bunkový cyklus

Biológ

2022

Vysvetlíme, čo je bunkový cyklus, jeho fázy, kontrolné body a regulácia. Okrem toho, jeho vplyv na rozvoj rakoviny.

Bunkový cyklus má tri fázy rozhrania a mitotickú fázu.

Aký je bunkový cyklus?

Bunkový cyklus je usporiadaný a sekvenčný súbor udalostí, ktoré sa vo všeobecnosti odohrávajú vo všetkých bunkách. Zahŕňajú ich rast a prípadné rozmnožovanie v dvoch bunky „dcéry“. Tento proces je nevyhnutný pre existencie z mnohobunkové bytosti.

Začína sa objavením sa mladej bunky a končí jej dozrievaním a delením buniek, teda vytvorením dvoch nových buniek. Vykonáva sa podľa súboru stimulov a biochemických odpovedí interpretovaných pomocou bunkové jadro, ktoré zaručujú riadnu reprodukciu telesných tkanív.

Z tohto dôvodu bunky normálne spúšťajú svoj bunkový cyklus, keď sú k tomu priaznivé podmienky prostredia. Cyklus však neprebieha vždy rovnakým spôsobom, s dôležitými variáciami buniek zvierat Y zeleniny alebo prokaryoty Y eukaryoty. Vyskytuje sa však vo všetkých živé bytostis podobnými účelmi a podobnými fázami.

Fázy bunkového cyklu

Fázy bunkového cyklu sú opísané podľa vzorca:

  • G1. Z anglickej medzery 1 alebo intervalu 1
  • S. Synthesis alebo Synthesis
  • G2. Medzera 2 alebo interval 2
  • M. M-fáza alebo Fáza M, ktorej názov je spôsobený tým, že obsahuje mitóza alebo meiózapred cytoplazmatickým delením alebo cytokinézou.

Pred spustením bunkového cyklu sa bunky nazývajú „kľudové“ (to znamená, že sa rozhodli byť v pokoji), a keď už začali bunkový cyklus, nazývajú sa „proliferujúce“ (to znamená, že sa rýchlo množia).

Bunkový cyklus nie je lineárny, ale kruhový, pretože mladé bunky sa môžu rozhodnúť opakovať proces, čím vznikajú dva nové, každý podľa potrieb. A všeobecne povedané, rôzne fázy, ktoré ho tvoria, sú organizované na základe dvoch samostatných fáz, ktorými sú:

  • Rozhranie. Táto prvá fáza zahŕňa štádiá G1-S-G2 a počas nich narastie na primeranú úroveň, aby sa začalo zdvojnásobovanie jeho genetický materiál, skopírovaním úplne podľa vášho DNA.
    • Štádium medzera 1. Bunka fyzicky rastie, duplikuje svoje organely a proteíny potrebné pre nasledujúce štádiá.
    • Štádium S. Syntetizuje sa kompletná kópia DNA bunky, ako aj duplikát centrozómu, ktorý pomôže oddeliť DNA v neskorších štádiách.
    • Štádium medzery 2. Bunka sa ešte zväčšuje, generuje proteín a nových organel a pripravuje sa na mitózu, delenie buniek.
  • Fáza M. Mitotická fáza začína, keď bunka už duplikuje svoj genetický materiál a organely, pripravené na rozdelenie na dvoch identických jedincov. Nástup mitózy začína oddelením DNA na dva dvojité vlákna a dve nové bunkové jadrá sa od seba vzďaľujú smerom k opačným pólom.

Fáza M je rozdelená do štyroch odlišných fáz: profáza, metafáza, anafáza, telofáza.

Keď teda začne cytokinéza, ktorá je prípravou na definitívne oddelenie dvoch nových buniek, každé jadro sa nechá oddelene. Medzi oboma bunkami sa začne vytvárať bariéra, ktorá sa neskôr stane súčasťou samotnej bunky. plazmatická membránaa nakoniec dôjde k fyzickému oddeleniu.

Regulácia bunkového cyklu

Bunkový cyklus musí prebiehať za veľmi špecifických podmienok, ktoré si zaslúžia veľmi špecifické prípady kontroly a regulácie. Takže bez presných pokynov sa celý cyklus nielen nespustí, ale nedôjde ani k prechodu z jednej fázy do druhej.

V prvom rade kontrolu vykonáva génov na vlastnú päsť genetický kód bunky. Existujú pokyny na výrobu alebo úpravu proteínov na spustenie každej fázy cyklu. Sada enzýmy ktoré aktivujú, uľahčujú alebo ukončujú každú fázu sú cyklíny a cyklín-dependentné kinázy.

Kontrolné body bunkového cyklu

Proteín p53 opravuje DNA počas bunkového cyklu.

Existuje, najmä počas mitózy, séria kontrolných bodov bunkového cyklu, kde je proces monitorovaný a je zabezpečené, že nedošlo k žiadnym chybám. Ide o prechodné cesty overovania existencie, to znamená, že po splnení svojej funkcie a overení, že proces pokračuje bez porúch, zanikajú.

Navyše, ak sa problém po určitom čase uspokojivo nevyrieši, tieto kontrolné body pripravia bunku na začatie sebadeštrukcie resp. apoptóza.

Kontrolné body počas mitózy sú:

  • Na konci štádia G1 a pred S. Toto je kontrolný bod pre nereplikovanú DNA, ktorá inhibuje gén Cdc25, ktorý následne aktivuje cyklín A/B Cdk1. Zabraňuje tak pokračovaniu cyklu.
  • Pred anafázou v mitóze. Je to kontrolný bod, ktorý zaručuje oddelenie chromozómova funguje tak, že aktivuje proteín Mad2, ktorý zabraňuje degradácii segurínu, kým nie sú vhodné podmienky.
  • Kontrolné body poškodenia DNA v G1, S alebo G2. V prípade poškodenia buniek, konkrétne genetického materiálu, sa aktivuje proteín p53, ktorý umožňuje opravu DNA. Ak to zlyhá, okamžite sa aktivujú procesy apoptózy.

Význam bunkového cyklu

Bunkový cyklus je základný cyklus reprodukcie buniek, ktorý umožňuje rast mnohobunkových organizmov a opravu tkanív. Okrem toho spôsobuje potrebnú proliferáciu, aby sa napríklad vytvorila kritická bunková hmota na vytvorenie embryí budúcich nových jedincov tohto druhu.

Je to proces, ktorý sa vykonáva neustále. Je zakódovaný v samotnej našej DNA, takže ide o jeden zo základných a pôvodných cyklov života eukaryotických buniek.

Rakovina a bunkový cyklus

Ako je známe, rakovina je ochorenie, pri ktorom určité bunky určitých tkanív iniciujú abnormálnu, nezastaviteľnú reprodukciu dysfunkčných buniek. Tento proces, ktorý môže spôsobiť smrť, ak nie je včas zastavený, nie je prerušený prirodzeným procesom bunkovej apoptózy, čo si vyžaduje lekársky zásah.

Mnoho odborníkov naznačuje, že iniciácia karcinogénneho procesu je v určitých regulačných génoch bunkového cyklu, ktoré nefungujú dobre alebo boli poškodené, čím sa proces podrobuje nedostatočnej kontrole, ktorá následne generuje ďalšie zlyhania a vyvrcholí tvorbou nádoru. Tieto gény sú známe ako onkogény a ich prekurzory ako protokogény.

!-- GDPR -->