Весь клітинний цикл контролюється системою управління. На одному КПП клітинного циклу критичні процеси та фазові переходи, що відбуваються в межах клітинного циклу, регулюються.
Що таке контрольна точка клітинного циклу?
Послідовність фізіологічних подій у клітинах, які мають ядро, називається клітинним циклом. Це відбувається як цикл, який починається після одного поділу клітини і ініціює наступний. Він складається з інтерфази та мітозу. Матинна клітина ділиться на дві дочірні клітини, в яких починається інтерфаза. Активність гена там регулює метаболізм зростаючої клітини, в той час як ядро клітини розвивається в ядрі клітини.
Інтерфаза довша з двох, а потім переходить на мітоз. Він у свою чергу поділяється на різні фази. Це фаза G1, в якій клітина росте і готується дублювання хромосом, S фаза, в якій хромосоми подвоюються, і фаза G2, в якій клітина продовжує рости, і готується наступний мітоз.
Весь цей цикл контролюється молекулярною системою управління. Тут спрацьовують і керують події комірки, які передають зупинку та подальший сигнал у вигляді контрольних точок. Критичні процеси та фазові переходи, що відбуваються в межах клітинного циклу, аналізуються в контрольній точці. Вони служать захистом цілісності генетичного матеріалу і забезпечують, щоб клітина не вироджувалася.
Критичний процес може, наприклад, B. бути, коли в метафазі відбувається поділ хромосом. Метафаза являє собою другу фазу поділу клітин, відому як мітоз та мейоз. У метафазі відступають ядерце і ядерна оболонка. Формується типова структура, так званий монастир. У цій фазі хромосоми значно відрізняються одна від одної.
Функція та завдання
Контрольні пункти клітинного циклу встановлюються у дві фази. Це інтерфаза з контрольними точками G1 і G2 і фаза мітозу. Під час першого спостерігається підвищена активність ядра, що пов’язано з підвищеним ризиком пошкодження ДНК від ракових агентів, наприклад, спричинених УФ-світлом. Це в свою чергу може призвести до злоякісних пухлин.
Різні токсини, ліки, отрути навколишнього середовища та токсини також можуть викликати тут захворювання. У інтерфазі створюються спеціалізовані білки, які протидіють таким дефектам, виявляють їх і, на контрольній точці, перешкоджають переходу клітини на іншу фазу. Потім загибель клітин спричиняється апоптозом. Образно кажучи, можна говорити про контрольоване самогубство клітини, яке порівняно зі смертю клітини за z. B. механічні травми викликають запальну реакцію, і цитоплазма не виділяється.
У цій контрольній точці вирішується, ділити клітинку чи ні. Більшість клітин в організмі людини знаходяться в стані, коли клітина вже не ділиться. Отже, якщо в цій контрольній точці немає подальшого сигналу, комірка покинула цикл і більше не ділиться. Потім він змінюється на фазу G0.
Молекулярні механізми управління мають місце в керуванні клітинним циклом. У інтерфазі - це утворення білків 53 і 21 та БАКС. Білок 53 є визначальним для контролю цілісності ДНК. Він також відомий як "охоронець" геному. У біологічному процесі, при якому генетична інформація ланцюга ДНК передається до РНК, білок діє як фактор транскрипції, який підвищує регулювання ДНК при пошкодженні і викликає експресію генів-супресорів пухлини.
Також важливим для клітинного циклу хребетних є білок 21, так званий інгібітор CDK, який блокує клітину при фазових переходах, щоб у ферментів для відновлення ДНК було достатньо часу, наприклад, придушити ріст ракових клітин або викликати різні генетичні дефекти засіб. BAX, у свою чергу, є білком, який діє як кофактор білка 53. Він контролює апоптоз клітини.
На контрольній точці другого клітинного циклу, в мітотичній фазі, хромосоми відокремлюються в метафазі. Це завжди критичний момент, наприклад, B. неповне відділення призводить до соматичних числових аберацій хромосом.
Відомо, що клітина організму людини має 46 хромосом. Цей стан називається еуплоїдія. Коли утворюється аномалія, хромосоми можуть розмножуватися. Тоді ми говоримо про поліплоїдії. Життя людини в цих умовах неможливе. Якщо кількість хромосом не відповідає гаплоїдному набору (n = 23), відбувається неправильне поділ хромосом або сестринських хроматид. Одне захворювання, яке поєднується з цим, - трисомія 21.
У фазі мітозу забезпечується правильний розподіл хромосом між клітинами матері та дочки. Отже, мітотична фаза є контрольною точкою веретена. Це приносить із собою механізм управління шпинделем, заснований на тому, що хромосоми відокремлюються лише тоді, коли мікротрубочки правильно прикріплені до кінетохорів. Точний процес у фазі мітозу ще не був точно досліджений. Лікарі припускають, що білки взаємодіють з кінетохором і прилягаючими мікротрубочками веретенового апарату.
Хвороби та недуги
Якщо контрольні пункти клітинного циклу порушені, z. B. утворюють ракові клітини. Ракова клітина створюється шляхом перетворення нормальної клітини в аномальну. У здоровій імунній системі клітина розпізнається і знищується. Якщо цього не відбувається, утворюється пухлина.
Якщо клітина залишається в початковому місці, це називається доброякісною пухлиною. Це можна усунути. Клітини злоякісної пухлини, в свою чергу, здатні пошкодити інші органи і клітини, можуть порушити обмін речовин і утворювати метастази. На відміну від нормальних клітин, ракові клітини можуть ділитися нескінченно часто, тому їх важко піддавати лікуванню.
.jpg)
.jpg)
.jpg)