Celý buněčný cyklus je řízen řídicím systémem. Na jednom Kontrolní bod buněčného cyklu kritické procesy a fázové přechody, které probíhají v buněčném cyklu, jsou regulovány.
Co je kontrolní bod buněčného cyklu?
Sekvence fyziologických událostí v buňkách, které mají jádro, se nazývá buněčný cyklus. K tomu dochází jako cyklus, který začíná po jednom dělení buněk a zahajuje další. Skládá se z mezifáze a mitózy. Mateřská buňka se dělí na dvě dceřiné buňky, ve kterých začíná mezifáze. Genová aktivita zde reguluje metabolismus rostoucí buňky, zatímco v buněčném jádru se vyvíjí jádro.
Interfáze je delší z obou a poté přechází na mitózu. Opět se dělí na různé fáze. Jedná se o fázi G1, ve které buňka roste a je připravena duplikace chromozomů, fázi S, ve které se chromozomy zdvojnásobí, a fázi G2, ve které buňka dále roste a je připravena další mitóza.
Celý tento cyklus je řízen systémem molekulární kontroly. To je místo, kde jsou spouštěny a řízeny buněčné události, které přenášejí stop a další signály ve formě kontrolních bodů. Kritické procesy a fázové přechody, které probíhají v buněčném cyklu, jsou analyzovány v kontrolním bodě. Slouží jako ochrana integrity genetického materiálu a zajišťují, že buňka nedegeneruje.
Kritický proces může např. B. být, když dojde k oddělení chromozomů v metafáze. Metafáza představuje druhou fázi buněčného dělení, známou jako mitóza a meióza. V metafáze ustupuje nukleolus a jaderná obálka. Vzniká typická struktura, tzv. Klášter. Chromozomy se v této fázi výrazně liší.
Funkce a úkol
Kontrolní body buněčného cyklu jsou nastaveny ve dvou fázích. Jedná se o mezifázi s kontrolními body G1 a G2 a fázi mitózy. Během prvního je zvýšená aktivita jádra, která je spojena se zvýšeným rizikem poškození DNA rakovinnými agens, například způsobeným UV světlem. To zase může vést k maligním nádorům.
Nemoci zde mohou také způsobovat různé toxiny, drogy, jedy v životním prostředí a toxiny. V mezifáze se vytvářejí specializované proteiny, které působí proti takovým defektům, detekují je a v kontrolním bodě brání přechodu buňky do jiné fáze. Buněčná smrt je pak způsobena apoptózou. Obrazně lze hovořit o řízené sebevraždě buňky, která ve srovnání se smrtí buňky z. B. mechanická zranění vyvolávají zánětlivou reakci a neuvolňuje se žádná cytoplazma.
V tomto kontrolním bodě je rozhodnuto, zda má být buňka rozdělena nebo ne. Většina buněk v lidském těle je ve stavu, že se buňka již nerozděluje. Pokud tedy v tomto kontrolním bodě není žádný další signál, buňka opustila cyklus a již se nerozděluje. Poté se změní na fázi G0.
Mechanismy molekulární kontroly probíhají při kontrole buněčného cyklu. V mezifáze jde o tvorbu proteinů 53 a 21 a BAX. Protein 53 je rozhodující pro kontrolu integrity DNA. Je také známý jako „strážce“ genomu. V biologickém procesu, ve kterém je genetická informace o řetězci DNA přenášena na RNA, působí protein jako transkripční faktor, který v případě poškození poškozuje DNA a způsobuje expresi nádorových supresorových genů.
Pro buněčný cyklus obratlovců je také nezbytný protein 21, tzv. Inhibitor CDK, který blokuje buňku ve fázových přechodech, takže enzymy pro opravu DNA mají dostatek času, aby například potlačily růst rakovinných buněk nebo způsobovaly různé genetické defekty lék. BAX je zase protein, který působí jako kofaktor proteinu 53. Sleduje apoptózu buňky.
Ve druhém kontrolním bodě buněčného cyklu jsou v mitotické fázi chromozomy separovány v metafáze. Toto je vždy kritický okamžik, např. B. neúplná separace vede k somatickým numerickým chromozomovým aberacím.
Je známo, že buňka lidského těla má 46 chromozomů. Tento stav se nazývá euploidie. Když se vytvoří abnormalita, chromozomy se mohou množit. Pak mluvíme o polyploidii. Lidský život není za těchto podmínek možný. Pokud počet chromozomů neodpovídá haploidní sadě (n = 23), došlo k nesprávnému oddělení chromozomů nebo sesterských chromatidů. Jednou z chorob, která s tím souvisí, je trizomie 21.
Ve fázi mitózy je zajištěno správné rozdělení chromozomů mezi mateřskou a dceřinou buňkou. Proto je mitotická fáze vřetenovým kontrolním bodem. To přináší s sebou řídicí mechanismus vřetena založený na skutečnosti, že chromozomy jsou separovány pouze tehdy, když jsou mikrotubuly správně připojeny k kinetochorům. Přesný proces během fáze mitózy nebyl dosud přesně prozkoumán. Lékaři předpokládají, že proteiny interagují s kinetochore a ulpívajícími mikrotubuly vřetenového aparátu.
Nemoci a nemoci
Pokud jsou kontrolní body buněčného cyklu narušeny, z. B. tvoří rakovinné buňky. Rakovinová buňka je vytvořena transformací normální buňky na abnormální. Ve zdravém imunitním systému je buňka rozpoznána a zničena. Pokud se tak nestane, vytvoří se nádor.
Pokud buňka zůstane na svém původním místě, nazývá se benigní nádor. To lze eliminovat. Buňky maligního nádoru jsou zase schopny poškodit jiné orgány a buňky, mohou narušit metabolismus a vytvářet metastázy. Na rozdíl od normálních buněk se rakovinné buňky mohou nekonečně dělit, a proto je obtížné je léčit.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
