G1 -fase (cellesyklus) beskrivelse og betydning

De Fase G1 Det er et av stadiene der grensesnittet i livssyklusen til en celle er delt. Mange forfattere omtaler dette som "vekstfasen", fordi den mest betydningsfulle veksten av en celle oppstår.

I løpet av G1 -fasen oppstår derfor forskjellige intracellulære metabolske forandringer som forbereder cellen til inndeling. På et bestemt punkt i denne fasen, kjent i noen tekster som "restriksjonspunktet", er cellen forpliktet til inndeling og fortsetter mot S -fasen, syntese.

Faser av cellesyklusen (kilde: Richard Wheeler (Zephyris). Rotuli på spansk av Alejandro Porto. /CC By-SA (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0) via Wikimedia Commons)

[TOC]

Cellesyklusen

Cellesyklusen består av den ordnede sekvensen av hendelsene som oppstår i en celle som et forberedelse for inndeling. Det er generelt definert som en prosess delt inn i 4 trinn som celler:

- Økning i størrelse (fase G1)

- De kopierer DNA -en og syntetiserer andre viktige molekyler (syntesefase eller fase s)

- De forbereder seg på divisjon (fase G2) og

- er delt (m eller mitosefase)

I følge det ovennevnte kan cellesyklusen deles inn i to store "øyeblikk": grensesnittet og mitose. Grensesnittet består av fasene G1, S og G2, som inkluderer alle prosessene mellom en mitotisk inndeling og en annen, så det sies at en celle passerer det meste av livet i grensesnittet.

Regulering

I henhold til "stimulatorene" eller "hemmere" -meldingene som en celle mottar under grensesnittet, kan den "bestemme" om de skal gå inn i cellesyklusen og dele eller ikke.

Disse "meldingene" blir transportert av noen spesialiserte proteiner, inkludert vekstfaktorer, reseptorer av disse vekstfaktorene, regulatoriske kjernesignal og nukleære proteinkjørere.

Det kan tjene deg: Myofilamenter: Typer, struktur og organisering

I tillegg har celler også kontroll- eller restriksjonspunkter i de forskjellige fasene, som lar dem sikre at cellesyklusen utvikler seg riktig.

Mange av de "ikke -reproduktive" cellene er stadig delt, så det sies om disse som alltid er i en aktiv cellesyklus.

Cellene som ikke er delt eller som er roligceller, kommer inn fra G1 -fasen til en fase som kalles G0, hvor de kan forbli levedyktige i mange måneder og til og med år (i denne fasen er det mange av cellene i menneskekroppen).

Termalt differensierte celler kan ikke forlate G0 -fasen og gå inn i cellesyklusen, som tilfellet er med noen neuronale celler, for eksempel.

Beskrivelse av fasen G1

Som nevnt kan G1 -fasen av cellesyklusen betraktes som en vekstfase, fordi etter at en celle er delt, kommer dattercellene inn i denne fasen og begynner å syntetisere enzymer og næringsstoffer som er nødvendige for den påfølgende replikering av DNA og cellulær inndeling.

I denne fasen er det også mye protein- og messenger -RNA, og dens varighet er ekstremt variabel, generelt avhengig av mengden næringsstoffer som er tilgjengelige for cellen.

G1 -underfaser

G1 -fasen kan beskrives som dannet av fire “Subfases”: Konkurranse (G1A), Entry eller inntekt (G1B), Progression (G1C) og montering (G1D).

Konkurranse refererer til prosessen der en celle som kommer inn i G1 absorberer næringsstoffer og ekstracellulære elementer gjennom plasmamembranen. Inngangen eller inntekten består av innføringen av disse "materialene", som bidrar til cellevekst.

Kan tjene deg: erytropoiesis: stadier og dens egenskaper, regulering, sentralstimulerende midler

Denne veksten finner sted under progresjonssubfasen, som ender når disse materialene er samlet for å danne andre cellulære strukturer og fullføre fremdriften til cellen i G1 -fasen og mot kontrollpunktet.

Kontrollpunkter eller "begrensning"

Alle celler har regulatorer som lar dem overvåke veksten. På slutten av G1 -fasen er det et kontrollpunkt som sikrer at proteinsyntese har skjedd ordentlig og at hele celle -DNA er "intakt" og "klar" for påfølgende faser.

De spesialiserte "sikkerhetstiltakene" som er funnet i dette kontrollpunktet er proteiner kjent som sykling -avhengige kinaser eller CDK, engelsk Syklinavhengige kinaser, proteiner som også deltar i begynnelsen av DNA -divisjonen under fase S.

Sykling -avhengige kinaser er kinaseproteiner som er karakterisert ved å trenge en egen underenhet (en syklin) som gir de essensielle domenene for enzymatisk aktivitet.

Cell Cycle Control Points (Kilde: WassermanLab/CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/4.0), via Wikimedia Commons og modifisert av Raquel Parada)

De er ansvarlige for tilsetning av fosfatgrupper i serin- og treoninavfall som ligger i spesifikke domener til deres hvite proteiner, og endrer aktiviteten.

De har veldig viktige funksjoner både i kontrollen av celledeling og i moduleringen av genetisk transkripsjon som respons på forskjellige ekstra-intracellulære signaler. Takk til disse proteinene ikke bare G1 -fasen, men også S -fasen og G2 -fasen fungerer som en "klokke" av cellesyklusen.

Kontrollpunktet G1/s

Kontrollpunktet i G1 -fasen er en av de viktigste, og det er der cellen "bestemmer" hvis den har vokst nok, og hvis ernæringsforholdene rundt den og inne er tilstrekkelige til å begynne den genomiske replikasjonsprosessen.

Kan tjene deg: Corneocytter: Kjennetegn, histologi, funksjoner

I dette faseovergangspunktet deltar de syklin -avhengige kinaseproteiner fra underfamilie 2 (CDK2), som er avhengig av syklin og og.

Når cellen "overskrider" dette kontrollpunktet og går inn i neste fase, er aktiviteten til CDK1 "av" igjen ved ødeleggelse av syklindelen, og det er derfor det har vist seg at disse proteinene er inaktive til det er sykliner tilgjengelig i cytosol.

Betydning

Fase G1 er ikke bare viktig for cellevekst og for utarbeidelse av subcellulære strukturer for deling, men kontrollpunktet er kritisk sett på reguleringen av celleproliferasjon.

"Dereguleringen" av spredningskontroll er en av hovedmotorene for tumorutvikling i forskjellige typer vev, siden mange av cellesykluskontrollpunktene blir "kansellert" under tumorogenese.

Referanser

1. Casem, m. L. (Red.). (2016). Casestudier i cellebiologi. Akademisk presse.
2. Encyclopaedia Britannica Inc. (2019). Britannica Encyclopaedia. Hentet 5. april 2020, fra www.Britannica.com/science/cellesyklus
3. Harrison, m.K., Adon, a.M. & Saavedra, h.Yo. G1-fasen CDKS regulerer sentre-syklusen og formidler onkogenavhengige sentreforsterkning. Cell Div 6, 2 (2011). https: // doi.org/10.1186/1747-1028-6-2
4. Li, og., Barbe, eller., & Diehl, j. TIL. (2015). Regulering av cellesyklusen. I molekylær grunnlag av kreft (PP. 165-178). KUN innholdsrepository!.
5. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, ca. TIL., Krieger, m., Scott, m. P., Bretscher, a.,… & Matsudaira, P. (2008). Molekylær cellebiologi. Macmillan.
6. Malumbs, m. (2014). Syklinavhengige kinaser. Genombiologi, 15 (6), 122.
7. McDaniel, John. (2020, 6. april). G1 -fase: Hva som skjer i denne fasen av cellesyklusen?. Scienting.com. Hentet fra https: // scienceing.COM/Happens-During-G1-Phase-8220720.Html
8. Tanase, c., Ogrezeanu, i., & Badiu, c. (2011). Molekylær patologi av hypofyseadenomer. Elsevier.