Σημείο ελέγχου κύκλου κυττάρων

Ολόκληρος ο κυτταρικός κύκλος ελέγχεται από ένα σύστημα ελέγχου. Σε ένα Σημείο ελέγχου κύκλου κυττάρων Οι κρίσιμες διαδικασίες και οι μεταβάσεις φάσης που λαμβάνουν χώρα εντός ενός κυτταρικού κύκλου ρυθμίζονται.

Τι είναι το σημείο ελέγχου κύκλου κυττάρων;

Ολόκληρος ο κυτταρικός κύκλος ελέγχεται από ένα σύστημα ελέγχου.Σε ένα σημείο ελέγχου κύκλου κυττάρων, ρυθμίζονται κρίσιμες διαδικασίες και μεταβάσεις φάσης που λαμβάνουν χώρα εντός ενός κυτταρικού κύκλου.

Η ακολουθία φυσιολογικών γεγονότων σε κύτταρα που έχουν πυρήνα ονομάζεται κυτταρικός κύκλος. Αυτό λαμβάνει χώρα ως ένας κύκλος που ξεκινά μετά από μια διαίρεση των κυττάρων και ξεκινά την επόμενη. Αποτελείται από την ενδιάμεση φάση και τη μίτωση. Ένα μητρικό κύτταρο χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα στα οποία ξεκινά η ενδιάμεση φάση. Η γονιδιακή δραστηριότητα εκεί ρυθμίζει τον μεταβολισμό του αναπτυσσόμενου κυττάρου, ενώ ένας πυρήνας αναπτύσσεται στον πυρήνα του κυττάρου.

Η ενδιάμεση φάση είναι η μεγαλύτερη από τις δύο και μετά αλλάζει σε μίτωση. Χωρίζεται και πάλι σε διαφορετικές φάσεις. Αυτές είναι η φάση G1 στην οποία αναπτύσσεται το κύτταρο και παρασκευάζεται ο πολλαπλασιασμός των χρωμοσωμάτων, η φάση S στην οποία τα χρωμοσώματα διπλασιάζονται και η φάση G2 στην οποία το κύτταρο συνεχίζει να αναπτύσσεται και παρασκευάζεται η επόμενη μίωση.

Όλος αυτός ο κύκλος ελέγχεται από ένα σύστημα μοριακού ελέγχου. Αυτό είναι όπου τα γεγονότα των κυττάρων ενεργοποιούνται και ελέγχονται, τα οποία μεταφέρουν σήματα διακοπής και περαιτέρω με τη μορφή σημείων ελέγχου. Οι κρίσιμες διεργασίες και οι μεταβάσεις φάσης που λαμβάνουν χώρα εντός του κυτταρικού κύκλου αναλύονται σε ένα σημείο ελέγχου. Αυτά χρησιμεύουν ως προστασία για την ακεραιότητα του γενετικού υλικού και διασφαλίζουν ότι το κύτταρο δεν εκφυλίζεται.

Μια κρίσιμη διαδικασία μπορεί π.χ. Β. Όταν υπάρχει ένας διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων στη μεταφάση. Η μεταφάση αντιπροσωπεύει τη δεύτερη φάση της κυτταρικής διαίρεσης, γνωστή ως μίτωση και μύωση. Στη μεταφάση, ο πυρήνας και ο πυρηνικός φάκελος υποχωρούν. Σχηματίζεται μια τυπική κατασκευή, το λεγόμενο μοναστήρι. Τα χρωμοσώματα διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους σε αυτή τη φάση.

Λειτουργία & εργασία

Τα σημεία ελέγχου κύκλου κυττάρων ορίζονται σε δύο φάσεις. Αυτές είναι η ενδιάμεση φάση με τα σημεία ελέγχου G1 και G2, και τη φάση μίτωσης. Κατά τη διάρκεια του πρώτου, υπάρχει αυξημένη βασική δραστηριότητα, η οποία σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο βλάβης του DNA από καρκινικούς παράγοντες, για παράδειγμα που προκαλείται από υπεριώδες φως. Αυτό με τη σειρά του μπορεί να οδηγήσει σε κακοήθεις όγκους.

Διάφορες τοξίνες, φάρμακα, περιβαλλοντικά δηλητήρια και τοξίνες μπορούν επίσης να προκαλέσουν ασθένειες εδώ. Στην ενδιάμεση φάση, δημιουργούνται εξειδικευμένες πρωτεΐνες που εξουδετερώνουν τέτοια ελαττώματα, τα εντοπίζουν και, στο σημείο ελέγχου, εμποδίζουν το κύτταρο να μεταβεί σε άλλη φάση. Ο κυτταρικός θάνατος στη συνέχεια προκαλείται από απόπτωση. Αναφορικά, μπορεί κανείς να μιλήσει για μια ελεγχόμενη αυτοκτονία του κυττάρου, η οποία συγκρίθηκε με τον θάνατο του κυττάρου από το z. Β. Μηχανικοί τραυματισμοί προκαλούν φλεγμονώδη αντίδραση και δεν απελευθερώνεται κυτταρόπλασμα.

Σε αυτό το σημείο ελέγχου αποφασίζεται εάν το κελί πρόκειται να διαιρεθεί ή όχι. Τα περισσότερα από τα κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα βρίσκονται σε κατάσταση που το κύτταρο δεν διαιρείται πλέον. Έτσι, εάν δεν υπάρχει άλλο σήμα σε αυτό το σημείο ελέγχου, το κελί έχει φύγει από τον κύκλο και δεν διαιρείται πλέον. Στη συνέχεια αλλάζει στη φάση G0.

Οι μηχανισμοί μοριακού ελέγχου λαμβάνουν χώρα στον έλεγχο του κυτταρικού κύκλου. Στην ενδιάμεση φάση, αυτοί είναι ο σχηματισμός των πρωτεϊνών 53 και 21 και BAX. Η πρωτεΐνη 53 είναι καθοριστική για τον έλεγχο της ακεραιότητας του DNA. Είναι επίσης γνωστός ως «φύλακας» του γονιδιώματος. Σε μια βιολογική διαδικασία στην οποία οι γενετικές πληροφορίες ενός κλώνου DNA μεταφέρονται στο RNA, η πρωτεΐνη δρα ως παράγοντας μεταγραφής που ρυθμίζει το DNA προς τα πάνω όταν έχει υποστεί βλάβη και προκαλεί την έκφραση γονιδίων καταστολής όγκου.

Επίσης απαραίτητο για τον κυτταρικό κύκλο των σπονδυλωτών είναι η πρωτεΐνη 21, ο λεγόμενος αναστολέας CDK, η οποία μπλοκάρει το κύτταρο στις μεταβάσεις φάσης, έτσι ώστε τα ένζυμα για επισκευή του DNA να έχουν αρκετό χρόνο, για παράδειγμα, να καταστέλλουν την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων ή να προκαλούν διάφορα γενετικά ελαττώματα θεραπεία. Το BAX, με τη σειρά του, είναι μια πρωτεΐνη που δρα ως συν-παράγοντας για την πρωτεΐνη 53. Παρακολουθεί την απόπτωση του κυττάρου.

Στο δεύτερο σημείο ελέγχου του κυτταρικού κύκλου, στη μιτωτική φάση, τα χρωμοσώματα διαχωρίζονται στη μεταφάση. Αυτή είναι πάντα μια κρίσιμη στιγμή όπως π.χ. Β. Ο ατελής διαχωρισμός οδηγεί σε σωματικές αριθμητικές εκτροπές χρωμοσωμάτων.

Είναι γνωστό ότι το ανθρώπινο σώμα έχει 46 χρωμοσώματα. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται ευφοειδία. Όταν σχηματίζεται μια ανωμαλία, τα χρωμοσώματα μπορούν να πολλαπλασιαστούν. Τότε μιλάμε για πολυπλοειδία. Η ανθρώπινη ζωή δεν είναι δυνατή υπό αυτές τις συνθήκες. Εάν ο αριθμός των χρωμοσωμάτων δεν αντιστοιχεί στο σύνολο απλοειδών (n = 23), υπάρχει λανθασμένος διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων ή των αδελφών χρωματοειδών. Μία ασθένεια που συνοδεύει αυτό είναι η τρισωμία 21.

Στη φάση της μίτωσης, εξασφαλίζεται η σωστή κατανομή των χρωμοσωμάτων μεταξύ μητρικών και θυγατρικών κυττάρων. Ως εκ τούτου, η μιτωτική φάση είναι ένα σημείο ελέγχου ατράκτου. Αυτό φέρνει μαζί του έναν μηχανισμό ελέγχου ατράκτου που βασίζεται στο γεγονός ότι τα χρωμοσώματα διαχωρίζονται μόνο όταν οι μικροσωληνίσκοι είναι σωστά προσαρτημένοι στα κινητοφόρα. Η ακριβής διαδικασία κατά τη φάση της μίτωσης δεν έχει ακόμη ερευνηθεί με ακρίβεια. Οι γιατροί υποθέτουν ότι οι πρωτεΐνες αλληλεπιδρούν με την κινετοχώρα και τους προσκολλημένους μικροσωληνίσκους της συσκευής ατράκτου.

Ασθένειες και παθήσεις

Εάν τα σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου διαταράσσονται, z. Β. Σχηματίζουν καρκινικά κύτταρα. Το καρκινικό κύτταρο δημιουργείται μετατρέποντας ένα φυσιολογικό κύτταρο σε ανώμαλο. Στο υγιές ανοσοποιητικό σύστημα, ένα κύτταρο αναγνωρίζεται και καταστρέφεται. Εάν αυτό δεν συμβεί, σχηματίζεται ένας όγκος.

Εάν το κύτταρο παραμένει στην αρχική του θέση, ονομάζεται καλοήθης όγκος. Αυτό μπορεί να εξαλειφθεί. Τα κύτταρα ενός κακοήθους όγκου, με τη σειρά τους, είναι σε θέση να βλάψουν άλλα όργανα και κύτταρα, μπορούν να διαταράξουν το μεταβολισμό και να σχηματίσουν μεταστάσεις. Σε αντίθεση με τα φυσιολογικά κύτταρα, τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να διαχωριστούν άπειρα συχνά και επομένως είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν.