Cały cykl komórkowy jest kontrolowany przez system kontrolny. Na jednego Punkt kontrolny cyklu komórkowego krytyczne procesy i przemiany fazowe zachodzące w cyklu komórkowym są regulowane.
Co to jest punkt kontrolny cyklu komórkowego?
Sekwencja zdarzeń fizjologicznych w komórkach posiadających jądro nazywana jest cyklem komórkowym. Odbywa się to jako cykl, który rozpoczyna się po jednym podziale komórki i inicjuje następny. Składa się z interfazy i mitozy. Komórka macierzysta dzieli się na dwie komórki potomne, w których zaczyna się interfaza. Tam aktywność genów reguluje metabolizm rosnącej komórki, podczas gdy jąderko rozwija się w jądrze komórkowym.
Interfaza jest dłuższa z dwóch, a następnie przechodzi w mitozę. Jest z kolei podzielony na różne fazy. Są to faza G1, w której komórka rośnie i przygotowywana jest duplikacja chromosomów, faza S, w której chromosomy się podwajają i faza G2, w której komórka nadal rośnie i przygotowywana jest następna mitoza.
Cały cykl jest kontrolowany przez system kontroli molekularnej. To tutaj wyzwalane i kontrolowane są zdarzenia w komórce, które przekazują zatrzymanie i dalsze sygnały w postaci punktów kontrolnych. Krytyczne procesy i przejścia fazowe zachodzące w cyklu komórkowym są analizowane w punkcie kontrolnym. Służą one jako ochrona integralności materiału genetycznego i zapewniają, że komórka nie ulegnie degeneracji.
Krytyczny proces może np. B. zachodzi, gdy w metafazie następuje rozdzielenie chromosomów. Metafaza reprezentuje drugą fazę podziału komórki, znaną jako mitoza i mejoza. W metafazie jąderko i otoczka jądrowa cofają się. Powstaje typowa budowla, tzw. Klasztor. Chromosomy znacznie się od siebie różnią w tej fazie.
Funkcja i zadanie
Punkty kontrolne cyklu komórkowego są ustalane w dwóch fazach. Są to interfaza z punktami kontrolnymi G1 i G2 oraz faza mitozy. W pierwszym występuje zwiększona aktywność rdzeniowa, co wiąże się ze zwiększonym ryzykiem uszkodzenia DNA przez patogeny nowotworowe, na przykład spowodowane promieniowaniem UV. To z kolei może prowadzić do nowotworów złośliwych.
Różne toksyny, leki, trucizny środowiskowe i toksyny również mogą powodować choroby. W interfazie budowane są wyspecjalizowane białka, które przeciwdziałają takim defektom, wykrywają je i na punkcie kontrolnym zapobiegają przechodzeniu komórki do innej fazy. Śmierć komórki jest wtedy spowodowana apoptozą. Mówiąc obrazowo, można mówić o kontrolowanym samobójstwie komórki w porównaniu ze śmiercią komórki przez np. B. urazy mechaniczne wywołują reakcję zapalną i nie uwalnia cytoplazmy.
W tym punkcie kontrolnym decyduje się, czy komórka ma zostać podzielona, czy nie. Większość komórek w ludzkim ciele jest w stanie, w którym komórka już się nie dzieli. Jeśli w tym punkcie kontrolnym nie ma dalszego sygnału, komórka opuściła cykl i już się nie dzieli. Następnie przechodzi w fazę G0.
Mechanizmy kontroli molekularnej mają miejsce w kontroli cyklu komórkowego. W interfazie powstają białka 53 i 21 oraz BAX. Białko 53 jest decydujące dla kontroli integralności DNA. Znany jest również jako „strażnik” genomu. W procesie biologicznym, w którym informacja genetyczna nici DNA jest przenoszona do RNA, białko działa jako czynnik transkrypcyjny, który zwiększa regulację DNA w przypadku uszkodzenia i powoduje ekspresję genów supresorowych guza.
Białko 21 jest również niezbędne dla cyklu komórkowego kręgowców, tak zwany inhibitor CDK, który blokuje komórkę na przejściach fazowych, dzięki czemu enzymy naprawiające DNA mają wystarczająco dużo czasu, aby np. Zahamować wzrost komórek nowotworowych lub wywołać różne wady genetyczne zaradzić. BAX z kolei jest białkiem, które działa jako kofaktor białka 53. Monitoruje apoptozę komórki.
W drugim punkcie kontrolnym cyklu komórkowego, w fazie mitotycznej, chromosomy są rozdzielane w metafazie. To zawsze krytyczny moment, jak np. B. niepełna separacja prowadzi do somatycznych aberracji chromosomowych.
Wiadomo, że komórka ludzkiego ciała ma 46 chromosomów. Ten stan nazywa się euploidią. Kiedy pojawia się anomalia, chromosomy mogą się rozmnażać. Następnie mówimy o poliploidii. W tych warunkach życie ludzkie nie jest możliwe. Jeśli liczba chromosomów nie odpowiada zestawowi haploidów (n = 23), występuje błędne rozdzielenie chromosomów lub chromatyd siostrzanych. Jedną z chorób, które się z tym wiążą, jest trisomia 21.
W fazie mitozy zapewnione jest prawidłowe rozmieszczenie chromosomów między komórkami matczynymi i potomnymi. Stąd faza mitotyczna jest punktem kontrolnym wrzeciona. Pociąga to za sobą mechanizm kontroli wrzeciona oparty na fakcie, że chromosomy nie są rozdzielane, dopóki mikrotubule nie zostaną prawidłowo przymocowane do kinetochorów. Dokładny proces w fazie mitozy nie został jeszcze dokładnie zbadany. Lekarze zakładają, że białka oddziałują z kinetochorem i przylegającymi mikrotubulami aparatu wrzeciona.
Choroby i dolegliwości
Jeśli punkty kontrolne cyklu komórkowego są zakłócone, z. B. tworzą komórki rakowe. Komórka rakowa jest tworzona poprzez przekształcenie normalnej komórki w nieprawidłową. W zdrowym układzie odpornościowym komórka jest rozpoznawana i niszczona. Jeśli tak się nie stanie, powstaje guz.
Jeśli komórka pozostaje w swoim pierwotnym miejscu, nazywa się to łagodnym guzem. Można to wyeliminować. Z kolei komórki złośliwego guza są w stanie uszkadzać inne narządy i komórki, zakłócać metabolizm i tworzyć przerzuty. W przeciwieństwie do normalnych komórek, komórki rakowe mogą dzielić się nieskończenie często i dlatego są trudne do wyleczenia.
.jpg)
.jpg)
