, активує циклін A / B Cdk1. Таким чином, це запобігає продовженню циклу.
- Перед анафазою в мітозі. Це контрольна точка, яка гарантує поділ хромосоми, і діє шляхом активації білка Mad2, який запобігає деградації сегурину, доки не будуть відповідні умови.
- Контрольні точки пошкодження ДНК в G1, S або G2. У разі пошкодження клітини, зокрема генетичного матеріалу, буде активовано білок p53, що дозволяє відновити ДНК. Якщо це не вдається, негайно активізуються процеси апоптозу.
Значення клітинного циклу
Клітинний цикл - це фундаментальний цикл розмноження клітин, який забезпечує ріст багатоклітинних організмів і відновлення тканин. Крім того, він викликає необхідну проліферацію, щоб, наприклад, створити критичну клітинну масу для формування ембріонів майбутніх нових особин виду.
Це процес, який здійснюється постійно. Він закодований у самій нашій ДНК, тому це один із фундаментальних і оригінальних циклів життя еукаріотичної клітини.
Рак і клітинний цикл
Як відомо, рак – це захворювання, при якому певні клітини певних тканин ініціюють аномальне, незупинне розмноження дисфункціональних клітин. Цей процес, який цілком може призвести до смерті, якщо його вчасно не зупинити, не переривається природним процесом клітинного апоптозу, тому вимагає медичного втручання.
Багато фахівців припускають, що ініціація канцерогенного процесу відбувається в певних регуляторних генах клітинного циклу, які погано працюють або були пошкоджені, піддаючи процес відсутності контролю, що, у свою чергу, породжує інші збої та завершується утворенням пухлини. Ці гени відомі як онкогени, а їх попередники — як протонкогени.