Клеточный цикл: основные положения
Воспроизводство нормальных клеток. В здоровых тканях образуется столько клеток, сколько требуется организму. Замедление пролиферации и ускорение гибели клеток предотвращают их избыток.
Клеточный цикл. Деление клетки включает ряд периодов, запускаемых внешними стимулами и идущих под контролем внешних и внутренних факторов. По мере смены периодов происходит синхронная активация и инактивация определенных онкогенов и белков - регуляторов клеточного цикла.
Период G0 - это период покоя: клетка не делится и выполняет свои обычные функции.
Период G1 (пресинтетический) - время синтеза белков и РНК, необходимых для функции клетки. В конце периода синтез РНК резко усиливается и образуются многие из ферментов, необходимых для синтеза ДНК.
Период S (синтетический) - время удвоения ДНК.
Период G2 (постсинтетический) - подготовка к митозу: синтез ДНК прекращается, продолжается синтез РНК и белков, втом числе микротрубочек, из которых образуется митотическое веретено .
Период М ( митоз ) - разделение ДНК между дочерними клетками; синтез РНК и белков при этом резко падает. По окончании митоза новые клетки вступают в период G0 или G1.
Циклины - специальные белки, запускающие различные периоды клеточного цикла. Большинство здоровых клеток делятся в ответ на внешние стимулы, действующие на мембранные рецепторы: факторы роста, определенные гормоны, комплексы антиген-антитело. Рецепторы направляют внутрь клетки сигнал к пролиферации. Ведущую роль в его передаче от мембраны к ядру играют тирозинкиназы . Циклины связываются с циклин-зависимыми тирозинкиназами, активируют и регулируют их. По мере продвижения клетки по клеточному циклу меняется уровень циклинов, специфичных для различных его периодов.
Контрольные точки клеточного цикла . В норме клеточный цикл в определенные моменты на время останавливается для "проверки" в так называемых контрольных точках, наиболее важны границы периодов G1 и S, G2 и митоза. Вероятно, остановку вызывают белки-супрессоры опухолевого роста и снижение активности циклин-зависимых киназ. В эти моменты клетка внешне не меняется, хотя продолжается синтез белков, необходимых для вступления в следующий период; одновременно происходит выявление и устранение возникших мутаций.
Репарация ДНК . Нормальные клетки распознают нарушения в последовательности ДНК, после чего запускаются механизмы репарации. Эти механизмы особенно важны для деления клетки и обеспечивают идентичность генетического материала в материнской и дочерних клетках.
Первая контрольная точка клеточного цикла (граница G1 и S). Прежде чем начнется репликация (удвоение) ДНК в периоде S, клетка должна проверить, не нарушена ли структура ДНК. Если обнаружены мутации, запускается репарация ДНК или клетка гибнет путем апоптоза . Граница G1 и S ? одна из точек приложения белка р53 .
Вторая контрольная точка клеточного цикла (граница G2 и митоза). Перед вступлением в митоз клеточный цикл также тормозится, чтобы проверить состояние генетического материала. Если репликация ДНК прошла не полностью или с ошибками, не хватает необходимых для митоза белков, микротрубочек или иных компонентов, то деление клетки останавливается, пока эти нарушения не будут устранены.
Смотрите также:
