Растежът на всички клетки се управлява от клетъчния цикъл, включително клетъчното делене. Преди клетката да може да се раздели, трябва да се случат много процеси, включително правилното дублиране на хромозомите. Клетъчният цикъл гарантира, че всички тези процеси протичат нормално, в противен случай клетката престава да напредва и може да умре.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Клетъчният цикъл контролира четирите основни фази на клетъчен растеж и делене. Тези фази са фаза на растеж 1, фаза на синтез, фаза на растеж 2 и митоза. ДНК на клетката се копира по време на фазата на синтез. По време на всяка стъпка от клетъчния цикъл има контролни точки, за да се гарантира, че клетката е готова да премине към следващата фаза, регулирана от протеин, наречен циклин. Ако клетката не е копирала правилно своите хромозоми, ензим, наречен циклин-зависима киназа или CDK, няма да активира циклина и клетъчният цикъл няма да премине към следващата фаза. Клетката ще претърпи клетъчна смърт. Когато има проблеми или мутации с циклина, клетъчният растеж протича непроверено и може да доведе до рак.
Клетъчният цикъл
Животът на клетката се контролира от клетъчния цикъл, включително нейното делене. Клетъчният цикъл има четири основни фази: фаза на растеж 1, фаза на синтез, фаза на растеж 2 и митоза. По време на фаза на растеж 1 или G1 клетката нараства по размер в отговор на определени протеини, известни като растежни фактори. Копие на ДНК на клетката се прави по време на синтеза или S фаза. Растежът настъпва и през втората фаза на растеж, или G2. Митозата е фазата, когато клетката действително се разделя на две клетки, известни като дъщерни клетки.
ДНК репликация
ДНК се копира или репликира по време на S фаза. През това време хромозомите се копират, така че има пълен набор от хромозоми за всяка дъщерна клетка. Първо, ензим, наречен ДНК хеликаза, размотава двете вериги на ДНК двойната спирала. Тогава друг ензим, ДНК полимераза, се свързва с ДНК веригите и кара допълнителните нуклеотиди да се свързват с всяка от веригите. И накрая, друг ензим, ДНК лигаза, свързва новообразуваните, допълващи се вериги със съществуващите вериги.
Контролни точки в клетъчния цикъл
На всяка стъпка от клетъчния цикъл има контролни точки, за да се гарантира, че клетката е готова да премине към следващата фаза. Тези контролни точки се регулират от група протеини, известни като циклини. Съществуват различни видове циклини за регулиране на различните фази на клетъчния цикъл. Циклините от фаза S регулират прогресията през клетъчния цикъл по време на репликацията на ДНК. Ензим, известен като циклин-зависима киназа или CDK, активира циклините. Ако клетката не е копирала правилно своите хромозоми или има увреждане на ДНК, CDK няма да активира S фаза циклин и клетката няма да премине към фаза G2. Клетката ще остане в S фаза, докато хромозомите бъдат правилно копирани или клетката ще претърпи програмирана клетъчна смърт.
Клетъчният цикъл и рак
Правилното регулиране на клетъчния цикъл е много важно, за да се осигури нормален растеж на клетките. Ако клетката продължи през клетъчния цикъл, въпреки че не е изпълнила подходящите контролни точки, тя може да продължи да расте неконтролирано. Това в крайна сметка може да доведе до образуване на тумор и рак. Всъщност много видове рак се причиняват от мутации в циклиновите протеини, които позволяват на клетките да заобикалят правилните контролни точки и да продължат да растат.