G2 faza: Što se događa u ovoj podfazi staničnog ciklusa?

Kad se eukariotske stanice podijele, podvrgavaju se složenom procesu s četiri glavna stupnja, uključujući G2 fazu. The stanični ciklus uključuje korake poput rasta stanica, replikacije DNA i mitoze (kritična tema u biologiji stanica).

Jer eukariotske stanice imaju jezgru koja se također mora duplicirati, cjelokupni je postupak složeniji od binarne fisije koju koriste prokariontske stanice kojima nedostaje jezgra.

The mitoza faza je završni korak u diobi stanica. Rezultat su dvije nove stanice kćeri, svaka s punim komplementom DNA, jezgrom i organelama. Ako se stanica prestaje dijeliti, izlazi iz staničnog ciklusa i ulazi u G0 fazu.

Ako se stanica želi ponovno podijeliti, ona ulazi u međufazni između dvije diobe stanica. Tri dijela međufaze su G1 faza (ili faza Gap 1) nakon koje slijedi S faza (ili faza sinteze proteina i DNA) i na kraju G2 faza (ili Gap 2 faza) koja prethodi sljedećoj fazi mitoze.

Podjela stanica mitozom nespolni je oblik množenja stanica koji se koristi za proizvodnju više iste vrste stanica. Stanice viših životinja koriste mitozu za stvaranje novih stanica, uključujući stanice koje se brzo troše, poput stanica kože. Postupak se koristi i tijekom rasta tkiva, na primjer kod mladih životinja, ili za popravak oštećenja.

U nekim tkivima, nakon što organizam ima potreban broj stanica određenog tipa, nove stanice nisu potrebne, a postojeće stanice ulaze u G0 fazu gdje se više ne množe. To se posebno odnosi na visoko diferencirane stanice kao što su živčane stanice. Jednom kad mozak ili leđna moždina imaju pravi broj stanica, živčane se stanice ne dijele da bi stvorile više.

Ako se stanica mora ponovno podijeliti, ulazi u sljedeće faze:

1. The G1 faza praznine

To je jaz između diobe stanica i replikacije DNA. The stanica se sprema za svoju sljedeću diobu u staničnom ciklusu ili izlazi iz staničnog ciklusa i ulazi u G0.

2. The S Faza sinteze

Stanica je predana započinjanju sljedeće diobe i izrade kopije svoje DNK dok sintetizira dodatne proteine ​​potrebne za diobu stanica.

3. Faza praznine G2

To je jaz između Replikacija DNA i mitoza. Stanica reproducira svoje organele i osigurava da sve jest spreman za podjelu.

Nakon rasta stanica tijekom G1 faze i replikacije DNA tijekom S faze, stanica je spremna za ulazak u G2 fazu. G2 se naziva fazom razmaka jer se ne događa daljnji napredak specifičan za staničnu diobu. Umjesto toga postoje visoke razine pripreme i provjeravanje kako bi bili sigurni da je sve na svom mjestu za uspješnu mitozu.

Prije nego što G2 faza može započeti, svaki kromosom stanice mora biti dupliciran i moraju biti prisutni proteini potrebni za dodatne stanične membrane i stanične strukture.

Početkom G2 organele poput mitohondrije i lizosomi počnite se množiti. Te organele imaju vlastitu DNK i mogu se početi neovisno dijeliti, ali stanica sama mora stvoriti dodatne ribosome kako bi zadovoljila potrebe budućih dviju stanica kćeri.

G2 faza ima dvije glavne funkcije.

Prvo, stanica mora provjerite je li sve spremno za mitozu, i mora ispraviti sve nedostatke. Ako stanica otkrije velike probleme koji se ne mogu odmah riješiti, može prekinuti stanični ciklus i zaustaviti postupak diobe. G2 faza je mjesto u kojem organizam osigurava da nove stanice nisu neispravne.

Provjere koje stanica poduzima uključuju provjeru je li DNK ispravno replicirana i ima li dovoljno materijala za dvije stanice. Lanci DNK moraju biti cjeloviti, bez ikakvih prekida, i mora postojati točan broj dvostrukih lanaca izvorne stanice. Ako stanica pronađe prekid, DNA lanac je popravljeni.

Dvije nove stanice moraju biti zatvorene cjelovitim membranama i svaka mora primiti dovoljno staničnog materijala da bi pravilno funkcionirala. Tijekom G2 faze često se sintetizira dodatni protein, a organele se množe dok nema dovoljno za dvije stanice.

Ostali stanični materijali poput lipidi jer se membrana također može proizvesti. Uz svu ovu aktivnost, stanica često znatno raste tijekom G2.

Napredni organizmi poput kralježnjaka imaju specijalizirane i diferencirane stanice koje koordiniraju svoju aktivnost i oslanjaju se jedna na drugu za mnoge funkcije. Kao rezultat, ti su organizmi vrlo osjetljivi na razgradnju stanica i oštećene stanice.

Da bi se izbjeglo stvaranje stanica koje ne rade ispravno, mnoge životinje kasno imaju kontrolnu točku diobe stanica faza G2. Stanica je provjerila puno ključnih čimbenika, a rezultati se pregledavaju na kontrolnoj točki.

Ako je stanica pronašla neke probleme i uspjela ih otkloniti, proći će kontrolnu točku i dijeljenje stanica moći će se nastaviti. Ako problemi nastave, stanica se neće dijeliti i pokušat će ih riješiti prije nastavka postupka diobe stanice.

Specifične procjene koji se provode na kontrolnom punktu uključuju:

• Oštećenje DNA: Na mjestima slomljene DNA akumuliraju se specifični proteini. Ako su ovi proteini prisutni, stanica se neće dijeliti.
• Replikacija DNA: Stanica prekida postupak diobe ako nisu svi DNA lanci u potpunosti duplicirani.
• Procjena stanja stanica: Stanični proteini, organele i druge strukture moraju biti na mjestu u dovoljnim količinama.
• Stanični stres: Ako je stanica pod stresom, rast će se zaustaviti. Na primjer, UV svjetlost može stresiti stanice i rezultirati aktivacijom kontrolne točke G2 / M faze, zaustavljanjem staničnog ciklusa.

Nakon što prođe kontrolnu točku G2, stanica se može pripremiti za mitozu. Prva faza mitoze je profaza, tijekom koje se odvijaju pripreme za migraciju kromosoma na suprotne krajeve stanice. Kako stanica napušta G2 fazu, oslobađaju se proteini koji potiču funkcije mitoze.

Stanica započinje proces diobe.

Ključne funkcije koje se provode dok stanica napušta G2 inicira ih protein kompleks nazvan MPF ​​ili faktor pospješivanja mitoze. Kad su prve funkcije mitoze u tijeku, MPF se neutralizira.

U ovom trenutku, vretena za mitozu počela su se stvarati, a nuklearna ovojnica je počela propadati. Duplicirana DNA je u obliku kromatin, te se kondenzira stvarajući nove kromosome.

Iako je G2 faza važan čimbenik u kontroli rasta stanica za napredne organizme, nije bitna za diobu stanica. Neke primitivne eukariotske stanice i neke stanice raka mogu izravno preći iz S faze replikacije DNA u mitozu.

Odsutnost G2 faze eliminira kontrolnu točku koja se može koristiti za kontrolu rasta tkiva i pomaže nekim vrstama karcinoma da se brzo šire.

Normalnim stanicama u tkivima naprednih životinja potrebna je G2 faza i njezin kontrolni punkt kako bi se osiguralo da sve stanice organizma i njegova tkiva rastu koordinirano. Kad stanica napusti fazu G2 i uspješno prođe odgovarajuću kontrolnu točku, a uspješna dioba stanica s dvije funkcionalne stanice kćeri postaje mnogo vjerojatnije.