Целият клетъчен цикъл се контролира от система от контролни точки. Контролна точка за клетъчен цикъл регулира критичните процеси и фазовите преходи, които се случват в рамките на клетъчния цикъл.
Какво представлява контролната точка за клетъчния цикъл?
Целият клетъчен цикъл се контролира от контролна система. Контролна точка за клетъчен цикъл регулира критичните процеси и фазовите преходи, които се случват в рамките на клетъчния цикъл. Последователността на физиологичните събития в клетките, които имат ядро, се нарича клетъчен цикъл. Това се случва като цикъл, който започва след едно клетъчно делене и инициира следващия. Състои се от интерфаза и митоза. В този процес майчината клетка се разделя на две дъщерни клетки, в които отново започва интерфазата. The ген активността, присъстваща там, регулира метаболизма на растящата клетка, докато ядрото се развива в клетъчното ядро. Интерфазата е по-дългата от двете и след това преминава в митоза. Отново се разделя на различни фази. Това са G1 фаза, в която клетката расте и се подготвя удвояване на хромозомите, S фаза, в която хромозоми двойна и фаза G2, в която клетката продължава да растат и се приготвя следващата митоза. Целият този цикъл се контролира от молекулярна система за контрол. Тук се задействат и контролират клетъчни събития, които медиират сигнали за спиране и продължаване под формата на контролни точки. По този начин контролната точка анализира критични процеси и фазови преходи, които се извършват в рамките на клетъчния цикъл. Те служат за защита на целостта на генетичния материал и гарантират, че клетката не се дегенерира. Например, критичен процес може да бъде, когато хромозомната сегрегация настъпи в метафаза. Метафазата представлява втората фаза на клетъчното делене, известна като митоза и смекчен израз. В метафаза ядрото и ядрената обвивка регресират. По време на този процес се формира типична структура, наречена манастир. Хромозомите се различават значително един от друг през тази фаза.
Функция и задача
Контролните пунктове за клетъчен цикъл се установяват на две фази. Това са интерфазата с контролни точки G1 и G2 и митотичната фаза. По време на първата се извършва повишена ядрена активност и свързана с това тогава е повишен риск от увреждане на ДНК от канцерогени, като тези, индуцирани от UV светлина. Това от своя страна може олово до злокачествени тумори. Различни токсини, наркотици, отровите и токсините в околната среда също могат да причинят болести тук. В междуфазна, специализирана протеини са изградени, за да противодействат на такива дефекти, да ги открият и да предотвратят промяната на клетката в друга фаза на контролния пункт След това клетъчната смърт се предизвиква от апоптоза. Образно можем да говорим за контролирано самоубийство на клетката, което за разлика от смъртта на клетката чрез например механично нараняване предизвиква възпалителна реакция и не освобождава цитоплазма. На този контролен пункт се взема решение дали клетката ще се раздели или не. Повечето клетки в човешкото тяло са в състояние, че клетката вече не се дели. Ако на този контролен пункт няма допълнителен сигнал, клетката е напуснала цикъла и вече не се дели. След това преминава към фаза G0. По време на контрола на клетъчния цикъл се осъществяват молекулярни механизми за контрол. В интерфаза това са образуването на протеини 53 и 21 и BAX. Протеин 53 играе важна роля в контрола на целостта на ДНК. Също така се нарича „пазител“ на генома. В биологичен процес, при който генетичната информация от ДНК верига се прехвърля към РНК, протеинът действа като транскрипционен фактор, който усилва ДНК при увреждане и предизвиква експресията на туморни супресорни гени. Също така съществен за клетъчния цикъл на гръбначните животни е протеин 21, така наречения CDK инхибитор, който блокира клетката при фазови преходи, за да позволи ензими за възстановяване на ДНК достатъчно време, например за потискане на растежа на рак клетки или възстановяване на различни генетични дефекти. BAX от своя страна е протеин, който действа като ко-фактор на протеин 53. Той следи апоптозата на клетката. На втория контролен пункт на клетъчния цикъл, във фаза на митоза, хромозомната сегрегация след това се появява в метафаза. Това винаги е критичен момент, защото например непълната сегрегация води до соматични числени хромозомни аберации. Известно е, че човешката соматична клетка има 46 хромозоми.Това състояние се нарича евплоидия. Когато се образува аномалия, хромозомите могат да се размножават. Тогава говорим за полиплоидия. Човешкият живот не е възможен при тези условия. Тъй като броят на хромозомите отново не съответства на хаплоидния набор (n = 23), има дефектно разделяне на хромозомите или сестринските хроматиди. Болестта, свързана с това, е тризомия 21. Във фазата на митоза, правилната разпределение на хромозомите между майчините и дъщерните клетки. Следователно фазата на митоза е контролна точка на вретеното. Това включва механизъм за управление на вретеното, основан на факта, че хромозомите не се разделят, докато няма правилно закрепване на микротубулите към кинетохорите. Точната последователност на събитията по време на митотичната фаза все още не е точно проучена. Лекарите предполагат взаимодействие на протеини с кинетохората и прикрепените микротубули на шпинделния апарат.
Болести и разстройства
Ако контролните точки на клетъчния цикъл са нарушени, рак например могат да се образуват клетки. The рак клетката се формира чрез трансформация на нормална клетка в ненормална. В здравите имунната система, клетката 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 друга страна, са способни 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 и поради това са трудни за лечение.
