Das Zellzyklus-Kontrollsystem

Das Zellzyklus-Regulationssystem steuert den Übergang einer Zelle von einer Phase zur nächsten und den Beginn der Mitose. Es besteht aus intrazellulären regulatorischen Molekülen und externen Auslösern, die an spezifischen Kontrollpunkten des Zellzyklus Stopp- oder Vorwärtssignale liefern.

Cycline und cyclin-abhängige Kinasen (Cdks) sind zentrale Regulatoren des Zellzyklus, die in den G1-, G2- und M-Phasen aktiv sind. Im G1-Kontrollpunkt wird geprüft, ob die Bedingungen für die DNA-Synthese geeignet sind. Nicht geeignete Zellen verweilen im Zellzyklus oder wechseln in die G0-Phase. Im G2-Kontrollpunkt wird überprüft, ob die replizierte DNA frei von Schäden ist. Eventuelle Schäden werden repariert, bevor der Zellzyklus fortgesetzt wird. Im M-Phasen-Kontrollpunkt wird sichergestellt, dass die Schwesterchromatiden korrekt ausgerichtet und an Mikrotubuli gebunden sind, bevor die Zelle in die Anaphase eintritt.

Tumorsuppressor-Gene wie p53 spielen eine wichtige Rolle, indem sie die Zellteilung bei DNA-Schäden unterbrechen. Wenn diese Kontrollmechanismen versagen, können sich Mutationen anhäufen, die zu unkontrolliertem Wachstum oder Tumorbildung führen können.

Apoptose wird ausgelöst, wenn Zellen irreparable Schäden aufweisen, und trägt zur Aufrechterhaltung der Gewebegesundheit bei. Externe Signale wie Hormone und Wachstumsfaktoren haben ebenfalls einen wesentlichen Einfluss auf den Zellzyklus.

Quelle: Openstax, Anatomy and Physiology 2e, Section 3.5: Section Title Cell Growth and Division