10.1: Co to jest cykl komórkowy?

What is the Cell Cycle?
JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
What is the Cell Cycle?
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

197,799 Views

01:04 min
March 11, 2019

Cykl komórkowy odnosi się do sekwencji zdarzeń zachodzących w ciągu całego życia typowej komórki. W komórkach eukariotycznych somatyczny cykl komórkowy ma dwa etapy: interfazę i fazę mitotyczną. Podczas interfazy komórka rośnie, wykonuje swoje podstawowe funkcje metaboliczne, kopiuje swoje DNA i przygotowuje się do mitotycznego podziału komórki. Następnie, podczas mitozy i cytokinezy, komórka dzieli odpowiednio swój materiał jądrowy i cytoplazmatyczny. Spowoduje to wygenerowanie dwóch komórek potomnych, które są identyczne z oryginalną komórką rodzicielską. Cykl komórkowy jest niezbędny do wzrostu organizmu, wymiany uszkodzonych komórek i regeneracji starzejących się komórek. Rak jest wynikiem niekontrolowanego podziału komórek wywołanego mutacją genu.

Punkty kontrolne cyklu komórkowego

W eukariotycznym cyklu komórkowym istnieją trzy główne punkty kontrolne. W każdym punkcie kontrolnym postęp do następnego etapu cyklu komórkowego może zostać zatrzymany do czasu, aż warunki będą bardziej sprzyjające. Pierwszym z nich jest punkt kontrolnyG1, w którym oceniany jest rozmiar komórki, energia, składniki odżywcze, jakość DNA i inne czynniki zewnętrzne. Jeśli komórka zostanie uznana za nieodpowiednią, nie przechodzi do fazy S interfazy. Punkt kontrolny G2 jest drugim punktem kontrolnym. W tym przypadku komórka zapewnia, że całe DNA zostało zreplikowane i nie jest uszkodzone przed wejściem w mitozę. Jeśli zostanie wykryte jakiekolwiek uszkodzenie DNA, którego nie można naprawić, komórka może ulec apoptozie, czyli zaprogramowanej śmierci komórki. M lub punkt kontrolny wrzeciona zapewnia, że wszystkie chromatydy siostrzane są prawidłowo przyłączone do mikrotubul wrzeciona na płytce metafazowej, zanim komórka wejdzie w anafazę.

Rak: kiedy cykl komórkowy idzie nie tak

Punkty kontrolne cyklu komórkowego zapewniają, że zdrowe komórki przechodzą przez cykl komórkowy w regulowany sposób. Jednak komórki rakowe często omijają te punkty kontrolne. Każda kolejna runda niekontrolowanego podziału komórkowego wytwarza więcej uszkodzonych komórek potomnych. Ponadto komórki rakowe w ludzkim ciele mogą dzielić się znacznie więcej razy niż normalne komórki, które mogą przejść tylko około 40-60 rund podziału. Komórki rakowe wyrażają telomerazę, enzym, który naprawia zużycie na końcach chromosomów, które jest zwykle spowodowane podziałem komórek.

Transcript

Cykl komórkowy odnosi się do sekwencji zdarzeń w ciągu typowego życia komórki, w tym wzrostu, replikacji DNA, czasami większego wzrostu i podziału.

Dla organizmów rozmnażających się płciowo życie zaczyna się jako zygota, zapłodniona komórka jajowa. Z biegiem czasu ta pierwotna pojedyncza komórka rośnie i dzieli się w kontrolowany sposób, aby wytworzyć wielokomórkowego złożonego osobnika.

Komórki kontynuują ten proces, zwłaszcza w celu utrzymania i naprawy tkanek podczas postępu starzenia.

W przeciwieństwie do tego, organizmy jednokomórkowe, takie jak bakterie, polegają na podziale komórek, aby po prostu rozmnażać się poprzez rozszczepienie binarne.

Niestety, gdy podział komórek nie jest kontrolowany, dochodzi do raka, z utratą kontroli nad sekwencjami genomu, które regulują normalny proces.