Fáza G1 (bunkový cyklus) Opis a dôležitosť

Ten Fáza G1 Je to jedna zo štádií, v ktorých je rozhranie životného cyklu bunky rozdelené. Mnoho autorov to označuje ako „fázu rastu“, pretože počas nej sa vyskytuje najvýznamnejší rast buniek.

Počas fázy G1 sa preto vyskytujú rôzne intracelulárne metabolické zmeny, ktoré pripravujú bunku na delenie. V určitom bode tejto fázy, známy v niektorých textoch, ako je napríklad „reštrikčný bod“, sa bunka zaviazala k rozdeleniu a pokračuje smerom k fáze S, syntézy.

Fázy bunkového cyklu (zdroj: Richard Wheeler (Zephyris). Rotuli v španielčine od Alejandra Porto. /Cc By-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0) Via Wikimedia Commons)

[TOC]

Bunkový cyklus

Bunkový cyklus pozostáva z usporiadanej sekvencie udalostí, ktoré sa vyskytujú v bunke ako príprava na delenie. Všeobecne sa definuje ako proces rozdelený do 4 stupňov, ktorými bunky:

- Zvýšenie veľkosti (fáza G1)

- Skopírujú svoju DNA a syntetizujú ďalšie dôležité molekuly (fáza syntézy alebo fázy)

- Pripravujú sa na delenie (fáza G2) a

- sú rozdelené (f fáza mitózy)

Podľa vyššie uvedeného je možné bunkový cyklus rozdeliť na dva veľké „momenty“: rozhranie a mitóza. Rozhranie pozostáva z fáz G1, S a G2, ktoré zahŕňajú všetky procesy medzi mitotickým rozdelením a iným, takže sa hovorí, že bunka prechádza väčšinu svojho života v rozhraní.

Regulácia

Podľa „stimulátorov“ alebo „inhibítorov“, ktoré bunka prijíma počas rozhrania, môže „rozhodnúť“, či vstúpiť do bunkového cyklu a rozdeliť sa a rozdeliť.

Tieto „správy“ sú transportované niektorými špecializovanými proteínmi vrátane rastových faktorov, receptorov týchto rastových faktorov, regulačného jadrového signálu a prevodníkov jadrových proteínov.

Môže vám slúžiť: myofilamenty: typy, štruktúra a organizácia

Bunky majú navyše v rôznych fázach tiež kontrolné alebo reštrikčné body, ktoré im umožňujú zabezpečiť, aby bunkový cyklus postupoval správne.

Mnoho „nereproduktívnych“ buniek je neustále rozdelených, takže sa hovorí, že sú vždy v aktívnom bunkovom cykle.

Bunky, ktoré nie sú rozdelené alebo ktoré sú pokojné bunky, vstupujú z fázy G1 do fázy nazývanej G0, počas ktorej môžu zostať životaschopné mnoho mesiacov a dokonca roky (v tejto fáze je veľa buniek ľudského tela).

Termálne diferencované bunky nemôžu opustiť fázu G0 a vstúpiť do bunkového cyklu, ako je to v prípade niektorých neuronálnych buniek, napríklad.

Opis fázy G1

Ako už bolo uvedené, fáza G1 bunkového cyklu sa môže považovať za rastúcu fázu, pretože po rozdelení bunky sa jej dcérske bunky vstupujú do tejto fázy a začnú syntetizovať enzýmy a živiny potrebné pre následnú replikáciu DNA a bunkového delenia.

Počas tejto fázy je tiež veľa proteínov a Messenger RNA a jej trvanie je mimoriadne variabilné, zvyčajne v závislosti od množstva živín dostupných pre bunku.

G1 podfázy

Fáza G1 môže byť opísaná ako tvorená štyrmi „podfázami“: Konkurencia (G1A), vstup alebo príjmy (G1b), progresia (G1C) a montáž (G1D).

Konkurencia sa týka procesu, ktorým bunka, ktorá vstupuje do G1, absorbuje živiny a extracelulárne prvky prostredníctvom svojej plazmatickej membrány. Vstup alebo príjem pozostáva z vstupu týchto „materiálov“, ktoré prispievajú k rastu buniek.

Môže vám slúžiť: erytropoéza: etapy a jej charakteristiky, regulácia, stimulanty

Tento rast sa uskutočňuje počas progresívnej subfázy, ktorá končí, keď sú tieto materiály zostavené tak, aby vytvorili ďalšie bunkové štruktúry a dokončili postup bunky vo fáze G1 a smerom k kontrolnému bodu.

Kontrolné body alebo „obmedzenie“

Všetky bunky majú regulátory, ktoré im umožňujú sledovať ich rast. Na konci fázy G1 je kontrolný bod, ktorý zaisťuje, že syntéza proteínu došlo správne a že celá bunková DNA je „neporušená“ a „pripravená“ pre následné fázy.

Špecializované „záruky“ nájdené v tomto kontrolnom bode sú proteíny známe ako cyklistické kinázy alebo CDK, angličtina Kinázy závislé od cyklínu, proteíny, ktoré sa tiež podieľajú na začiatku delenia DNA počas fázy S.

Kinázy závislé od cyklovania sú kinázové proteíny, ktoré sa vyznačujú potrebou samostatnej podjednotky (cyklínu), ktorá poskytuje základné domény pre enzymatickú aktivitu.

Kontrolné body bunkového cyklu (Zdroj: Wassermanlab/CC By-S (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0), cez Wikimedia Commons a upravené Raquel Parada)

Sú zodpovední za pridanie fosfátových skupín do odpadu z serínu a treonínu umiestneného v špecifických doménach ich bielych proteínov, čím sa mení ich aktivita.

Majú veľmi dôležité funkcie pri kontrole bunkového delenia, ako aj pri modulácii genetickej transkripcie v reakcii na rôzne extra-intracelulárne signály. Vďaka týmto proteínom fungujú nielen fáza G1, ale aj fáza S a fáza G2 ako „hodiny“ bunkového cyklu.

Kontrolný bod G1/s

Kontrolný bod vo fáze G1 je jedným z najdôležitejších a to je miesto, kde sa bunka „rozhoduje“, ak sa dostatočne rozrástla a či sú výživové podmienky okolo nej a vo vnútri dostatočné na začatie procesu replikácie genomickej replikácie.

Môže vám slúžiť: Corneocyty: Charakteristiky, histológia, funkcie

V tomto fázovom prechodnom bode sa zúčastňujú kinázové proteíny závislé od cyklínu v podrodine 2 (CDK2), ktoré závisia od cyklínu a.

Keď bunka „prekročí“ tento kontrolný bod a vstúpi do ďalšej fázy, aktivita CDK1 je opäť „vypnutá“ deštrukciou jej cyklínovej časti, a preto sa ukázalo, že tieto proteíny sú neaktívne, až kým nie sú k dispozícii cyklíny v cytosóle.

Dôležitosť

Fáza G1 je nevyhnutná iba pre rast buniek a pre prípravu subcelulárnych štruktúr pre delenie, ale jeho kontrolný bod je kritický z hľadiska regulácie proliferácie buniek.

„Deregulácia“ kontroly proliferácie je jedným z hlavných motorov vývoja nádoru v rôznych typoch tkanív, pretože mnohé z kontrolných bodov bunkového cyklu sú počas tumorogenézy „zrušené“.

Odkazy

1. Casem, m. L. (Ed.). (2016). Prípadové štúdie v bunkovej biológii. Akademická tlač.
2. Encyclopaedia Britannica Inc. (2019). Encyclopaedia Britannica. Získané 5. apríla 2020, z www.Britannica.com/vedecký/bunkový cyklus
3. Harrison, m.Klimatizovať., Adon, a.M. & Saavedra, h.Jo. Fáza G1 CDKS reguluje cyklus centier a sprostredkuje amplifikáciu centier závislých od onkogénu. Cell Div 6, 2 (2011). https: // doi.org/10.1186/1747-1028-6-2
4. Li, a., Barbe, alebo., & Diehl, J. Do. (2015). Regulácia bunkového cyklu. Na molekulárnom základe rakoviny (str. 165-178). Iba úložisko obsahu!.
5. Ubytovňa, h., Berk, a., Kaiser, C. Do., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,… & Matsudaira, str. (2008). Biológia molekulárnych buniek. Macmillan.
6. Malumbs, m. (2014). Kinázy závislé od cyklínu. Genome Biology, 15 (6), 122.
7. McDaniel, John. (2020, 6. apríla). Fáza G1: Čo sa stane počas tejto fázy bunkového cyklu?. Vedecký.com. Zdroj: https: // Vedu.COM/ALEE-DURING-G1-FASE-8220720.Html
8. Tanase, c., Ogrezeanu, i., & Badiu, C. (2011). Molekulárna patológia hypofýzy adenómov. Elsevier.