cellulær syklus

Biolog

2022

Vi forklarer hva cellesyklusen er, dens faser, kontrollpunkter og regulering. I tillegg implikasjonen i utviklingen av kreft.

Cellesyklusen har tre grensesnittstadier og en mitotisk fase.

Hva er cellesyklusen?

Cellesyklusen er det ordnede og sekvensielle settet med hendelser som finner sted innenfor alle celler generelt. De involverer deres vekst og eventuell reproduksjon i to celler "døtre". Denne prosessen er avgjørende for eksistens av flercellede vesener.

Det begynner med utseendet til en ung celle og slutter med dens modning og celledeling, det vil si opprettelsen av to nye celler. Det utføres i henhold til et sett med stimuli og biokjemiske responser tolket av cellekjernen, som garanterer ryddig reproduksjon av kroppsvev.

Av denne grunn starter celler normalt sin cellesyklus når miljøforholdene bidrar til det. Syklusen skjer imidlertid ikke alltid på samme måte, med viktige cellevariasjoner dyr Y grønnsaker eller prokaryoter Y eukaryoter. Imidlertid forekommer det i alle levende vesener, med lignende formål og lignende stadier.

Cellesyklusfaser

Stadiene i cellesyklusen er beskrevet i henhold til formelen:

  • G1. Fra engelsk Gap 1 eller Interval 1
  • S. Syntese eller syntese
  • G2. Gap 2 eller Intervall 2
  • M. M-fase eller fase M, hvis navn skyldes det faktum at den omfatter mitose eller meiosefør cytoplasmatisk deling eller cytokinese.

Før cellesyklusen starter, kalles celler "stille" (som betyr at de velger å være stille), og når de har startet cellesyklusen, kalles de "prolifererende" (som betyr at de formerer seg raskt).

Cellesyklusen er ikke lineær, men sirkulær, da unge celler kan velge å gjenta prosess, og dermed opphav to nye hver, som diktert av behovene. Og i store trekk er de forskjellige stadiene som utgjør den organisert basert på to separate faser, som er:

  • Grensesnittet. Denne første fasen omfatter G1-S-G2-stadiene, og i løpet av dem vokser den til sitt tilstrekkelige nivå for å starte doblingen av sin genetisk materiale, kopierer den helt i henhold til din DNA.
    • Stage Gap 1. Cellen vokser fysisk, og dupliserer organellene og proteinene som er nødvendige for de følgende stadiene.
    • Stage S. En komplett kopi av cellens DNA syntetiseres, samt et duplikat av sentrosomet, som vil hjelpe til med å skille DNA i senere stadier.
    • Gap stadium 2. Cellen vokser seg enda større i størrelse, genererer protein og nye organeller og forbereder på mitose, celledeling.
  • M-fasen Den mitotiske fasen begynner når cellen allerede har duplisert sitt genetiske materiale og organeller, klare til å dele seg i to identiske individer. Begynnelsen av mitose starter fra separasjon av DNA i to doble tråder, og de to nye cellekjernene beveger seg bort fra hverandre, mot motsatte poler.

M-fasen er delt inn i fire distinkte faser: profase, metafase, anafase, telofase.

Når cytokinese begynner, som er forberedelsen for den definitive separasjonen av de to nye cellene, blir hver kjerne stående separat. En barriere begynner å bli generert mellom begge cellene, som senere vil bli en del av selve cellen. plasmamembran, og til slutt oppstår fysisk separasjon.

Cellesyklusregulering

Cellesyklusen må skje under svært spesifikke forhold, som fortjener svært spesifikke tilfeller av kontroll og regulering. Så uten de nøyaktige instruksjonene starter ikke bare hele syklusen, men det vil ikke være noen overgang fra ett trinn til det neste.

I første omgang utøves kontroll av gener på egenhånd genetisk kode av cellen. Det er instruksjoner for å lage eller modifisere proteiner for å utløse hvert trinn i syklusen. Settet med enzymer som aktiverer, letter eller avslutter hver fase er cykliner og cyklinavhengige kinaser.

Kontrollpunkter for cellesyklus

P53-proteinet reparerer DNA under cellesyklusen.

Det er, spesielt under mitose, en rekke cellesykluskontrollpunkter, hvor prosessen overvåkes og det sikres at det ikke er gjort feil. Dette er forbigående eksistensverifiseringsruter, det vil si at når de har fylt sin funksjon og bekreftet at prosessen fortsetter uten feil, forsvinner de.

I tillegg, hvis problemet etter en periode ikke har blitt løst tilfredsstillende, forbereder disse sjekkpunktene cellen til å starte selvdestruksjon eller apoptose.

Kontrollpunktene under mitose er:

  • På slutten av G1-stadiet og før S. Dette er sjekkpunktet for ikke-replikert DNA, som hemmer Cdc25-genet, som igjen aktiverer Cyclin A/B Cdk1. Dermed forhindrer det at syklusen fortsetter.
  • Før anafase i mitose. Det er et kontrollpunkt som garanterer separasjon av kromosomer, og opererer ved å aktivere Mad2-proteinet som forhindrer nedbrytning av segurin, inntil forholdene er passende.
  • DNA-skadekontrollpunkter i G1, S eller G2. Ved cellulær skade, spesielt på arvestoffet, vil p53-proteinet aktiveres, noe som muliggjør DNA-reparasjon. Skulle dette mislykkes, aktiveres apoptoseprosesser umiddelbart.

Viktigheten av cellesyklusen

Cellesyklusen er den grunnleggende syklusen for reproduksjon av celler, som tillater vekst av flercellede organismer og reparasjon av vev. I tillegg fører det til den nødvendige spredningen for å for eksempel generere den kritiske cellemassen for å danne embryoer av fremtidige nye individer av arten.

Det er en prosess som utføres konstant. Det er kodet i selve DNAet vårt, så det er en av de grunnleggende og originale syklusene i eukaryotisk celleliv.

Kreft og cellesyklus

Som kjent er kreft en sykdom der visse celler i visse vev setter i gang en unormal, ustoppelig reproduksjon av dysfunksjonelle celler. Denne prosessen, som godt kan forårsake død hvis den ikke stoppes i tide, blir ikke avbrutt av den naturlige prosessen med cellulær apoptose, og krever derfor medisinsk intervensjon.

Mange spesialister antyder at initieringen av den kreftfremkallende prosessen er i visse cellesyklusregulerende gener som ikke fungerer godt eller ble skadet, noe som utsetter prosessen for en mangel på kontroll som igjen genererer andre feil og kulminerer i dannelsen av en svulst. Disse genene er kjent som onkogener, og deres forløpere som protonkogener.

!-- GDPR -->