Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Ο κυκλικός κύκλος
- Αναπαραγωγή DNA
- Σημεία ελέγχου στον κύκλο κυττάρων
- Ο κυκλικός κύκλος και ο καρκίνος
Η ανάπτυξη όλων των κυττάρων διέπεται από τον κυτταρικό κύκλο, συμπεριλαμβανομένης της κυτταρικής διαίρεσης. Πριν από τη διάσπαση ενός κυττάρου, πρέπει να γίνουν πολλές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της σωστής αλληλεπικάλυψης των χρωμοσωμάτων. Ο κυτταρικός κύκλος εξασφαλίζει ότι όλες αυτές οι διαδικασίες συμβαίνουν κανονικά, διαφορετικά το κύτταρο παύει να προχωράει και μπορεί να πεθάνει.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Ο κυτταρικός κύκλος ελέγχει τις τέσσερις κύριες φάσεις της κυτταρικής ανάπτυξης και διαίρεσης. Αυτές οι φάσεις είναι η φάση ανάπτυξης 1, η φάση σύνθεσης, η φάση ανάπτυξης 2 και η μίτωση. Το DNA του κυττάρου αντιγράφεται κατά τη διάρκεια της φάσης σύνθεσης. Κατά τη διάρκεια κάθε σταδίου του κυτταρικού κύκλου, υπάρχουν σημεία ελέγχου για να διασφαλιστεί ότι το κύτταρο είναι έτοιμο να προχωρήσει στην επόμενη φάση, ρυθμίζεται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται κυκλίνη. Αν το κύτταρο δεν έχει αντιγράψει σωστά τα χρωμοσώματα του, ένα ένζυμο που ονομάζεται εξαρτώμενη από κυκλίνη κινάση ή CDK, δεν θα ενεργοποιήσει την κυκλίνη και ο κυτταρικός κύκλος δεν θα προχωρήσει στην επόμενη φάση. Το κύτταρο θα υποστεί κυτταρικό θάνατο. Όταν υπάρχουν προβλήματα ή μεταλλάξεις με την κυκλίνη, η κυτταρική ανάπτυξη προχωράει ανεξέλεγκτα και μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο.
Ο κυκλικός κύκλος
Η ζωή ενός κυττάρου ελέγχεται από τον κυτταρικό κύκλο, συμπεριλαμβανομένου του διαχωρισμού του. Ο κυτταρικός κύκλος έχει τέσσερις κύριες φάσεις: φάση ανάπτυξης 1, φάση σύνθεσης, φάση ανάπτυξης 2 και μίτωση. Κατά τη διάρκεια της φάσης ανάπτυξης 1 ή G1, το κύτταρο αναπτύσσεται σε μέγεθος σε απόκριση σε ορισμένες πρωτεΐνες γνωστές ως αυξητικοί παράγοντες. Ένα αντίγραφο του DNA του κυττάρου γίνεται κατά τη διάρκεια της φάσης σύνθεσης ή S. Η ανάπτυξη συμβαίνει επίσης κατά τη διάρκεια της δεύτερης φάσης ανάπτυξης ή G2. Η μίτωση είναι η φάση όταν το κύτταρο χωρίζεται σε δύο κύτταρα, γνωστά ως θυγατρικά κύτταρα.
Αναπαραγωγή DNA
Το DNA αντιγράφεται ή αναπαράγεται κατά τη διάρκεια της φάσης S. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, αντιγράφονται τα χρωμοσώματα, έτσι ώστε να υπάρχει πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων για κάθε θυγατρικό κύτταρο. Πρώτον, ένα ένζυμο που ονομάζεται ελικάση DNA ξετυλίγει τους δύο κλώνους της διπλής έλικας DNA. Στη συνέχεια, ένα άλλο ένζυμο, ϋΝΑ πολυμεράση, δεσμεύεται με τους κλώνους DNA και προκαλεί τη δέσμευση συμπληρωματικών νουκλεοτιδίων σε κάθε ένα από τα κλώσματα. Τέλος, ένα άλλο ένζυμο, λιγάση ϋΝΑ, δεσμεύει τους νεοσχηματισμένους, συμπληρωματικούς κλώνους στους υφιστάμενους κλώνους.
Σημεία ελέγχου στον κύκλο κυττάρων
Σε κάθε βήμα του κυτταρικού κύκλου, υπάρχουν σημεία ελέγχου για να διασφαλιστεί ότι η κυψέλη είναι έτοιμη να προχωρήσει στην επόμενη φάση. Αυτά τα σημεία ελέγχου ρυθμίζονται από μια ομάδα πρωτεϊνών γνωστών ως κυκλίνες. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι κυκλίνης για τη ρύθμιση των διαφόρων φάσεων του κυτταρικού κύκλου. Οι κυκλίνες της φάσης S ρυθμίζουν την εξέλιξη μέσω του κυτταρικού κύκλου κατά την αντιγραφή του DNA. Ένα ένζυμο γνωστό ως εξαρτώμενο από κυκλίνη κινάση, ή CDK, ενεργοποιεί τις κυκλίνες. Εάν ένα κύτταρο δεν έχει αντιγράψει σωστά τα χρωμοσώματα του ή υπάρχει βλάβη στο DNA, το CDK δεν θα ενεργοποιήσει την κυκλίνη της φάσης S και το κύτταρο δεν θα προχωρήσει στη φάση G2. Το κύτταρο θα παραμείνει στη φάση S μέχρι να αντιγραφούν σωστά τα χρωμοσώματα ή το κύτταρο θα υποβληθεί σε προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο.
Ο κυκλικός κύκλος και ο καρκίνος
Η σωστή ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου είναι πολύ σημαντική για την εξασφάλιση της φυσιολογικής ανάπτυξης των κυττάρων. Εάν ένα κελί συνεχίζεται μέσω του κυτταρικού κύκλου, παρόλο που δεν έχει συναντήσει τα κατάλληλα σημεία ελέγχου, μπορεί να συνεχίσει να αναπτύσσεται ανεξέλεγκτα. Αυτό μπορεί τελικά να οδηγήσει σε σχηματισμό όγκων και καρκίνο. Στην πραγματικότητα, πολλοί καρκίνοι προκαλούνται από μεταλλάξεις στις πρωτεΐνες κυκλίνης, οι οποίες επιτρέπουν στα κύτταρα να παρακάμπτουν τα σωστά σημεία ελέγχου και να συνεχίζουν να αναπτύσσονται.