G2 ფაზა: რა ხდება უჯრედების ციკლის ამ ქვეფაზაში?

როდესაც ეუკარიოტული უჯრედები იყოფა, ისინი გადიან რთულ პროცესს ოთხი ძირითადი ეტაპით, მათ შორის G2 ფაზით. უჯრედის ციკლი მოიცავს ისეთ ნაბიჯებს, როგორიცაა უჯრედების ზრდა, დნმ – ის რეპლიკაცია და მიტოზი (უჯრედების ბიოლოგიის კრიტიკული თემა).

რადგან ეუკარიოტული უჯრედები აქვს ბირთვი, რომელიც ასევე უნდა გამრავლება, საერთო პროცესი უფრო რთულია, ვიდრე ორობითი განხეთქილება, რომელსაც იყენებენ პროკარიოტული უჯრედები, რომლებსაც არ აქვთ ბირთვი.

მიტოზი ფაზა არის უჯრედის დაყოფის ბოლო ეტაპი. ამის შედეგად წარმოიქმნება ორი ახალი ქალიშვილი უჯრედი, რომელთაგან თითოეული შეიცავს დნმ-ს, ბირთვს და ორგანელებს. თუ უჯრედი შეწყვეტს გაყოფას, ის გამოდის უჯრედის ციკლიდან და გადადის G0 ფაზაში.

თუ უჯრედი კვლავ გაიყოფა, ის შედის უჯრედში ინტერფაზი ორ უჯრედულ დაყოფას შორის. ინტერფაზის სამი ნაწილია G1 ფაზა (ან Gap 1 ფაზა), რასაც მოჰყვება S ფაზა (ან ცილების და დნმ-ის სინთეზის ფაზა) და ბოლოს G2 ფაზა (ან Gap 2 ფაზა), რომელიც წინ უსწრებს მიტოზის შემდეგ ფაზას.

უჯრედების გაყოფა მიტოზის საშუალებით არის უჯრედის გამრავლების უსექსუალური ფორმა, რომელიც გამოიყენება იმავე ტიპის უჯრედების უფრო წარმოსაქმნელად. ცხოველების უფრო მაღალი უჯრედები იყენებენ მიტოზს ახალი უჯრედების წარმოსაქმნელად, მოიცავს უჯრედებს, რომლებიც სწრაფად იცლება, მაგალითად, კანის უჯრედები. ეს პროცესი ასევე გამოიყენება ქსოვილის ზრდის დროს, მაგალითად, ახალგაზრდა ცხოველებში ან დაზიანების გამოსასწორებლად.

ზოგიერთ ქსოვილში, მას შემდეგ რაც ორგანიზმს ექნება კონკრეტული რაოდენობის უჯრედების საჭირო რაოდენობა, ახალი უჯრედები აღარ არის საჭირო და არსებული უჯრედები შედიან G0 ფაზაში, სადაც ისინი აღარ მრავლდებიან. ეს განსაკუთრებით ეხება უაღრესად დიფერენცირებულ უჯრედებს, მაგალითად ნერვულ უჯრედებს. მას შემდეგ რაც ტვინს ან ზურგის ტვინს უჯრედების სწორი რაოდენობა აქვს, ნერვული უჯრედები არ იყოფა და უფრო მეტს წარმოქმნის.

თუ უჯრედი კვლავ უნდა დაიყოს, იგი შემდეგ ფაზაში შედის:

1. G1 უფსკრული ფაზა

ეს არის უფსკრული უჯრედების დაყოფასა და დნმ – ის რეპლიკაციას შორის. საკანში ემზადება მისი უჯრედული ციკლის შემდეგი დაყოფისთვის ან ის გამოდის უჯრედული ციკლიდან და შედის G0- ში.

2. S სინთეზის ფაზა

უჯრედი მოწოდებულია დაიწყოს შემდეგი უჯრედის დაყოფა და ქმნის მისი დნმ-ის ასლები უჯრედების გაყოფისთვის საჭირო დამატებითი ცილების სინთეზის დროს.

3. G2 Gap ფაზა

ეს არის უფსკრული დნმ-ის რეპლიკაცია და მიტოზი. უჯრედი ახდენს მის რეპროდუქციას ორგანელები და დარწმუნებულია, რომ ყველაფერი არის გაყოფისთვის მზად არის.

G1 ფაზის დროს უჯრედების ზრდისა და S ფაზის დროს დნმ-ის რეპლიკაციის შემდეგ, უჯრედი მზად არის G2 ფაზაში შესასვლელად. G2 ეწოდება უფსკრული ფაზას, რადგან უჯრედების შემდგომი დაყოფის სპეციფიკური პროგრესი არ ხდება. ამის ნაცვლად არსებობს მაღალი დონის მომზადება და შემოწმება რომ დარწმუნდეთ, რომ ყველაფერი ადგილზეა წარმატებული მიტოზისთვის.

G2 ფაზის დაწყებამდე, უჯრედის თითოეული ქრომოსომა უნდა იყოს დუბლირებული და უნდა არსებობდეს ცილების დამატებითი მემბრანისა და უჯრედის სტრუქტურებისთვის საჭირო ცილები.

G2- ის დასაწყისში ისეთი ორგანელესი, როგორიცაა მიტოქონდრია და ლიზოსომები დაიწყეთ გამრავლება. ამ ორგანელებს აქვთ საკუთარი დნმ და შეუძლიათ დამოუკიდებლად დაიყონ, მაგრამ უჯრედმა უნდა შექმნას დამატებითი რიბოსომები, რომ დააკმაყოფილოს სავარაუდო ორი ქალიშვილი უჯრედი.

G2 ფაზას ორი ძირითადი ფუნქცია აქვს.

პირველი, საკანში უნდა შეამოწმეთ, რომ ყველაფერი მზად არის მიტოზისთვის და ეს აუცილებელია გამოასწორეთ ხარვეზები. თუ უჯრედი აღმოაჩენს დიდ პრობლემებს, რომელთა დაუყოვნებლად მოგვარება შეუძლებელია, ამან შეიძლება შეაჩეროს უჯრედის ციკლი და შეაჩეროს დაყოფის პროცესი. G2 ფაზაა, სადაც ორგანიზმი დარწმუნდება, რომ ნებისმიერი ახალი უჯრედი არ არის დეფექტური.

უჯრედის მიერ ჩასატარებელი შემოწმება მოიცავს დნმ-ის სწორად გამრავლების და ორი უჯრედის საკმარისი მასალის არსებობის შემოწმებას. დნმ-ის ძაფები უნდა იყოს სრული, ყოველგვარი შესვენების გარეშე და უნდა არსებობდეს ორიგინალი უჯრედის ორჯერ სწორი ზოლის სწორი რიცხვი. თუ უჯრედს შესვენება აღმოაჩნდა, დნმ-ის ძაფია გარემონტებული.

ორი ახალი უჯრედი უნდა იყოს ჩასმული სრული მემბრანებით და თითოეულმა მათგანმა უნდა მიიღოს იმდენი უჯრედული მასალა, რომ გამართულად იმუშაოს. G2 ფაზის დროს, ზედმეტი ცილა ხშირად სინთეზირდება და ორგანელები მრავლდებიან მანამ, სანამ არ არის საკმარისი ორი უჯრედისთვის.

სხვა უჯრედული მასალები, როგორიცაა ლიპიდები რადგან შეიძლება წარმოიქმნას მემბრანაც. მთელი ამ აქტივობით, უჯრედი ხშირად არსებითად იზრდება G2– ის დროს.

მოწინავე ორგანიზმებს, როგორიცაა ხერხემლიან ცხოველებს, აქვთ სპეციალიზებული და დიფერენცირებული უჯრედები, რომლებიც კოორდინაციას უწევენ მათ საქმიანობას და ერთმანეთს ეყრდნობიან მრავალი ფუნქციისთვის. შედეგად, ეს ორგანიზმები ძალიან მგრძნობიარენი არიან უჯრედების დაშლისა და დეფექტური უჯრედების მიმართ.

იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოთ უჯრედების შექმნა, რომლებიც არ მუშაობენ სწორად, ბევრ ცხოველს გვიან აქვს უჯრედების დაყოფის საგუშაგო G2 ფაზა. უჯრედმა გადაამოწმა მრავალი ძირითადი ფაქტორი და შედეგები განიხილება საგუშაგოზე.

თუ უჯრედმა აღმოაჩინა გარკვეული პრობლემები და შეძლო მათი გამოსწორება, ის გაივლის საკონტროლო გამშვებ პუნქტს და უჯრედის განყოფილება გაგრძელდება. პრობლემების შენარჩუნების შემთხვევაში, უჯრედი არ გაიყოფა და უჯრედის დაყოფის პროცესის გაგრძელებამდე შეეცდება პრობლემების მოგვარებას.

კონკრეტული შეფასებები გამშვებ პუნქტზე შესრულებულია:

• დნმ-ის დაზიანება: სპეციალური ცილები გროვდება გატეხილი დნმ – ის ადგილებში. თუ ეს ცილები არსებობს, უჯრედი არ გაიყოფა.
• დნმ-ის რეპლიკაცია: უჯრედი შეწყვეტს გაყოფის პროცესს, თუ დნმ-ის ყველა სტრიქონი მთლიანად არ არის გამრავლებული.
• უჯრედის მდგომარეობის შეფასება: უჯრედისის ცილები, ორგანელები და სხვა სტრუქტურები უნდა იყოს საკმარისი რაოდენობით.
• უჯრედის სტრესი: თუ უჯრედი სტრესშია, უჯრედების ზრდა შეჩერდება. Მაგალითად, UV შუქი შეიძლება დაძაბოს უჯრედები და გამოიწვიოს G2 / M ფაზის საგუშაგოს გააქტიურება, უჯრედული ციკლის შეჩერება.

G2 გამშვები პუნქტის გავლის შემდეგ, უჯრედს შეუძლია მოემზადოს მიტოზისთვის. მიტოზის პირველი ეტაპია პროფაზა, რომლის დროსაც ხდება უჯრედის საპირისპირო ბოლოებში ქრომოსომების მიგრაციისთვის მზადება. უჯრედი ტოვებს G2 ფაზას, გამოიყოფა ცილები, რომლებიც ხელს უწყობენ მიტოზის ფუნქციებს.

უჯრედი იწყებს დაყოფის პროცესს.

საკვანძო ფუნქციები, რომლებიც უჯრედის G2 ტოვებს, იწყება ცილების კომპლექსის მიერ, რომელსაც ეწოდება MPF ან მიტოზის მასტიმულირებელი ფაქტორი. მას შემდეგ, რაც მიმდინარეობს პირველი მიტოზის ფუნქციები, MPF ანეიტრალდება.

ამ ეტაპზე, მიტოზის საყრდენების ფორმირება დაიწყო და ბირთვული კონვერტის დეგრადაცია დაიწყო. დუბლირებული დნმ-ის ფორმაა ქრომატინი, და ის იკუმშება ახალი ქრომოსომების წარმოქმნაში.

მიუხედავად იმისა, რომ G2 ფაზა არის მოწინავე ორგანიზმების უჯრედების ზრდის კონტროლის მნიშვნელოვანი ფაქტორი, ეს არ არის მნიშვნელოვანი უჯრედების დაყოფისთვის. ზოგიერთ პრიმიტიულ ეუკარიოტულ უჯრედს და ზოგიერთ კიბოს უჯრედს შეუძლია უშუალოდ დნმ – ის რეპლიკაციის S ფაზიდან მიტოზამდე გადავიდეს.

G2 ფაზის არარსებობა გამორიცხავს საგუშაგოს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქსოვილის ზრდის კონტროლისთვის და ზოგიერთ კიბოს სწრაფად გავრცელებას ეხმარება.

მოწინავე ცხოველების ქსოვილებში ნორმალურ უჯრედებს ესაჭიროებათ G2 ფაზა და მისი საგუშაგო, რათა უზრუნველყონ ორგანიზმისა და მისი ქსოვილების ყველა უჯრედის კოორდინირებული ზრდა. როდესაც უჯრედი ტოვებს G2 ფაზას და წარმატებით გაივლის შესაბამის საგუშაგოს, ა უჯრედების წარმატებული დაყოფა ორი ფუნქციური ქალიშვილი უჯრედებით ბევრად უფრო სავარაუდო ხდება.