すべての細胞の成長は、細胞分裂を含む細胞周期によって支配されています。 細胞が分裂する前に、染色体の適切な複製を含む多くのプロセスが発生しなければなりません。 細胞周期は、これらすべてのプロセスが正常に発生することを保証します。そうでない場合、細胞は進行を停止し、死ぬ可能性があります。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
細胞周期は、細胞の成長と分裂の4つの主要な段階を制御します。 これらの段階は、成長段階1、合成段階、成長段階2、および有糸分裂です。 細胞のDNAは合成段階でコピーされます。 細胞周期の各ステップの間に、細胞がサイクリンと呼ばれるタンパク質によって調節されて次の段階に進む準備ができていることを確認するためのチェックポイントがあります。 細胞が染色体を適切にコピーしていない場合、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)と呼ばれる酵素はサイクリンを活性化せず、細胞周期は次の段階に進みません。 細胞は細胞死します。 サイクリンに問題や突然変異があると、細胞の成長が抑制されずに進行し、癌につながる可能性があります。
細胞周期
細胞の寿命は、その分裂を含む細胞周期によって制御されます。 細胞周期には、成長期1、合成期、成長期2、有糸分裂の4つの主要な段階があります。 成長期1、つまりG1の間、細胞は成長因子として知られる特定のタンパク質に反応してサイズが大きくなります。 細胞のDNAのコピーは、合成またはS期に作成されます。 成長は、2番目の成長フェーズ(G2)でも発生します。 有糸分裂は、細胞が実際に娘細胞として知られる2つの細胞に分裂する段階です。
DNA複製
DNAはS期にコピーまたは複製されます。 この間、染色体がコピーされるため、各娘細胞の染色体の完全なセットが存在します。 まず、DNAヘリカーゼと呼ばれる酵素がDNA二重らせんの2本の鎖をほどきます。 次に、別の酵素であるDNAポリメラーゼが、DNA鎖に結合し、相補的なヌクレオチドを各鎖に結合させます。 最後に、別の酵素であるDNAリガーゼが、新しく形成された相補鎖を既存の鎖に結合します。
細胞周期のチェックポイント
細胞周期の各ステップには、細胞が次の段階に進む準備ができていることを確認するためのチェックポイントがあります。 これらのチェックポイントは、サイクリンとして知られるタンパク質のグループによって規制されています。 細胞周期のさまざまな段階を調節するために、さまざまな種類のサイクリンがあります。 S期サイクリンは、DNA複製中の細胞周期の進行を調節します。 サイクリン依存性キナーゼ(CDK)として知られる酵素は、サイクリンを活性化します。 細胞がその染色体を適切にコピーしていないか、DNAに損傷がある場合、CDKはS期のサイクリンを活性化せず、細胞はG2期に進みません。 染色体が適切にコピーされるまで、細胞はS期に留まります。そうでない場合、細胞はプログラム細胞死を起こします。
細胞周期と癌
細胞周期の適切な調節は、正常な細胞増殖を確実にするために非常に重要です。 細胞が適切なチェックポイントを満たしていない場合でも、細胞が細胞周期を継続する場合、制御されずに成長し続ける可能性があります。 これは最終的に腫瘍の形成と癌につながる可能性があります。 実際、多くの癌は、細胞が適切なチェックポイントを迂回して成長し続けることを可能にするサイクリンタンパク質の突然変異によって引き起こされます。