Весь клеточный цикл контролируется системой управления. На одной Контрольная точка клеточного цикла регулируются критические процессы и фазовые переходы, происходящие в клеточном цикле.
Что такое контрольная точка клеточного цикла?
Последовательность физиологических событий в клетках, имеющих ядро, называется клеточным циклом. Это происходит как цикл, который начинается после одного деления клетки и инициирует следующее. Он состоит из интерфазы и митоза. Материнская клетка делится на две дочерние клетки, в которых начинается интерфаза. Активность гена там регулирует метаболизм растущей клетки, в то время как ядрышко развивается в ядре клетки.
Интерфаза более длинная из двух и затем переключается на митоз. Он снова делится на разные фазы. Это фаза G1, в которой клетка растет и подготавливается дупликация хромосом, фаза S, в которой удваиваются хромосомы, и фаза G2, в которой клетка продолжает расти и готовится следующий митоз.
Весь этот цикл контролируется молекулярной системой управления. Здесь запускаются и контролируются события ячеек, которые передают сигналы остановки и другие сигналы в виде контрольных точек. Критические процессы и фазовые переходы, происходящие в клеточном цикле, анализируются в контрольной точке. Они служат защитой целостности генетического материала и гарантируют, что клетка не выродится.
Критический процесс может, например, Б. быть, когда разделение хромосом происходит в метафазе. Метафаза представляет собой вторую фазу клеточного деления, известную как митоз и мейоз. В метафазе ядрышко и ядерная оболочка отступают. Образуется типичное строение, так называемый монастырь. В этой фазе хромосомы значительно отличаются друг от друга.
Функция и задача
Контрольные точки клеточного цикла устанавливаются в две фазы. Это интерфаза с контрольными точками G1 и G2 и фаза митоза. Во время первого повышается основная активность, что связано с повышенным риском повреждения ДНК патогенами рака, например, вызванного УФ-светом. Это, в свою очередь, может привести к злокачественным опухолям.
Различные токсины, лекарства, экологические яды и токсины также могут вызывать здесь заболевания. В интерфазе выстраиваются специализированные белки, которые противодействуют таким дефектам, обнаруживают их и, в контрольной точке, предотвращают переключение клетки на другую фазу. В результате апоптоз вызывает гибель клеток. Образно говоря, можно говорить об управляемом самоубийстве клетки по сравнению со смертью клетки, например, B. механические повреждения вызывают воспалительную реакцию, при этом цитоплазма не выделяется.
В этой контрольной точке решается, будет ли ячейка разделена или нет. Большинство клеток человеческого тела находятся в состоянии, при котором клетка больше не делится. Если в этой контрольной точке больше нет сигнала, клетка вышла из цикла и больше не делится. Затем он переходит в фазу G0.
Механизмы молекулярного контроля имеют место в контроле клеточного цикла. В интерфазе это образование белков 53 и 21 и BAX. Белок 53 имеет решающее значение для контроля целостности ДНК. Его также называют «хранителем» генома. В биологическом процессе, в котором генетическая информация цепи ДНК передается в РНК, белок действует как фактор транскрипции, который активирует ДНК при ее повреждении и вызывает экспрессию генов-супрессоров опухоли.
Белок 21 также важен для клеточного цикла позвоночных, так называемый ингибитор CDK, который блокирует клетку при фазовых переходах, так что ферменты для репарации ДНК успевают, например, подавить рост раковых клеток или вызвать различные генетические дефекты. средство. BAX, в свою очередь, представляет собой белок, который действует как кофактор для белка 53. Он контролирует апоптоз клетки.
На второй контрольной точке клеточного цикла, в митотической фазе, хромосомы разделяются в метафазе. Это всегда критический момент, например, Б. Неполное разделение приводит к соматическим числовым хромосомным аберрациям.
Известно, что в клетке человеческого тела 46 хромосом. Это состояние называется эуплоидией. Когда образуется аномалия, хромосомы могут размножаться. Затем мы говорим о полиплоидии. В этих условиях человеческая жизнь невозможна. Если количество хромосом не соответствует гаплоидному набору (n = 23), происходит неправильное разделение хромосом или сестринских хроматид. Одной из сопутствующих болезней является трисомия 21.
В фазе митоза обеспечивается правильное распределение хромосом между материнскими и дочерними клетками. Следовательно, митотическая фаза является контрольной точкой веретена. Это влечет за собой механизм контроля веретена, основанный на том факте, что хромосомы не разделяются до тех пор, пока микротрубочки не будут правильно прикреплены к кинетохорам. Точный процесс во время фазы митоза еще точно не исследован. Врачи предполагают, что белки взаимодействуют с кинетохорой и прилегающими микротрубочками веретенообразного аппарата.
Болезни и недуги
Если контрольные точки клеточного цикла нарушены, z. Б. образуют раковые клетки. Раковая клетка создается путем преобразования нормальной клетки в аномальную. В здоровой иммунной системе клетка распознается и разрушается. Если этого не происходит, образуется опухоль.
Если клетка остается на своем исходном месте, это называется доброкачественной опухолью. Это можно устранить. Клетки злокачественной опухоли, в свою очередь, способны поражать другие органы и клетки, могут нарушать обмен веществ и образовывать метастазы. В отличие от нормальных клеток, раковые клетки могут делиться бесконечно часто, и поэтому их трудно лечить.
.jpg)
