Wzrost wszystkich komórek jest regulowany przez cykl komórkowy, w tym podział komórek. Zanim komórka będzie mogła się podzielić, musi zajść wiele procesów, w tym prawidłowa duplikacja chromosomów. Cykl komórkowy zapewnia, że wszystkie te procesy zachodzą normalnie, w przeciwnym razie komórka przestanie się rozwijać i może umrzeć.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Cykl komórkowy kontroluje cztery główne fazy wzrostu i podziału komórek. Te fazy to faza wzrostu 1, faza syntezy, faza wzrostu 2 i mitoza. DNA komórki jest kopiowane podczas fazy syntezy. Na każdym etapie cyklu komórkowego istnieją punkty kontrolne, które zapewniają, że komórka jest gotowa do przejścia do następnej fazy, regulowanej przez białko zwane cykliną. Jeśli komórka nie skopiowała prawidłowo swoich chromosomów, enzym zwany kinazą zależną od cykliny lub CDK nie aktywuje cykliny, a cykl komórkowy nie przejdzie do następnej fazy. Komórka ulegnie śmierci komórkowej. Gdy występują problemy lub mutacje w cyklinie, wzrost komórek przebiega niekontrolowany i może prowadzić do raka.
Cykl komórkowy
Życie komórki jest kontrolowane przez cykl komórkowy, w tym jego podział. Cykl komórkowy składa się z czterech głównych faz: fazy wzrostu 1, fazy syntezy, fazy wzrostu 2 i mitozy. Podczas fazy wzrostu 1, czyli G1, komórka powiększa się w odpowiedzi na pewne białka znane jako czynniki wzrostu. Podczas syntezy, czyli fazy S, powstaje kopia DNA komórki. Wzrost występuje również podczas drugiej fazy wzrostu, czyli G2. Mitoza to faza, w której komórka faktycznie dzieli się na dwie komórki, znane jako komórki potomne.
Replikacja DNA
DNA jest kopiowane lub replikowane podczas fazy S. W tym czasie chromosomy są kopiowane, dzięki czemu dla każdej komórki potomnej istnieje pełny zestaw chromosomów. Najpierw enzym zwany helikazą DNA rozwija dwie nici podwójnej helisy DNA. Następnie inny enzym, polimeraza DNA, wiąże się z nićmi DNA i powoduje, że komplementarne nukleotydy wiążą się z każdą z nici. Wreszcie inny enzym, ligaza DNA, wiąże nowo powstałe, komplementarne nici do nici istniejących.
Punkty kontrolne w cyklu komórkowym
Na każdym etapie cyklu komórkowego istnieją punkty kontrolne, które zapewniają, że komórka jest gotowa do przejścia do następnej fazy. Te punkty kontrolne są regulowane przez grupę białek znanych jako cykliny. Istnieją różne rodzaje cyklin regulujących różne fazy cyklu komórkowego. Cykliny fazy S regulują postęp w cyklu komórkowym podczas replikacji DNA. Enzym znany jako kinaza zależna od cykliny lub CDK aktywuje cykliny. Jeśli komórka nie skopiowała prawidłowo swoich chromosomów lub nastąpiło uszkodzenie DNA, CDK nie aktywuje cykliny fazy S i komórka nie przejdzie do fazy G2. Komórka pozostanie w fazie S, dopóki chromosomy nie zostaną prawidłowo skopiowane lub komórka ulegnie zaprogramowanej śmierci komórkowej.
Cykl komórkowy a rak
Właściwa regulacja cyklu komórkowego jest bardzo ważna dla zapewnienia prawidłowego wzrostu komórek. Jeśli komórka kontynuuje cykl komórkowy, nawet jeśli nie spełniła odpowiednich punktów kontrolnych, może nadal rosnąć w niekontrolowany sposób. Może to ostatecznie doprowadzić do powstania guza i raka. W rzeczywistości wiele nowotworów jest spowodowanych mutacjami w białkach cyklin, które umożliwiają komórkom ominięcie odpowiednich punktów kontrolnych i dalszy wzrost.