Interfase

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 19. april 2020; checks kræver 9 redigeringer .

Interfase ( engelsk  interphase ) - perioden af ​​cellecyklussen , opdelt i G 1 -, G₀-, S- og G 2 -faser. Under interfase forbereder cellen sig på fremtidig deling: den vokser, fordobler mængden af ​​cytoplasma , cellulære proteiner og organeller . I S-fasen sker der en fordobling af DNA og centrosomer (cellecentre).

Store begivenheder

I en typisk human cellekultur tager interfase 23 timer af en 24-timers cellecyklus. Cellulær vækst observeres gennem hele interfasen. Interfase giver ikke kun en tidsforsinkelse for at tillade cellen at vokse, men giver også cellen mulighed for at vurdere egnetheden af ​​eksterne og interne forhold for DNA- duplikation og efterfølgende deling [1] .

G 1 -fase (præsyntetisk)

Fase G 1 er vigtigst i forhold til at kontrollere de forhold, hvorunder cellen er placeret. Dens varighed er i høj grad bestemt af eksterne forhold og signaler fra andre celler. Hvis betingelserne ikke er gunstige for deling, så forsinker cellen passagen gennem G 1 fasen og kan endda gå i en speciel hviletilstand - G 0 -fasen . Celler kan forblive i denne tilstand i dage, uger og endda år, før spredningen genoptages . Mange celler er i G 0 indtil deres egen død eller organismens død. I den tidlige G 1 - fase er der et vigtigt cellecykluskontrolpunkt kendt som pattedyrets restriktionspunkt eller gærstart . Hvis betingelserne er gunstige, og cellen modtager vækst- og delingssignaler fra sine naboer, så passerer cellerne dette punkt og efter at den bliver forpligtet til DNA-duplikation, selvom de eksterne vækst- og delingssignaler forsvinder [1] .

I sen mitose og G 1 -fasen begynder processen med at initiere DNA-replikation: et multiprotein præreplikativt kompleks samles på replikationsstarterne ( punkter for replikationsoprindelse) . Nogle gange kaldes dette trin for godkendelse (licensering) af replikationsoprindelse, fordi initieringen af ​​DNA-duplikation kun påvirker de punkter, som det præreplikative kompleks er forbundet med [2] .

S-fase (syntetisk)

I S-fasen opstår sammen med cellevækst to vigtige begivenheder: DNA- duplikation og centrosomer (eller cellecenter) duplikeres. DNA-duplikation tegner sig for en betydelig del af cellecyklussen. DNA-replikation aktiveres nøjagtigt én gang pr. cellecyklus af specielle cyclinafhængige kinaser . I S-fasen initierer komponenterne af det præ-replikative kompleks, der er samlet ved replikationsstarterne i G1-fasen , samlingen af ​​et større kompleks, præ-initieringskomplekset. Den afvikler DNA-spiralen og indlæser DNA-polymeraser og andre DNA-replikationsproteiner på den. Efter samling af præ-initieringskomplekset dissocieres komponenterne i det præ-replikative kompleks , og samlingen af ​​dette kompleks bliver umulig indtil næste G 1 fase. Replikationsstartpunkter kan således kun aktiveres én gang pr. cyklus [2] .

Duplikeringen af ​​centrosomer begynder med initieringen af ​​dannelsen af ​​nye centrioler nær den tidligere datter og maternelle centrioler under overgangen af ​​cellen fra G1-fasen til S-fasen. Under S- og G 2 -faserne vokser centrioler, indtil de når størrelsen af ​​de oprindelige centrioler. Ved slutningen af ​​væksten dannes et diplosom - en af ​​de tidligere centrioler med en nyligt syntetiseret centriol, og den tidligere dattercentriol bliver den moderlige, og den tidligere modercentriol bevarer sin status. I diplosomet er centriolerne vinkelrette på hinanden. Efterhånden som mitosen skrider frem, øges afstanden mellem moder- og dattercentrioler i hvert diplosom, indtil diplosomerne adskilles ved slutningen af ​​anafasen . Ved adskillelse af centrioler i diplosomet er hver af dem omgivet af pericentriolært materiale . Den beskrevne sekvens af begivenheder udgør centrosomcyklussen [4] [5] [6] .

G 2 -fase (postsyntetisk)

Fase G 2 er en periode med hurtig cellevækst og proteinsyntese , hvor cellen forbereder sig på efterfølgende deling . Interessant nok er G2 - fasen ikke nødvendig: nogle celletyper, for eksempel Xenopus frøembryoceller og nogle kræfttumorer [7] , går ind i mitose umiddelbart efter DNA-duplikation, dvs. S-fasen. Mekanismerne for regulering af G2-fasen er ikke godt forstået. Ifølge en hypotese er varigheden af ​​G 2 -fasen reguleret af cellestørrelse. En sådan kontrolmekanisme er blevet beskrevet i gæren Schizosaccharomyces pombe [8] . Biokemisk er G 2 -fasen afsluttet, når tærskelkoncentrationen af ​​det aktive kompleks af cyclin B1 med cyclin-afhængig kinase 1 ( Cdk1), også kendt som modningsfremmende faktor , er nået . G 2 -fasen har et kontrolpunkt, der stopper celler i G 2 -fasen, når der opdages DNA-skade. Denne effekt opnås ved hæmning af Cdk1-aktivitet [9] .  

Noter

  1. 1 2 Alberts et al., 2013 , s. 1623.
  2. 1 2 Alberts et al., 2013 , s. 1642.
  3. Figur 1 . Aurora-A: skaberen og bryderen af ​​spindelstænger . Journal of Cell Science. Hentet 11. december 2012. Arkiveret fra originalen 11. maj 2012.
  4. Chrétien D. , Buendia B. , Fuller SD , Karsenti E. Rekonstruktion af centrosomcyklussen fra kryoelektronmikrografer.  (engelsk)  // Journal of structural biology. - 1997. - Vol. 120, nr. 2 . - S. 117-133. - doi : 10.1006/jsbi.1997.3928 . — PMID 9417977 .
  5. Kuriyama R. , Borisy GG Centriole cyklus i kinesisk hamster ovarieceller som bestemt ved helmonteret elektronmikroskopi.  (engelsk)  // The Journal of cell biology. - 1981. - Bd. 91, nr. 3 Pt 1 . - s. 814-821. — PMID 7328123 .
  6. Vorobjev IA , Chentsov Yu S. Centrioler i cellecyklussen. I. Epitelceller.  (engelsk)  // The Journal of cell biology. - 1982. - Bd. 93, nr. 3 . - S. 938-949. — PMID 7119006 .
  7. Liskay RM Fravær af en målbar G2-fase i to kinesiske hamstercellelinjer.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1977. - Bd. 74, nr. 4 . - S. 1622-1625. — PMID 266201 . )
  8. Moseley JB , Mayeux A. , Paoletti A. , Nurse P. En rumlig gradient koordinerer cellestørrelse og mitotisk indtræden i fissionsgær.  (engelsk)  // Nature. - 2009. - Bd. 459, nr. 7248 . - S. 857-860. - doi : 10.1038/nature08074 . — PMID 19474789 .
  9. Sha W. , Moore J. , Chen K. , Lassaletta AD , Yi CS , Tyson JJ , Sible JC Hysterese driver cellecyklusovergange i Xenopus laevis-ægekstrakter.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2003. - Bd. 100, nej. 3 . - S. 975-980. - doi : 10.1073/pnas.0235349100 . — PMID 12509509 .

Litteratur