клетъчен цикъл

Обясняваме какво представлява клетъчният цикъл, неговите фази, контролни точки и регулиране. В допълнение, неговото влияние в развитието на рак.

Клетъчният цикъл има три интерфейсни етапа и митотична фаза.

Какво представлява клетъчният цикъл?

Клетъчният цикъл е подреденият и последователен набор от събития, които се случват във всички клетки като цяло. Те включват техния растеж и евентуално възпроизвеждане на две клетки "дъщери". Този процес е от съществено значение за съществуване от многоклетъчни същества.

Започва с появата на млада клетка и завършва с нейното съзряване и клетъчно делене, тоест създаването на две нови клетки. Извършва се според набор от стимули и биохимични реакции, интерпретирани от клетъчно ядро, които гарантират правилното възпроизводство на телесните тъкани.

Поради тази причина клетките обикновено започват своя клетъчен цикъл, когато условията на околната среда са благоприятни за това. Цикълът обаче не винаги протича по същия начин, с важни клетъчни вариации животни Й зеленчуци или прокариоти Й еукариоти. Въпреки това се среща във всички живи същества, със сходни цели и сходни етапи.

Фази на клетъчния цикъл

Етапите на клетъчния цикъл са описани по формулата:

  • G1. От английски Gap 1 или Interval 1
  • S. Синтез или Синтез
  • G2. Пропуск 2 или Интервал 2
  • M. M-фаза или фаза M, чието име се дължи на факта, че включва митоза или мейоза, преди цитоплазмено делене или цитокинеза.

Преди да започнат клетъчния цикъл, клетките се наричат ​​"неподвижни" (което означава, че избират да бъдат неподвижни), а след като са започнали клетъчния цикъл, те се наричат ​​"пролифериращи" (което означава, че се размножават бързо).

Клетъчният цикъл не е линеен, а кръгов, тъй като младите клетки могат да изберат да повторят процес, като по този начин възникват по две нови, продиктувани от нуждите. И най-общо казано, различните етапи, които го включват, са организирани въз основа на две отделни фази, които са:

  • Интерфейсът. Тази първа фаза включва етапите G1-S-G2 и по време на тях тя нараства до своето адекватно ниво, за да започне удвояването на своята генетичен материал, копирайки го изцяло според вашите ДНК.
    • Пропуск в етапа 1. Клетката физически расте, дублирайки своите органели и протеини, необходими за следващите етапи.
    • Етап S. Синтезира се пълно копие на ДНК на клетката, както и дубликат на центрозомата, което ще помогне за отделянето на ДНК на по-късни етапи.
    • Гап етап 2. Клетката нараства още по-голям по размер, генерира протеин и нови органели и се подготвя за митоза, клетъчно делене.
  • Фазата М. Митотичната фаза започва, когато клетката вече е удвоила своя генетичен материал и органели, готови да се разделят на две идентични индивида. Началото на митозата започва от разделянето на ДНК на две двойни вериги и двете нови клетъчни ядра се отдалечават едно от друго, към противоположните полюси.

М фазата е разделена на четири отделни фази: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

Така, когато започне цитокинезата, която е подготовката за окончателното разделяне на двете нови клетки, всяко ядро ​​се оставя отделно. Между двете клетки започва да се генерира бариера, която по-късно ще стане част от самата клетка. плазмената мембранаи накрая настъпва физическо разделяне.

Регулиране на клетъчния цикъл

Клетъчният цикъл трябва да протича при много специфични условия, които заслужават много специфични случаи на контрол и регулиране. Така че без точните инструкции не само не започва целият цикъл, но и няма да има преход от един етап към следващия.

На първо място контролът се упражнява от гени самостоятелно генетичен код на клетката. Има инструкции за създаване или модифициране на протеини за задействане на всеки етап от цикъла. Комплектът от ензими които активират, улесняват или прекратяват всяка фаза са циклини и циклин-зависими кинази.

Контролни точки на клетъчния цикъл

Протеинът p53 възстановява ДНК по време на клетъчния цикъл.

Има, особено по време на митоза, серия от контролни точки на клетъчния цикъл, където процесът се следи и се гарантира, че не са допуснати грешки. Това са преходни маршрути за проверка на съществуването, тоест след като изпълнят своята функция и се уверят, че процесът продължава без откази, те изчезват.

Освен това, ако проблемът след определен период от време не е разрешен задоволително, тези контролни точки подготвят клетката да започне самоунищожение или апоптоза.

Контролните точки по време на митоза са:

  • В края на етапа G1 и преди S. Това е контролната точка за нерепликирана ДНК, която инхибира гена Cdc25, който от своя страна активира Cyclin A / B Cdk1. По този начин предотвратява продължаването на цикъла.
  • Преди анафаза в митоза. Това е контролна точка, която гарантира разделянето на хромозоми, и действа чрез активиране на протеина Mad2, който предотвратява разграждането на сегурин, докато условията са подходящи.
  • Контролни точки за увреждане на ДНК в G1, S или G2. В случай на клетъчно увреждане, по-специално на генетичния материал, протеинът p53 ще се активира, което позволява възстановяване на ДНК. Ако това не успее, процесите на апоптоза се активират незабавно.

Значението на клетъчния цикъл

Клетъчният цикъл е основният цикъл на размножаване на клетките, който позволява растежа на многоклетъчни организми и възстановяването на тъканите. В допълнение, той причинява необходимата пролиферация, например за генериране на критичната клетъчна маса за образуване на ембриони на бъдещи нови индивиди от вида.

Това е процес, който се извършва постоянно. Той е кодиран в самата ни ДНК, така че е един от основните и оригинални цикли на живота на еукариотната клетка.

Ракът и клетъчният цикъл

Както е известно, ракът е заболяване, при което определени клетки от определени тъкани инициират ненормално, неудържимо възпроизвеждане на дисфункционални клетки. Този процес, който може да причини смърт, ако не бъде спрян навреме, не се прекъсва от естествения процес на клетъчна апоптоза, което изисква медицинска намеса.

Много специалисти предполагат, че началото на канцерогенния процес е в определени регулаторни гени на клетъчния цикъл, които не работят добре или са били повредени, подлагайки процеса на липса на контрол, което от своя страна генерира други неуспехи и кулминира с образуването на тумор. Тези гени са известни като онкогени, а техните предшественици като протонкогени.

!-- GDPR -->