Cjelokupnim staničnim ciklusom upravlja upravljački sustav. Na jedan Kontrolna točka staničnog ciklusa reguliraju se kritični procesi i fazni prijelazi koji se odvijaju unutar staničnog ciklusa.
Što je kontrolna točka staničnog ciklusa?
Slijed fizioloških događaja u stanicama koje imaju jezgro naziva se stanični ciklus. To se odvija kao ciklus koji započinje nakon jedne diobe stanice i započinje sljedeću. Sastoji se od interfaze i mitoze. Matična stanica dijeli se na dvije kćeri u kojima počinje interfaza. Genska aktivnost tamo regulira metabolizam rastuće stanice, dok se nukleolus razvija u staničnoj jezgri.
Interfaza je duža od dvije, a zatim prelazi na mitozu. Ona je zauzvrat podijeljena u različite faze. To su G1 faza u kojoj stanica raste i priprema se umnožavanje kromosoma, S faza u kojoj se kromosomi udvostručuju i G2 faza u kojoj stanica nastavlja rasti i priprema se sljedeća mitoza.
Cijeli ovaj ciklus kontrolira molekularni upravljački sustav. Tu se aktiviraju i kontroliraju stanični događaji koji u obliku kontrolnih točaka prenose zaustavljanje i daljnje signale. Kritični procesi i fazni prijelazi koji se odvijaju unutar staničnog ciklusa analiziraju se u kontrolnoj točki. One služe kao zaštita za integritet genetskog materijala i osiguravaju da se stanica ne degenerira.
Kritični proces može npr. B. biti kada se u metafazi dogodi odvajanje kromosoma. Metafaza predstavlja drugu fazu stanične diobe, poznatu kao mitoza i mejoza. U metafazi nukleolus i nuklearna ovojnica odlaze. Formira se tipična struktura, takozvani samostan. U ovoj fazi se kromosomi značajno međusobno razlikuju.
Funkcija i zadatak
Kontrolne točke staničnog ciklusa postavljaju se u dvije faze. To su interfaza s kontrolnim točkama G1 i G2, te faza mitoze. Tijekom prvog pojačana je aktivnost jezgre, što je povezano s povećanim rizikom od oštećenja DNA od patogena raka, na primjer uzrokovanih UV svjetlom. To zauzvrat može dovesti do zloćudnih tumora.
Razni toksini, lijekovi, otrovi u okolišu i toksini također mogu ovdje uzrokovati bolest. U interfazi se grade specijalizirani proteini koji suzbijaju takve nedostatke, otkrivaju ih i na kontrolnoj točki sprječavaju stanica da pređe u drugu fazu. Stanična smrt potom nastaje apoptozom. Figurativno rečeno, može se govoriti o kontroliranom samoubojstvu stanice, u usporedbi sa smrću stanice npr. B. mehaničke ozljede pokreću upalnu reakciju i ne oslobađa se citoplazma.
U ovom kontrolnom trenutku odlučuje se hoće li ćelija biti podijeljena ili ne. Većina stanica u ljudskom tijelu je u stanju koje stanica više ne dijeli. Ako na ovom kontrolnom mjestu nema daljnjeg signala, ćelija je napustila ciklus i više se ne dijeli. Zatim se mijenja u G0 fazu.
Mehanizmi molekularne kontrole odvijaju se u kontroli staničnog ciklusa. U interfazi, to su stvaranje proteina 53 i 21 i BAX. Protein 53 presudan je za kontrolu integriteta DNK. Poznat je i kao "čuvar" genoma. U biološkom procesu u kojem se genetska informacija DNA lanaca prenosi u RNK, protein djeluje kao faktor transkripcije koji u slučaju oštećenja povećava DNK i uzrokuje ekspresiju gena za supresiju tumora.
Protein 21 je također bitan za stanični ciklus kralježnjaka, takozvani CDK inhibitor, koji blokira stanicu na faznim prijelazima, tako da enzimima za popravak DNA ima dovoljno vremena da, na primjer, suzbiju rast stanica raka ili izazovu različite genetske oštećenja lijek. BAX je s druge strane protein koji djeluje kao kofaktor proteina 53. Nadgleda apoptozu stanice.
Na drugoj kontrolnoj točki ćelijskog ciklusa, u mitotičkoj fazi, kromosomi su razdvojeni u metafazi. To je uvijek kritični trenutak kao npr. B. nepotpuno odvajanje dovodi do somatskih numeričkih kromosomskih aberacija.
Poznato je da stanica ljudskog tijela ima 46 kromosoma. Ovo se stanje naziva euploidy. Kad se napravi abnormalnost, kromosomi se mogu umnožiti. Tada govorimo o poliploidiji. U ovim uvjetima ljudski život nije moguć. Ako broj kromosoma ne odgovara haploidnom skupu (n = 23), dolazi do pogrešnog odvajanja kromosoma ili sestrinskih kromatida. Jedna bolest koja ide uz to je i trisomija 21.
U fazi mitoze osigurava se pravilna raspodjela kromosoma između stanica majke i kćeri. Dakle, mitotska faza je upravljačka točka vretena. To povlači mehanizam za upravljanje vretena temeljen na činjenici da kromosomi nisu razdvojeni dok mikrotubule nisu ispravno vezane za kinetohore. Točan postupak tijekom faze mitoze još nije precizno istražen. Liječnici pretpostavljaju da proteini međusobno djeluju s kinetohorom i prilijepljenim mikrotubulima aparata vretena.
Bolesti i bolesti
Ako su kontrolne točke staničnog ciklusa poremećene, z. B. formiraju stanice raka. Stanica raka nastaje pretvaranjem normalne stanice u nenormalnu. U zdravom imunološkom sustavu stanica se prepoznaje i uništava. Ako se to ne dogodi, nastaje tumor.
Ako stanica ostane na svom izvornom mjestu, naziva se benignim tumorom. To se može eliminirati. Stanice malignog tumora zauzvrat mogu oštetiti druge organe i stanice, mogu poremetiti metabolizam i oblikovati metastaze. Za razliku od normalnih stanica, stanice raka se mogu podijeliti beskonačno često i stoga ih je teško liječiti.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
