cellecyklussen er den proces, en celle forpligter sig til at replikere alt dets genetiske materiale og opdele i to identiske celler. I denne artikel vil vi se på de forskellige stadier af cellecyklussen og hvad der sker i hvert trin. Vi vil også overveje reguleringen af cellecyklussen og se på nogle eksempler på dens dysregulering.
faser af cellecyklussen
cellecyklussen er en 4-trins proces bestående af Gap 1 (G1), syntese (s), Gap 2 (G2) og mitose (m), som en celle gennemgår, når den vokser og deler sig., Efter afslutningen af cyklussen starter cellen enten processen igen fra G1 eller afslutter cyklussen gennem G0. Fra G0 kan cellen gennemgå terminaldifferentiering.
stadierne i cellecyklussen mellem en mitose og den næste, som omfatter G1, s og G2, er kendt kollektivt som interfasen.,
G1-fasen
- Cell øger i størrelse
- Cellulære indhold kopieres
S fase
- DNA-replikation
- Hver af de 46 kromosomer (23 par) er replikeret af den celle
G2-fasen
- Celle vokser mere
- Organeller og proteiner udvikle sig i som forberedelse til celledeling
M-fasen
- Mitose efterfulgt af cytokinese (celle-separation)
- Dannelsen af to identiske datterceller
G0-fasen
Mens nogle celler er konstant at dividere, nogle celletyper er inaktiv., Disse celler forlader G1 og går ind i en hviletilstand kaldet G0. I G0 udfører en celle sin funktion uden aktivt at forberede sig på at opdele. G0 er en permanent tilstand for nogle celler, mens andre kan genstarte division, hvis de får de rigtige signaler.
Figur 1 – stadier af cellecyklussen.regulering
progressionen af celler gennem cellecyklussen styres af forskellige kontrolpunkter i forskellige stadier. Disse registrerer, om en celle indeholder beskadiget DNA og sikrer, at disse celler ikke replikerer og deler sig., Restriktionspunktet (R) er placeret på G1 og er et centralt kontrolpunkt. Langt de fleste celler, der passerer gennem R-punktet, ender med at fuldføre hele cellecyklussen. Andre kontrolpunkter er placeret ved overgangene mellem G1 og S, og G2 og M.
hvis der opdages beskadiget DNA ved et hvilket som helst kontrolpunkt, resulterer aktivering af kontrolpunktet i øget p53-proteinproduktion. p53 er et tumorundertrykkende gen, der stopper progression af cellecyklussen og starter reparationsmekanismer for det beskadigede DNA., Hvis dette DNA ikke kan repareres, sikrer det, at cellen gennemgår apoptose og ikke længere kan replikere.
denne cellecyklus reguleres også tæt af cykliner, der kontrollerer celleprogression ved at aktivere cyclinafhængige kinase (CDK) en .ymer.
et eksempel på et tumorundertrykkende protein er retinoblastomaprotein (Rb). Rb begrænser en celles evne til at udvikle sig fra G1 til S-fase i cellecyklussen. CDK phosphorylater Rb til pRb, hvilket gør det ude af stand til at begrænse celleproliferation og derved hæmme dets cellevækstundertrykkende egenskaber., Dette gør det muligt for celler at opdele normalt i cellecyklussen.
Klinisk Relevans – Neoplasi
Neoplasi er en sygdom, ukontrolleret celledeling og dens progression tilskrives en ændring i aktiviteten af cell cycle tilsynsmyndigheder. Hvis der forekommer en mutation i et protein, der regulerer cellecyklussen, f.eks. p53, kan det føre til hurtig, ukontrolleret multiplikation af disse celler.
når der er en defekt i p53-tumorundertrykkende gen, kan det ikke detektere og binde til celler med beskadiget DNA for enten at reparere skaden eller forårsage apoptose., Dette fører til ukontrolleret replikation af celler i cellecyklussen og en stigning i muteret p53. Dette øger risikoen for neoplasmer og frembringer også kræftegenskaberne i mutanten p53.