Růst všech buněk je řízen buněčným cyklem, včetně dělení buněk. Předtím, než se buňka může rozdělit, musí dojít k mnoha procesům, včetně správné duplikace chromozomů. Buněčný cyklus zajišťuje, že všechny tyto procesy probíhají normálně, jinak buňka přestane postupovat a může zemřít.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Buněčný cyklus řídí čtyři hlavní fáze růstu a dělení buněk. Těmito fázemi jsou růstová fáze 1, syntéza, růstová fáze 2 a mitóza. DNA buňky se kopíruje během fáze syntézy. Během každého kroku buněčného cyklu existují kontrolní body, které zajišťují, že buňka je připravena postoupit do další fáze regulované proteinem zvaným cyklin. Pokud buňka správně nekopírovala své chromozomy, enzym zvaný cyklin dependentní kináza nebo CDK neaktivuje cyklin a buněčný cyklus nepokročí do další fáze. Buňka podstoupí buněčnou smrt. Pokud se vyskytnou problémy nebo mutace s cyklinem, buněčný růst pokračuje nekontrolovaně a může vést k rakovině.
Buněčný cyklus
Život buňky je řízen buněčným cyklem, včetně jeho dělení. Buněčný cyklus má čtyři hlavní fáze: růstovou fázi 1, syntézní fázi, růstovou fázi 2 a mitózu. Během růstové fáze 1 nebo G1 roste velikost buňky v reakci na určité proteiny známé jako růstové faktory. Kopie DNA buňky se vytváří během syntézy neboli fáze S. K růstu dochází také během druhé růstové fáze neboli G2. Mitóza je fáze, kdy se buňka skutečně dělí na dvě buňky, známé jako dceřiné buňky.
Replikace DNA
DNA je kopírována nebo replikována během S fáze. Během této doby se chromozomy kopírují, takže pro každou dceřinnou buňku existuje kompletní sada chromozomů. Nejprve enzym zvaný DNA helikáza odvíjí dva řetězce dvojité šroubovice DNA. Pak se na řetězce DNA váže další enzym, DNA polymeráza, a způsobuje, že se na každé z řetězců váží komplementární nukleotidy. Nakonec další enzym, DNA ligáza, váže nově vytvořené komplementární řetězce na existující řetězce.
Kontrolní body v buněčném cyklu
V každém kroku buněčného cyklu jsou kontrolní body, které zajišťují, že buňka je připravena postoupit do další fáze. Tyto kontrolní body jsou regulovány skupinou proteinů známých jako cykliny. K regulaci různých fází buněčného cyklu existují různé typy cyklinů. Cykly S fáze regulují postup během buněčného cyklu během replikace DNA. Enzym známý jako cyklin dependentní kináza nebo CDK aktivuje cykliny. Pokud buňka řádně nekopírovala své chromozomy nebo došlo k poškození DNA, CDK neaktivuje cyklinu fáze S a buňka nebude postupovat do fáze G2. Buňka zůstane ve fázi S, dokud nebudou chromozomy správně zkopírovány, nebo dokud nedojde k naprogramované buněčné smrti.
Buněčný cyklus a rakovina
Správná regulace buněčného cyklu je velmi důležitá pro zajištění normálního buněčného růstu. Pokud buňka pokračuje v buněčném cyklu, přestože nesplnila příslušné kontrolní body, může pokračovat v nekontrolovaném růstu. To může nakonec vést k tvorbě nádorů a rakovině. Ve skutečnosti je mnoho rakovin způsobeno mutacemi v cyklinových proteinech, které buňkám umožňují obejít správné kontrolní body a pokračovat v růstu.