Hvad sker der med en celle, hvis den ikke kopierer DNA-kromosomer, før den opdeles?

Væksten af ​​alle celler styres af cellecyklussen inklusive celledeling. Inden en celle kan dele sig, skal der forekomme mange processer, herunder korrekt duplikering af kromosomerne. Cellecyklussen sikrer, at alle disse processer forekommer normalt, ellers ophører cellen med at udvikle sig og kan dø.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Cellecyklussen styrer de fire hovedfaser af cellevækst og -deling. Disse faser er vækstfase 1, syntesefase, vækstfase 2 og mitose. Cellens DNA kopieres i syntesefasen. Under hvert trin i cellecyklussen er der kontrolpunkter for at sikre, at cellen er klar til at gå videre til næste fase, reguleret af et protein kaldet cyclin. Hvis cellen ikke har kopieret sine kromosomer korrekt, vil et enzym kaldet cyclinafhængig kinase eller CDK ikke aktivere cyclinen, og cellecyklussen fortsætter ikke til næste fase. Cellen vil blive celledød. Når der er problemer eller mutationer med cyclinen, fortsætter cellevækst ukontrolleret og kan føre til kræft.

Levetiden for en celle styres af cellecyklussen, inklusive dens deling. Cellecyklussen har fire hovedfaser: vækstfase 1, syntesefase, vækstfase 2 og mitose. Under vækstfase 1 eller G1 vokser cellen i størrelse som reaktion på visse proteiner kendt som vækstfaktorer. En kopi af cellens DNA laves under syntesen eller S-fasen. Vækst forekommer også i den anden vækstfase eller G2. Mitose er den fase, hvor cellen faktisk opdeles i to celler, kendt som datterceller.

DNA kopieres eller replikeres under S-fasen. I løbet af denne tid kopieres kromosomerne, så der er et komplet sæt kromosomer til hver dattercelle. For det første afvikler et enzym kaldet DNA-helicase de to tråde af DNA-dobbelthelixen. Derefter binder et andet enzym, DNA-polymerase, til DNA-strengene og får komplementære nukleotider til at binde til hver af strengene. Endelig binder et andet enzym, DNA-ligase, de nydannede, komplementære tråde til de eksisterende tråde.

Ved hvert trin i cellecyklussen er der kontrolpunkter for at sikre, at cellen er klar til at gå videre til næste fase. Disse kontrolpunkter er reguleret af en gruppe proteiner kendt som cycliner. Der er forskellige typer cykliner for at regulere de forskellige faser af cellecyklussen. S-fase cykliner regulerer progression gennem cellecyklussen under DNA-replikation. Et enzym kendt som cyclinafhængig kinase eller CDK aktiverer cyclinerne. Hvis en celle ikke har kopieret dens kromosomer korrekt, eller der er skader på DNA'et, vil CDK ikke aktivere S-fasecyclinen, og cellen vil ikke komme videre til G2-fasen. Cellen forbliver i S-fase, indtil kromosomerne er korrekt kopieret, eller cellen gennemgår programmeret celledød.

Korrekt regulering af cellecyklussen er meget vigtig for at sikre normal cellevækst. Hvis en celle fortsætter gennem cellecyklussen, kan den fortsætte med at vokse ukontrolleret, selvom den ikke har opfyldt de relevante kontrolpunkter. Dette kan i sidste ende føre til tumordannelse og kræft. Faktisk er mange kræftformer forårsaget af mutationer i cyclinproteinerne, som gør det muligt for celler at omgå de korrekte kontrolpunkter og fortsætte med at vokse.