Контролен пункт за клетъчен цикъл

Целият клетъчен цикъл се контролира от система за контрол. Никой Контролен пункт за клетъчен цикъл критични процеси и фазови преходи, които се извършват в рамките на клетъчния цикъл, се регулират.

Каква е контролната точка на клетъчния цикъл?

Целият клетъчен цикъл се контролира от система за контрол.В контролната точка на клетъчния цикъл се регулират критичните процеси и фазовите преходи, които се осъществяват в рамките на клетъчния цикъл.

Последователността на физиологичните събития в клетките, които имат ядро, се нарича клетъчен цикъл. Това става като цикъл, който започва след едно деление на клетката и инициира следващото. Състои се от интерфаза и митоза. Майчината клетка се разделя на две дъщерни клетки, в които започва интерфазата. Генната активност там регулира метаболизма на растящата клетка, докато в клетъчното ядро ​​се развива нуклеол.

Интерфазата е по-дългата от двете и след това преминава към митоза. Той от своя страна е разделен на различни фази. Това са фазата G1, в която клетката расте и се приготвя дублирането на хромозоми, S фазата, в която хромозомите се удвояват, и G2 фазата, в която клетката продължава да расте и се подготвя следващата митоза.

Целият този цикъл се контролира от молекулярна система за контрол. Тук се задействат и контролират клетъчни събития, които предават спиране и допълнителни сигнали под формата на контролни точки. Критичните процеси и фазовите преходи, които се извършват в рамките на клетъчния цикъл, се анализират в контролна точка. Те служат като защита за целостта на генетичния материал и гарантират, че клетката не се изражда.

Критичен процес може напр. Б. да бъде, когато в метафазата настъпи отделяне на хромозомите. Метафазата представлява втората фаза на клетъчното делене, известна като митоза и мейоза. В метафазата нуклеолът и ядрената обвивка отстъпват. Образува се типична структура, така нареченият манастир. В тази фаза хромозомите се различават значително една от друга.

Функция и задача

Контролните точки за клетъчния цикъл се задават на две фази. Това са интерфазата с контролните точки G1 и G2 и фазата на митозата. По време на първия се наблюдава повишена активност на ядрото, което е свързано с повишен риск от увреждане на ДНК от ракови патогени, например причинени от UV светлина. Това от своя страна може да доведе до злокачествени тумори.

Различни токсини, лекарства, отрови в околната среда и токсини също могат да причинят заболяване тук. В интерфазата се изграждат специализирани протеини, които противодействат на такива дефекти, откриват ги и на контролната точка предотвратяват преминаването на клетката към друга фаза. След това клетъчната смърт се причинява от апоптоза. Образно казано, може да се говори за контролирано самоубийство на клетката, в сравнение със смъртта на клетката, напр. Б. механичните наранявания предизвикват възпалителна реакция и не се отделя цитоплазма.

В тази контролна точка се решава дали клетката да бъде разделена или не. Повечето от клетките в човешкото тяло са в състояние, че клетката вече не се дели. Така че, ако няма допълнителен сигнал в тази контролна точка, клетката е напуснала цикъла и вече не се дели. След това се променя на фазата G0.

В контрола на клетъчния цикъл се осъществяват молекулярни механизми за контрол. В интерфазата това са образуването на протеини 53 и 21 и BAX. Протеинът 53 е определящ за контрола на целостта на ДНК. Той е известен още като "пазител" на генома. При биологичен процес, при който генетичната информация на ДНК верига се прехвърля в РНК, протеинът действа като транскрипционен фактор, който поправя ДНК в случай на увреждане и причинява експресията на туморни супресорни гени.

Протеин 21 също е от съществено значение за клетъчния цикъл на гръбначните животни, така наречения CDK инхибитор, който блокира клетката при фазовите преходи, така че ензимите за възстановяване на ДНК имат достатъчно време, например да потиснат растежа на раковите клетки или да причинят различни генетични дефекти средство за защита. BAX от своя страна е протеин, който действа като кофактор на протеин 53. Той следи апоптозата на клетката.

Във втората контролна точка на клетъчния цикъл, в митотичната фаза, хромозомите се разделят в метафазата. Това винаги е критичен момент, напр. Б. непълното разделяне води до соматични числени хромозомни аберации.

Известно е, че клетката на човешкото тяло има 46 хромозоми. Това състояние се нарича еуплоидия. Когато се образува аномалия, хромозомите могат да се размножават. Тогава говорим за полиплоидия. Човешкият живот не е възможен при тези условия. Ако броят на хромозомите не съответства на хаплоидния набор (n = 23), има неправилно разделяне на хромозомите или сестринските хроматиди. Едно заболяване, което върви заедно с това, е тризомия 21.

Във фазата на митозата се осигурява правилното разпределение на хромозомите между клетките на майката и дъщерята. Следователно, митотичната фаза е контролна точка на вретено. Това води до механизъм за управление на вретено, основан на факта, че хромозомите не са разделени, докато микротубулите са правилно прикрепени към кинетохорите. Точният процес по време на фазата на митозата все още не е точно проучен. Лекарите предполагат, че протеините взаимодействат с кинетохора и прилепналите микротрубове на вретеновия апарат.

Болести и неразположения

Ако контролните точки на клетъчния цикъл са нарушени, z. Б. образуват ракови клетки. Раковата клетка се създава чрез трансформиране на нормална клетка в ненормална. В здравата имунна система клетка се разпознава и унищожава. Ако това не се случи, се образува тумор.

Ако клетката остане на първоначалното си място, тя се нарича доброкачествен тумор. Това може да бъде елиминирано. Клетките на злокачествен тумор, от своя страна, са в състояние да увредят други органи и клетки, могат да нарушат метаболизма и да образуват метастази. За разлика от нормалните клетки, раковите клетки могат да се делят безкрайно често и затова са трудни за лечение.