Điểm kiểm tra chu kỳ tế bào

Toàn bộ chu kỳ tế bào được kiểm soát bởi một hệ thống điều khiển. Trên một Điểm kiểm tra chu kỳ tế bào các quá trình quan trọng và quá trình chuyển pha diễn ra trong chu kỳ tế bào được điều chỉnh.

Điểm kiểm tra chu kỳ tế bào là gì?

Toàn bộ chu kỳ tế bào được kiểm soát bởi một hệ thống điều khiển.Tại điểm kiểm tra chu kỳ tế bào, các quá trình quan trọng và quá trình chuyển pha diễn ra trong chu kỳ tế bào được điều chỉnh.

Chuỗi các sự kiện sinh lý trong tế bào có nhân được gọi là chu kỳ tế bào. Điều này diễn ra như một chu kỳ bắt đầu sau một lần phân chia tế bào và bắt đầu chu kỳ tiếp theo. Nó bao gồm các kỳ phân bào và nguyên phân. Tế bào mẹ phân chia thành hai tế bào con, trong đó bắt đầu giai đoạn giữa các pha. Hoạt động gen ở đó điều chỉnh sự trao đổi chất của tế bào đang phát triển, trong khi một nucleolus phát triển trong nhân tế bào.

Khoảng giữa hai pha dài hơn và sau đó chuyển sang nguyên phân. Nó lại được chia thành các giai đoạn khác nhau. Đây là pha G1 trong đó tế bào phát triển và chuẩn bị nhân đôi các nhiễm sắc thể, pha S trong đó các nhiễm sắc thể nhân đôi và pha G2 trong đó tế bào tiếp tục phát triển và chuẩn bị nguyên phân tiếp theo.

Toàn bộ chu trình này được kiểm soát bởi một hệ thống điều khiển phân tử. Đây là nơi các sự kiện tế bào được kích hoạt và kiểm soát, truyền tải các tín hiệu dừng và các tín hiệu xa hơn dưới dạng các điểm kiểm soát. Các quá trình quan trọng và quá trình chuyển pha diễn ra trong chu kỳ tế bào được phân tích tại một điểm kiểm soát. Chúng đóng vai trò bảo vệ tính toàn vẹn của vật liệu di truyền và đảm bảo rằng tế bào không bị thoái hóa.

Một quy trình quan trọng có thể ví dụ: B. là khi xảy ra sự phân li của các nhiễm sắc thể trong chuyển đoạn. Chuyển tiếp đại diện cho giai đoạn thứ hai của quá trình phân chia tế bào, được gọi là nguyên phân và nguyên phân. Trong metahase, nucleolus và vỏ nhân rút đi. Một cấu trúc điển hình được hình thành, một cái gọi là đơn nguyên. Các nhiễm sắc thể khác nhau đáng kể trong pha này.

Chức năng & nhiệm vụ

Các điểm kiểm tra chu kỳ tế bào được thiết lập trong hai giai đoạn. Đây là khoảng thời gian giữa các pha với các điểm kiểm soát G1 và G2, và pha nguyên phân. Trong thời gian đầu, có sự gia tăng hoạt động của lõi, có liên quan đến việc tăng nguy cơ tổn thương DNA do các tác nhân ung thư, ví dụ như do tia UV gây ra. Điều này có thể dẫn đến các khối u ác tính.

Các chất độc khác nhau, thuốc, chất độc môi trường và chất độc cũng có thể gây ra bệnh tật ở đây. Trong interphase, các protein chuyên biệt được xây dựng để chống lại các khiếm khuyết đó, phát hiện chúng và tại điểm kiểm tra, ngăn tế bào chuyển sang giai đoạn khác. Tế bào chết sau đó do quá trình apoptosis. Một cách hình tượng, người ta có thể nói về sự tự sát có kiểm soát của tế bào, so với sự chết của tế bào theo z. B. những tổn thương cơ học gây phản ứng viêm và không có tế bào chất được giải phóng.

Tại điểm kiểm soát này, nó được quyết định xem ô có được chia hay không. Hầu hết các tế bào trong cơ thể con người đều ở trạng thái tế bào không còn phân chia. Vì vậy, nếu không có thêm tín hiệu tại điểm kiểm soát này, tế bào đã rời khỏi chu kỳ và không còn phân chia nữa. Sau đó nó chuyển sang pha G0.

Cơ chế kiểm soát phân tử diễn ra trong kiểm soát chu kỳ tế bào. Trong interphase, đây là sự hình thành của protein 53 và 21 và BAX. Protein 53 là yếu tố quyết định đối với việc kiểm soát tính toàn vẹn của DNA. Anh ta còn được gọi là “người giám hộ” của bộ gen. Trong một quá trình sinh học mà thông tin di truyền của một sợi DNA được chuyển đến RNA, protein hoạt động như một yếu tố phiên mã điều chỉnh DNA khi nó bị hư hỏng và gây ra sự biểu hiện của các gen ức chế khối u.

Protein 21 cũng cần thiết cho chu kỳ tế bào của động vật có xương sống, một chất được gọi là chất ức chế CDK, ngăn chặn tế bào ở giai đoạn chuyển tiếp để các enzym sửa chữa DNA có đủ thời gian, chẳng hạn như ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư hoặc gây ra các khuyết tật di truyền khác nhau. cách khắc phục. BAX, ngược lại, là một protein hoạt động như một đồng yếu tố cho protein 53. Nó giám sát quá trình apoptosis của tế bào.

Tại điểm kiểm tra của chu kỳ tế bào thứ hai, trong giai đoạn phân bào, các nhiễm sắc thể được tách ra trong hoán vị. Đây luôn là một thời điểm quan trọng như v.d. B. phân li không hoàn toàn dẫn đến sai lệch số lượng nhiễm sắc thể xôma.

Được biết, tế bào cơ thể người có 46 nhiễm sắc thể. Tình trạng này được gọi là euploidy. Khi một bất thường hình thành, các nhiễm sắc thể có thể nhân lên. Sau đó, chúng ta nói về đa bội. Cuộc sống của con người là không thể trong những điều kiện này. Nếu số lượng nhiễm sắc thể không tương ứng với bộ đơn bội (n = 23) thì xảy ra sự phân li không chính xác của các nhiễm sắc thể hoặc các crômatit chị em. Một căn bệnh đi cùng với điều này là tam nhiễm sắc thể 21.

Trong nguyên phân đảm bảo sự phân bố đúng các nhiễm sắc thể giữa các tế bào mẹ và tế bào con. Do đó, giai đoạn phân bào là một điểm kiểm soát trục chính. Điều này mang lại cho nó một cơ chế kiểm soát trục quay dựa trên thực tế là các nhiễm sắc thể chỉ tách ra khi các vi ống được gắn chính xác vào các kinetochores. Quá trình chính xác trong giai đoạn nguyên phân vẫn chưa được nghiên cứu chính xác. Các bác sĩ cho rằng các protein tương tác với kinetochore và các vi ống bám dính của bộ máy trục chính.

Bệnh tật & ốm đau

Nếu các điểm kiểm tra chu kỳ ô bị xáo trộn, z. B. hình thành tế bào ung thư. Tế bào ung thư được tạo ra bằng cách biến đổi một tế bào bình thường thành một tế bào bất thường. Trong hệ thống miễn dịch khỏe mạnh, một tế bào được nhận biết và tiêu diệt. Nếu điều này không xảy ra, một khối u sẽ hình thành.

Nếu tế bào vẫn ở vị trí ban đầu, nó được gọi là khối u lành tính. Điều này có thể được loại bỏ. Đến lượt nó, các tế bào của một khối u ác tính có khả năng làm tổn thương các cơ quan và tế bào khác, có thể làm rối loạn quá trình trao đổi chất và hình thành di căn. Trái ngược với các tế bào bình thường, tế bào ung thư có thể phân chia thường xuyên vô hạn và do đó rất khó điều trị.