შინაგანი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედების განყოფილებაზე

მოწინავე ორგანიზმების უჯრედები არ იყოფა განუწყვეტლივ, არამედ დაგეგმილი, კოორდინირებული ფორმით. ახალგაზრდა ორგანიზმები იზრდება კონტროლირებადი გზით და სექსუალური ორგანიზმების უჯრედები არც ისე ხშირად იყოფა. ამ კოორდინაციის მისაღწევად, უჯრედები იყენებენ როგორც გარე, ისე შინაგან ფაქტორებს, რომ გადაწყვიტონ როდის გაიყონ.

იმ უჯრედის ციკლი, უჯრედები უმეტეს დროს ატარებენ ინტერფაზური ეტაპი სადაც ისინი ახორციელებენ სპეციალიზებულ ფუნქციებს და იზრდებიან. როდესაც შინაგანი ან გარეგანი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედების დაყოფაზე, ეუბნებიან მათ გაყოფას, ისინი რამდენიმე ეტაპს გადიან მოსამზადებლად. თითოეულ ეტაპზე მათ შეუძლიათ შეაჩერონ დაყოფის პროცესი, რაც დამოკიდებულია ფაქტორებზე.

შინაგანი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედების დაყოფაზე, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი ხელს უწყობენ უჯრედების დაყოფას მხოლოდ მაშინ, როდესაც ორგანიზმს ახალი უჯრედები სჭირდება. ასეთ ფაქტორებში შედის უჯრედში არსებული ქიმიური ნივთიერებები და ქიმიური ტრიგერები სხვა უჯრედების სიგნალების შედეგად. ეს ქიმიკატები გავლენას ახდენენ იმაზე, თუ როგორ იზრდება უჯრედები და ორგანიზმი.

უჯრედის ციკლი შედგება იმ ნაწილისაგან, რომელშიც რეალურად იყოფა უჯრედი და ინტერფაზი, ან ნაწილი, რომელშიც უჯრედი არ არის მზად გაყოფისთვის ან ემზადება მისთვის.

უჯრედის ციკლის ოთხი ძირითადი ეტაპი შემდეგია:

1. ხარვეზი 1. უჯრედი წარმატებით გაიყო და ორი ახალი ქალიშვილი უჯრედი მზადაა შეასრულოს თავისი როლები ორგანიზმში. უჯრედების უმეტესობა თითქმის მთელ დროს ატარებს ამ ეტაპზე.
2. სინთეზი. უჯრედმა გადაწყვიტა გაყო და განმეორდეს მისი დნმ, ასე რომ მას ექნება თითოეული ქრომოსომის ორი ასლი.
3. უფსკრული 2. უჯრედი მზად არის გაყოფისთვის, მაგრამ უნდა შეამოწმოს, რომ ყველაფერი მზად არის. ხორციელდება დნმ მთლიანობა, საკმარისი უჯრედული მასალის არსებობა და სხვა უჯრედებიდან სიგნალების გადამოწმება.
4. მიტოზი. ქრომოსომები და ბირთვი იყოფა. ორგანელები გაყოფილია და უჯრედი ზრდის ახალ გამყოფ მემბრანს. იქმნება ორი ერთნაირი ქალიშვილი უჯრედი.

წერტილები, რომლებზეც გარე და შინაგანმა ფაქტორებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ უჯრედულ ციკლზე და უჯრედების დაყოფის პროცესზე, განლაგებულია ხარვეზებისა და მიტოზის დროს. ესენი საგუშაგოები საშუალებას მისცემს ქიმიურ სიგნალებს და სხვა ფაქტორებს შეაჩერონ შემდგომი პროგრესი. ეს ის ფაქტორებია, რომლებიც აკონტროლებენ უჯრედულ ციკლს და უჯრედების დაყოფას.

ორი მთავარი მახასიათებელი, რომელსაც უჯრედები ამოწმებენ საგუშაგოების დროს არის ის, აქვს თუ არა უჯრედს საკმარისი მასალა, რომ გაიყოს ორ ფუნქციონალურ ასულ უჯრედად და არის თუ არა უჯრედის დნმ დაზიანება. მიუხედავად იმისა, რომ ორივე ეს ფაქტორი შინაგანია უჯრედისთვის, მათზე გავლენა შეიძლება იქონიონ გარე ფაქტორებმა.

Ტიპიური გარეგანი ფაქტორები რომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედების დაყოფაზე შემდეგია:

• ნედლეულის ხელმისაწვდომობა შეიძლება გავლენა მოახდინოს უჯრედების დაყოფაზე. თუ საკმარისი საკვები ნივთიერებები არ არის ხელმისაწვდომი, უჯრედი ვერ იზრდება საკმარისად და არ გაიყოფა.
• გამოსხივება შეიძლება შეცვალოს დნმ-ის მოლეკულები. თუ დნმ-ს არასწორი მიმდევრობა აქვს, უჯრედი ან დაველოდებით და შეაკეთებს დნმ-ს, შეწყვეტს გაყოფას ან შევა უჯრედის აპოპტოზში ან უჯრედის სიკვდილში.
• ტოქსინები შეუძლია დააზიანოს უჯრედის დნმ. ასეთი დაზიანება დაფიქსირდება საგუშაგოებზე და უჯრედი შეწყვეტს გაყოფას.
• ვირუსები გაიმეორეთ უჯრედის მეტაბოლიზმის გატაცებით, რათა გააკეთოთ ასლები ვირუსი, მაგრამ ვირუსებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ უჯრედის დნმზეც. საგუშაგოზე ასეთი ანომალიების გამოვლენის შემთხვევაში, უჯრედი არ გაიყოფა.
• წამლები შეიძლება გავლენა მოახდინოს უჯრედების დაყოფაზე. მაგალითად, კიბოს წამლები გავლენას ახდენს უჯრედების დაყოფაზე, რაც ბლოკავს შიდა ფაქტორებს ან უჯრედის გაყოფისთვის აუცილებელ მოქმედებებს.

ისეთი გარემოზე ზემოქმედება გავლენას ახდენს შინაგან ფაქტორებზე და მათი საშუალებით ახდენს გავლენას უჯრედების დაყოფაზე. უჯრედმა შეიძლება შეწყვიტოს გაყოფა, როდესაც ის შეკეთებს ან გამოსწორებს პრობლემებს. ზოგიერთ შემთხვევაში უჯრედებს შეუძლიათ განაახლონ უჯრედების ციკლი და უჯრედების დაყოფის პროცესი, ხოლო ზოგიერთ შემთხვევაში უჯრედი არ გაიყოფა.

ორგანიზმს აქვს შიდა და გარე რეგულატორები, რომლებიც კოორდინაციას უწევენ უჯრედების დაყოფას კონკრეტულ ორგანოებსა და ქსოვილებში. მაგალითად, ზოგიერთი კანის უჯრედი განუწყვეტლივ იყოფა, რათა შეცვალოს ნახმარი და მკვდარი კანის უჯრედები, რომლებიც ამოვარდნილია კანის ზედაპირიდან. შიდა და გარე რეგულატორები უთხარით კანის უჯრედებს ქვედა კანის დონეზე, რომ გაიყოს, თუ უფრო მეტი კანის უჯრედია საჭირო.

ამგვარი რეგულატორები მოიცავს შემდეგს:

• Ზრდის ჰორმონი. აკონტროლებს უჯრედების ზრდას ახალგაზრდა ორგანიზმებში, მაგრამ შემდეგ წყვეტს ზრდას, როდესაც ორგანიზმი მიაღწევს მომწიფებულ ზომას.
• სიმკვრივეზე დამოკიდებული უჯრედის სიგნალიზაცია. თუ არსებობს უჯრედები, რომლებიც ყველა მხრიდან აგზავნიან სიგნალებს, უჯრედმა შეიძლება შეწყვიტოს დანაყოფი. თუ სიგნალები არ არის ერთ ან რამდენიმე მხარეს, უჯრედს შეუძლია განაწილდეს.
• G1 საგუშაგო. უჯრედი ამოწმებს, რომ იგი მზად არის დაყოფის პროცესის დასაწყებად. თუ არა, უჯრედმა შეიძლება შეაჩეროს გაყოფა, კიდევ გაიზარდოს ან საერთოდ შეწყვიტოს გაყოფა.
• G2 საგუშაგო. დნმ-ის რეპლიკაცია დასრულებულია და უჯრედი მზადაა გაყოფისთვის. დნმ-ის მოლეკულების შემოწმება ხდება სისრულისა და სიზუსტისთვის. თუ პრობლემა არსებობს, უჯრედი ცდილობს გამოსწორებას, ან შეიძლება შეაჩეროს გაყოფის პროცესი.
• M საგუშაგო. მიტოზი დაიწყო და ეს არის უკანასკნელი შანსი გადადება ან შეჩერება უჯრედის დაყოფა. უჯრედი ამოწმებს დნმ-ის სწორი მოლეკულების გამოყოფას და მზად არის ორი უჯრედის შესაქმნელად.

ორგანიზმის შინაგანი ფაქტორები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ იმის დადგენაში, იწყება თუ არა უჯრედი დაყოფა და არის თუ არა ის წარმატებით გაყოფილი. სხვა უჯრედები აგზავნიან სიგნალებს, ხოლო უჯრედები, რომლებიც მზად არიან გაყოფისთვის, რეაგირებენ. თავად საგუშაგოები კონტროლდება თითოეული უჯრედის შიდა ქიმიკატებით.

როდესაც უჯრედები აღწევენ საგუშაგოს უჯრედულ ციკლში, განაგრძობენ თუ არა ისინი გაყოფას ან აბორებენ პროცესს არეგულირებს ციკლინზე დამოკიდებული პროტეინური კინაზები. კინაზები იმყოფება უჯრედში, ხოლო ციკლინების კონცენტრაცია იზრდება და ეცემა უჯრედულ ციკლთან ერთად. ციკლინები ააქტიურებენ კინაზებს.

კინაზებს აქვთ ა სიგნალის ინტეგრაციის ფუნქცია შიდა უჯრედული სიგნალებისთვის, როგორიცაა დაზიანებული დნმ-ის არსებობა ან კონკრეტული საკვები ნივთიერებების არსებობა. სწორი სიგნალების არსებობის შემთხვევაში, კინაზებს ააქტიურებენ ციკლინები და უჯრედი გადის საგუშაგოს. თუ ბლოკირების სიგნალი არსებობს ან საჭირო სიგნალი არ არის, ზოგიერთ კინაზას შეიძლება არ გააქტიურდეს და უჯრედი წყვეტს გაყოფას.

უჯრედების დაყოფა მკაცრად კონტროლდება, რადგან, თუ რამე არასწორად მოხდა, უჯრედებს შეუძლიათ შეწყვიტონ გაყოფა, როდესაც საჭიროა ახალი უჯრედები ან მათ შეუძლიათ გააგრძელონ დაყოფა უკონტროლოდ. ამ შემთხვევაში, ორგანიზმს შეიძლება განუვითარდეს სიმსივნეები ან ისეთი დაავადებები, როგორიცაა კიბო.

შინაგანი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედების დაყოფაზე, როგორიცაა უჯრედის სიგნალები და ციკლინზე დამოკიდებული კინაზები, თავად რეგულირდება ორგანიზმის მიერ გენეტიკური კოდი. გენები საშუალებას აძლევს უჯრედებს აწარმოონ საჭირო ცილები და ჰორმონები, რომლებიც გამოიყენება უჯრედების დაყოფის დასარეგულირებლად.

თუ გენი მუტაციას განიცდის ან ზიანს აყენებს, ნივთიერებები, რომლებიც ჩვეულებრივ შეაჩერებენ უჯრედების დაყოფას, აღარ შეიძლება წარმოიქმნას და უჯრედები შეიძლება განაგრძონ დაყოფა, როდესაც ეს საჭირო არ არის. სხვადასხვა სახის კიბო ხდება, როდესაც ასეთი არასასურველი უჯრედების მასები ხდება ავთვისებიანი და იგზავნება სიმსივნის უჯრედები სხეულის სხვა ნაწილებში.

უჯრედების დაყოფის შიდა რეგულატორები აკონტროლებენ ქსოვილების ზრდას და საჭიროების მიხედვით, უჯრედების დაყოფას. ისინი ჯანსაღი ორგანიზმის ძირითადი ნაწილია, ზრდის მომწიფებისკენ და შემდეგ მხოლოდ დაკარგული ან დაზიანებული უჯრედების შეცვლისკენ.