G2 fázis: Mi történik a sejtciklus ezen alfázisában?

Amikor az eukarióta sejtek osztódnak, komplex folyamaton mennek keresztül, amelynek négy fő szakasza van, beleértve a G2 fázist is. A sejtciklus olyan lépéseket tartalmaz, mint a sejtnövekedés, a DNS-replikáció és a mitózis (a sejtbiológia kritikus témája).

Mivel eukarióta sejtek van egy magja, amelyet szintén meg kell duplikálni, az egész folyamat bonyolultabb, mint a prokarióta sejtek által alkalmazott bináris hasadás, amelyekből hiányzik a mag.

A mitózis fázis a sejtosztódás utolsó lépése. Két új leánysejtet eredményez, amelyek mindegyikében teljes a DNS-kiegészítés, a sejtmag és az organellumok. Ha a cella abbahagyja az osztódást, kilép a sejtciklusból és belép a G0 fázisba.

Ha a sejt újra osztódni akar, akkor belép a interfázis két sejtosztódás között. Az interfázis három része a G1 fázis (vagy Gap 1 fázis), majd a S fázis (vagy fehérje és DNS szintézis fázis) és végül a G2 fázis (vagy a Gap 2 fázis) megelőzi a következő mitózis fázist.

A mitózison keresztüli sejtosztódás a sejtszaporodás aszexuális formája, amelyet több azonos típusú sejt előállítására használnak. A magasabb állati sejtek a mitózist használják új sejtek előállítására, amelyek között gyorsan elhasználódó sejtek, például bőrsejtek találhatók. A folyamatot szövetnövekedés során is alkalmazzák, például fiatal állatoknál, vagy a károsodások kijavítására.

Egyes szövetekben, ha egy szervezetben megvan a szükséges számú, adott típusú sejt, nincs szükség új sejtekre, és a meglévő sejtek belépnek a G0 fázisba, ahol már nem szaporodnak. Ez különösen igaz az erősen differenciált sejtekre, például az idegsejtekre. Amint az agynak vagy a gerincvelőnek megfelelő számú sejtje van, az idegsejtek nem osztódnak, hogy többet termeljenek.

Ha a cellának újra osztódnia kell, akkor a következő fázisokba lép:

1. A G1 résfázis

Ez a rés a sejtosztódás és a DNS-replikáció között. A cella felkészül a sejtciklus következő osztódásához vagy kilép a sejtciklusból és belép a G0-ba.

2. A S szintézis fázis

A sejt elkötelezte magát a következő sejtosztás megkezdése iránt DNS-e másolatai miközben további sejtosztódáshoz szükséges fehérjéket szintetizál.

3. A G2 Gap fázis

Ez a különbség a között DNS replikáció és mitózis. A sejt újratermeli sejtszervecskék és gondoskodik arról, hogy minden legyen készen áll a szétválásra.

A sejtek növekedése a G1 fázis alatt és a DNS replikáció az S fázis alatt a sejt készen áll a G2 fázisba lépésre. A G2-t résfázisnak nevezzük, mert további sejtosztódás-specifikus előrehaladás nem történik. Ehelyett magas a felkészülés és ellenőrzése hogy minden a helyén legyen a sikeres mitózis érdekében.

A G2 fázis megkezdése előtt a sejt minden kromoszómájának meg kell duplikálódnia, és jelen kell lennie az extra sejthártyákhoz és sejtszerkezetekhez szükséges fehérjéknek.

A G2 elején az organellák, mint például a mitokondrium és a lizoszómák kezd el szaporodni. Ezeknek az organelláknak megvan a maguk DNS-je, és megkezdhetik az önálló osztódást, de a sejtnek magának kell létrehoznia extra riboszómákat a leendő két leánysejt igényeinek kielégítésére.

A G2 fázisnak két fő funkciója van.

Először a cellának kell ellenőrizze, hogy minden készen áll-e mitózis esetén, és muszáj orvosolja az esetleges hiányosságokat. Ha a cella olyan jelentős problémákat észlel, amelyeket nem lehet azonnal orvosolni, akkor megszakíthatja a sejtciklust és leállíthatja az osztódás folyamatát. A G2 fázisban a szervezet megbizonyosodik arról, hogy az új sejtek nem hibásak-e.

Annak ellenőrzése, hogy a sejt vállalt-e, magában foglalja annak ellenőrzését, hogy a DNS megfelelően replikálódott-e, és hogy elegendő anyag van-e jelen két sejt számára. A DNS-szálaknak teljeseknek kell lenniük, szünetek nélkül, és az eredeti sejt szálainak kétszeresének megfelelő számnak kell lennie. Ha a sejt törést talál, akkor a DNS-szál megjavítva.

A két új sejtet teljes membránokkal kell bezárni, és mindegyiküknek elegendő sejtanyagot kell kapnia a megfelelő működéshez. A G2 fázis során gyakran extra fehérje szintetizálódik, és az organellák addig szaporodnak, amíg elegendő mennyiség van két sejt számára.

Egyéb sejtanyagok, mint pl lipidek mert a membrán is előállítható. Ennyi tevékenység mellett a sejt gyakran jelentősen növekszik a G2 során.

Az olyan fejlett organizmusoknak, mint a gerincesek, speciális és differenciált sejtjeik vannak, amelyek összehangolják tevékenységüket, és sok funkcióra támaszkodnak. Ennek eredményeként ezek az organizmusok nagyon érzékenyek a sejtek lebomlására és a sejtek hibájára.

Annak elkerülése érdekében, hogy a nem megfelelően működő sejtek létrejöjjenek, sok állatnak késő végén van sejtosztódási ellenőrző pontja a G2 fázis. A cella sok kulcsfontosságú tényezőt igazolt, és az eredményeket az ellenőrző ponton vizsgálják felül.

Ha a cella talált néhány problémát, és meg tudta oldani azokat, akkor átmegy az ellenőrzési ponton, és a sejtek megosztása folytatódhat. Ha a problémák továbbra is fennállnak, a cella nem osztódik fel, és megpróbálja kijavítani a problémákat, mielőtt folytatná a sejtosztódási folyamatot.

Konkrét értékelések az ellenőrző ponton végzett tevékenységek a következők:

• DNS károsodás: Specifikus fehérjék felhalmozódnak a megszakadt DNS helyén. Ha ezek a fehérjék jelen vannak, a sejt nem osztódik fel.
• DNS replikáció: A sejt megszakítja az osztódási folyamatot, ha az összes DNS-szál nem teljesen megduplázódott.
• Sejtállapot-értékelés: A sejtfehérjéknek, organelláknak és más struktúráknak elegendő mennyiségben kell a helyükön lenniük.
• Sejt stressz: Ha a sejt stressz alatt áll, a sejtek növekedése leáll. Például, UV fény stressz sejteket okozhat, és G2 / M fázis ellenőrzési pont aktiválódást eredményezhet, leállítva a sejtciklust.

Miután a G2 ellenőrzési pontot áthaladták, a sejt felkészülhet a mitózisra. A mitózis első szakasza a profázis, amelynek során a kromoszómák vándorlásának előkészületei a sejt ellentétes végeire zajlanak. Amint a sejt elhagyja a G2 fázist, a mitózis funkciókat elősegítő fehérjék szabadulnak fel.

A sejt elindítja az osztódás folyamatát.

A G2 sejtből való kilépéskor végrehajtott kulcsfontosságú funkciókat az MPF vagy a mitózist elősegítő faktor. Miután az első mitózis funkciók folyamatban vannak, az MPF semlegesítésre kerül.

Ezen a ponton elkezdtek kialakulni a mitózis orsói, és a nukleáris burok bomlani kezdett. A duplikált DNS formában van kromatin, és kondenzálódva képezi az új kromoszómákat.

Noha a G2 fázis fontos tényező a fejlett organizmusok sejtnövekedés-szabályozásában, nem elengedhetetlen a sejtosztódás szempontjából. Egyes primitív eukarióta sejtek és néhány rákos sejtek közvetlenül a DNS replikáció S fázisából a mitózisba kerülhetnek.

A G2 fázis hiánya kiküszöböli az ellenőrzési pontot, amely felhasználható a szövetek növekedésének szabályozására, és elősegíti egyes rákok gyors terjedését.

A fejlett állatok szöveteiben lévő normál sejteknek szükségük van a G2 fázisra és annak ellenőrző pontjára annak biztosítása érdekében, hogy a szervezet és sejtjeinek összes sejtje összehangolt módon növekedjen. Amikor egy cella elhagyja a G2 fázist, és sikeresen átlépte a megfelelő ellenőrzési pontot, a sikeres sejtosztódás két funkcionális leánysejttel sokkal valószínűbb.