Visų ląstelių augimą reguliuoja ląstelių ciklas, įskaitant ląstelių dalijimąsi. Kad ląstelė galėtų dalytis, turi vykti daugybė procesų, įskaitant tinkamą chromosomų dubliavimąsi. Ląstelių ciklas užtikrina, kad visi šie procesai vyktų normaliai, kitaip ląstelė nustoja progresuoti ir gali mirti.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Ląstelių ciklas kontroliuoja keturias pagrindines ląstelių augimo ir dalijimosi fazes. Šios fazės yra 1 augimo fazė, sintezės fazė, 2 augimo fazė ir mitozė. Ląstelės DNR nukopijuojama sintezės fazėje. Kiekvieno ląstelės ciklo etapo metu yra kontroliniai taškai, užtikrinantys, kad ląstelė yra pasirengusi pereiti į kitą fazę, kurią reguliuoja baltymas, vadinamas ciklinu. Jei ląstelė netinkamai nukopijavo savo chromosomas, fermentas, vadinamas nuo ciklino priklausoma kinaze, arba CDK, ciklino neaktyvuos, o ląstelės ciklas nepereis į kitą fazę. Ląstelė mirs. Kai yra problemų ar mutacijų su ciklinu, ląstelių augimas vyksta be patikrinimų ir gali sukelti vėžį.
Ląstelių ciklas
Ląstelės gyvenimą kontroliuoja ląstelės ciklas, įskaitant jos dalijimąsi. Ląstelių ciklas turi keturias pagrindines fazes: 1 augimo fazę, sintezės fazę, 2 augimo fazę ir mitozę. Per 1 augimo fazę arba G1 ląstelė auga reaguodama į tam tikrus baltymus, žinomus kaip augimo faktoriai. Ląstelės DNR kopija daroma sintezės, arba S fazės metu. Augimas vyksta ir per antrąją augimo fazę, arba G2. Mitozė yra fazė, kai ląstelė iš tikrųjų dalijasi į dvi ląsteles, žinomas kaip dukterinės ląstelės.
DNR replikacija
DNR nukopijuojama arba replikuojama S fazės metu. Per šį laiką chromosomos nukopijuojamos, kad kiekvienai dukterinei ląstelei būtų visas chromosomų rinkinys. Pirma, fermentas, vadinamas DNR helikaze, išvynioja dvi DNR dvigubos spiralės grandines. Tada kitas fermentas, DNR polimerazė, prisijungia prie DNR grandinių ir priverčia komplementarius nukleotidus prisijungti prie kiekvienos grandinės. Galiausiai kitas fermentas, DNR ligazė, suriša naujai susidariusias, papildančias sruogas su esamomis sruogomis.
Ląstelių ciklo kontroliniai taškai
Kiekviename ląstelės ciklo etape yra kontroliniai taškai, užtikrinantys, kad ląstelė yra pasirengusi pereiti į kitą etapą. Šiuos kontrolinius taškus reguliuoja baltymų grupė, vadinama ciklinais. Skirtingoms ląstelių ciklo fazėms reguliuoti yra skirtingų tipų ciklinai. S fazės ciklinai DNR replikacijos metu reguliuoja progresavimą per ląstelės ciklą. Fermentas, žinomas kaip nuo ciklino priklausoma kinazė arba CDK, aktyvina ciklinus. Jei ląstelė netinkamai nukopijavo savo chromosomas arba yra DNR pažeidimų, CDK neaktyvins S fazės ciklino ir ląstelė neperauks į G2 fazę. Ląstelė išliks S fazėje, kol chromosomos bus tinkamai nukopijuotos, arba ląstelė patirs programuotą ląstelių mirtį.
Ląstelių ciklas ir vėžys
Tinkamas ląstelių ciklo reguliavimas yra labai svarbus norint užtikrinti normalų ląstelių augimą. Jei ląstelė tęsiasi per ląstelės ciklą, nors ji ir neatitiko reikiamų kontrolinių taškų, ji gali toliau nekontroliuojamai augti. Tai ilgainiui gali sukelti naviko susidarymą ir vėžį. Tiesą sakant, daugelį vėžio atvejų sukelia ciklino baltymų mutacijos, leidžiančios ląstelėms apeiti tinkamus kontrolės taškus ir toliau augti.