7.10: Система управления клеточным циклом

The Cell Cycle Control System
JoVE Core
Anatomy and Physiology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Anatomy and Physiology
The Cell Cycle Control System
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

2,703 Views

01:28 min
May 22, 2025

Overview

Регуляция клеточного цикла определяет, как клетка переходит от одной фазы к другой и начинает митоз. Система управления клеточным циклом включает в себя внутриклеточные регуляторные молекулы и внешние триггеры. Они подают сигналы «стоп» или «вперед» и работают на определенных стадиях клеточного цикла, называемых контрольными точками, чтобы гарантировать, что определенный процесс завершен до того, как клетка перейдет к следующей фазе.

Циклины и циклин-зависимые киназы (Cdk) являются основными регуляторами клеточного цикла и функционируют в фазах G1, G2 и M клеточного цикла. Регулирующие органы на контрольно-пропускном пункте G1 проверяют наличие соответствующих условий для синтеза ДНК, таких как размер клеток и факторы роста. Если ячейка не удовлетворяет этим требованиям, она не может войти в S-фазу. Клетка либо останавливает клеточный цикл, либо переходит в стадию G0 до тех пор, пока ее потребности не будут удовлетворены. Регулирующие органы на контрольно-пропускном пункте G2 проверяют, что реплицированная ДНК не имеет каких-либо повреждений или ошибок; в противном случае механизм репарации ДНК восстанавливает повреждение, а затем позволяет клетке перейти на следующую стадию. Регуляторы контрольной точки М-фазы обеспечивают правильное выравнивание сестринских хроматид и их прикрепление к микротрубочкам в экваториальной плоскости метафазы. Это позволяет клетке перейти в анафазную стадию клеточного деления и произвести две дочерние клетки с равным количеством хромосом.

Если клетка не проходит ни одну из вышеперечисленных контрольных точек и продолжает прогрессировать через митоз, она накапливает мутации, которые в конечном итоге могут привести к неконтролируемому росту или образованию опухоли.

Этот текст адаптирован из Openstax, Anatomy and Physiology 2e, Раздел 3.5: Раздел Название Рост и деление клеток

Transcript

Система контроля клеточного цикла включает регуляторные белки, которые останавливают клеточный цикл в фазах G1, G2 и митотике.

Они помогают предотвратить начало следующего этапа до тех пор, пока более ранние этапы не будут завершены без каких-либо ошибок.

Кроме того, эти ключевые белки-регуляторы, называемые циклин-зависимыми протеинкиназами или Cdk, образуют комплексы с циклинами и обеспечивают координацию и правильное время всех этапов.

В контрольной точке G1 регуляторный белок проверяет, достигла ли клетка критического размера, безошибочно ли ДНК и присутствует ли достаточное количество питательных веществ и факторов роста для перехода в S-фазу для синтеза ДНК.

Если клетка не получает нужного сигнала, она переходит в состояние покоя или фазу G0.

В противном случае ДНК реплицируется, и клетка сталкивается с контрольной точкой G2, где регуляторные белки проверяют наличие ошибок в ДНК перед тем, как войти в митоз.

Во время митоза, после того как регуляторный белок удостоверяется, что хромосомы прикреплены к веретену и точно выровнены, клетка приступает к делению.

В любой точке клеточного цикла, если регуляторный белок обнаруживает непоправимый ущерб, происходит гибель клеток.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for