Faza G2: Kaj se zgodi v tej podfazi celičnega cikla?

Ko se evkariontske celice delijo, so podvržene kompleksnemu procesu s štirimi glavnimi stopnjami, vključno s fazo G2. The celični cikel vključuje korake, kot so rast celic, replikacija DNA in mitoza (kritična tema v celični biologiji).

Ker evkariontske celice imajo jedro, ki ga je treba tudi podvojiti, je celoten postopek bolj zapleten kot binarna cepitev, ki jo uporabljajo prokariontske celice, ki nimajo jedra.

The mitoza faza je zadnji korak delitve celic. Nastanejo dve novi hčerinski celici, vsaka s polnim komplementom DNA, jedrom in organelami. Če se celica neha deliti, zapusti celični cikel in vstopi v fazo G0.

Če se celica ponovno deli, vstopi v medfazni med dvema celičnima oddelkoma. Trije deli medfaze so Faza G1 (ali faza presledka 1), čemur sledi S faza (ali faza sinteze beljakovin in DNA) in na koncu Faza G2 (ali faza Gap 2) pred naslednjo fazo mitoze.

Delitev celic z mitozo je nespolna oblika razmnoževanja celic, ki se uporablja za tvorbo več iste vrste celic. Višje živalske celice uporabljajo mitozo za proizvodnjo novih celic, vključno s celicami, ki se hitro obrabijo, kot so kožne celice. Postopek se uporablja tudi med rastjo tkiva, na primer pri mladih živalih, ali za popravilo poškodb.

V nekaterih tkivih, ko ima organizem potrebno število celic določene vrste, nove celice niso potrebne in obstoječe celice vstopijo v fazo G0, kjer se ne razmnožijo več. To še posebej velja za visoko diferencirane celice, kot so živčne celice. Ko imajo možgani ali hrbtenjača pravo število celic, se živčne celice ne delijo in tvorijo več.

Če se mora celica ponovno deliti, preide v naslednje faze:

1. The Faza vrzeli G1

To je vrzel med delitvijo celic in replikacijo DNA. The celica se pripravi za naslednjo delitev v celičnem ciklusu ali pa izstopi iz celičnega cikla in vstopi v G0.

2. The S Faza sinteze

Celica se zavzema za začetek naslednje delitve celic in izdela kopije DNK medtem ko sintetizira dodatne beljakovine, potrebne za delitev celic.

3. Faza vrzeli G2

To je vrzel med Replikacija DNA mitoza. Celica reproducira svoje organele in poskrbi, da je vse pripravljen na razkol.

Po rasti celic med fazo G1 in replikacijo DNA med fazo S je celica pripravljena na vstop v fazo G2. G2 se imenuje faza vrzeli, ker ne prihaja do nadaljnjega napredka, značilnega za delitev celic. Namesto tega obstajajo visoke stopnje priprave in preverjanje da se prepričate, da je vse na mestu za uspešno mitozo.

Pred začetkom faze G2 mora biti vsak kromosom celice podvojen in prisotni morajo biti proteini, potrebni za dodatne celične membrane in celične strukture.

Na začetku G2 so organele, kot je mitohondrije in lizosomi začnite množiti. Te organele imajo svojo lastno DNK in se lahko začnejo samostojno deliti, vendar mora celica sama ustvariti dodatne ribosome, da zadovolji potrebe obeh hčerinskih celic.

Faza G2 ima dve glavni funkciji.

Najprej mora celica preverite, ali je vse pripravljeno za mitozo in mora odpraviti morebitne pomanjkljivosti. Če celica zazna večje težave, ki jih ni mogoče takoj odpraviti, lahko prekine celični cikel in ustavi postopek delitve. V fazi G2 organizem poskrbi, da nove celice niso okvarjene.

Preverjanja, ki jih opravi celica, vključujejo preverjanje, ali se je DNA pravilno razmnožila in ali je na voljo dovolj materiala za dve celici. Verige DNA morajo biti popolne, brez kakršnih koli prelomov, in mora biti pravilno število dvakrat več verig prvotne celice. Če celica najde prelom, je veriga DNA popravljeno.

Dve novi celici morata biti zaprti s celovito membrano in vsaka mora prejeti dovolj celičnega materiala za pravilno delovanje. Med fazo G2 se pogosto sintetizirajo dodatne beljakovine in organele se množijo, dokler ni dovolj za dve celici.

Drugi celični materiali, kot so lipidi saj se lahko proizvaja tudi membrana. Ob vsej tej aktivnosti celica pogosto znatno raste med G2.

Napredni organizmi, kot so vretenčarji, imajo specializirane in diferencirane celice, ki usklajujejo svojo aktivnost in se pri številnih funkcijah zanašajo drug na drugega. Zaradi tega so ti organizmi zelo občutljivi na razgradnjo celic in okvarjene celice.

Da bi se izognili ustvarjanju celic, ki ne delujejo pravilno, imajo številne živali pozno kontrolno točko delitve celic faza G2. Celica je preverila veliko ključnih dejavnikov, rezultati pa se pregledajo na kontrolni točki.

Če je celica odkrila nekaj težav in jih je uspela odpraviti, bo prestala kontrolno točko in delitev celic bo lahko nadaljevala. Če težave ne izginejo, se celica ne bo delila in bo skušala težave odpraviti, preden nadaljuje postopek delitve celic.

Posebne ocene na kontrolni točki vključujejo:

• Poškodbe DNA: Specifični proteini se kopičijo na mestih zlomljene DNA. Če so te beljakovine prisotne, se celica ne bo delila.
• Replikacija DNA: Celica prekine postopek delitve, če niso bile vse verige DNA popolnoma podvojene.
• Ocena stanja celic: Celične beljakovine, organele in druge strukture morajo biti na mestu v zadostnih količinah.
• Stres celic: Če je celica pod stresom, se rast celic ustavi. Na primer UV svetloba lahko stres celice in povzroči aktivacijo kontrolne točke faze G2 / M in zaustavi celični cikel.

Ko je kontrolna točka G2 opravljena, se celica lahko pripravi na mitozo. Prva stopnja mitoze je profaza, med katero potekajo priprave na migracijo kromosomov na nasprotne konce celice. Ko celica zapusti fazo G2, se sprostijo beljakovine, ki spodbujajo funkcije mitoze.

Celica začne postopek delitve.

Ključne funkcije, ki se izvajajo, ko celica zapusti G2, sproži beljakovinski kompleks, imenovan MPF ​​ali faktor, ki spodbuja mitozo. Ko se začnejo izvajati prve funkcije mitoze, se MPF nevtralizira.

Na tej točki so se začela oblikovati vretena za mitozo in jedrska ovojnica se je začela razgrajevati. Podvojena DNA je v obliki kromatinin se kondenzira in tvori nove kromosome.

Faza G2 je sicer pomemben dejavnik pri nadzoru rasti celic za napredne organizme, vendar ni bistvena za delitev celic. Nekatere primitivne evkariontske celice in nekatere rakave celice lahko preidejo neposredno iz S faze replikacije DNA v mitozo.

Odsotnost faze G2 odpravlja kontrolno točko, ki se lahko uporablja za nadzor rasti tkiva, in pomaga nekaterim vrstam raka se hitro širiti.

Običajne celice v tkivih naprednih živali potrebujejo fazo G2 in njeno kontrolno točko, da zagotovijo usklajeno rast vseh celic organizma in njegovih tkiv. Ko celica zapusti fazo G2 in je uspešno prestala ustrezno kontrolno točko, a uspešna delitev celic z dvema funkcionalnima hčerinskima celicama postane veliko bolj verjetna.