Vad händer med en cell om den inte kopierar DNA-kromosomer innan den delar sig?

Tillväxten av alla celler styrs av cellcykeln, inklusive celldelning. Innan en cell kan dela sig måste många processer inträffa, inklusive korrekt duplicering av kromosomerna. Cellcykeln säkerställer att alla dessa processer sker normalt, annars upphör cellen att utvecklas och kan dö.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Cellcykeln styr de fyra huvudfaserna av celltillväxt och delning. Dessa faser är tillväxtfas 1, syntesfas, tillväxtfas 2 och mitos. Cellens DNA kopieras under syntesfasen. Under varje steg i cellcykeln finns det kontrollpunkter för att säkerställa att cellen är redo att gå vidare till nästa fas, reglerad av ett protein som kallas cyklin. Om cellen inte har kopierat sina kromosomer ordentligt kommer ett enzym som kallas cyklinberoende kinas eller CDK inte att aktivera cyklinen och cellcykeln fortsätter inte till nästa fas. Cellen kommer att genomgå celldöd. När det finns problem eller mutationer med cyklinen fortsätter celltillväxten okontrollerat och kan leda till cancer.

Livet för en cell styrs av cellcykeln, inklusive dess uppdelning. Cellcykeln har fyra huvudfaser: tillväxtfas 1, syntesfas, tillväxtfas 2 och mitos. Under tillväxtfas 1 eller G1 växer cellen i storlek som svar på vissa proteiner som kallas tillväxtfaktorer. En kopia av cellens DNA görs under syntes- eller S-fasen. Tillväxt sker också under den andra tillväxtfasen, eller G2. Mitos är den fas då cellen faktiskt delar sig i två celler, så kallade dotterceller.

DNA kopieras eller replikeras under S-fasen. Under denna tid kopieras kromosomerna, så att det finns en komplett uppsättning kromosomer för varje dottercell. Först avlindar ett enzym som kallas DNA-helikas de två delarna av DNA-dubbelspiralen. Sedan binder ett annat enzym, DNA-polymeras, till DNA-strängarna och får komplementära nukleotider att binda till var och en av strängarna. Slutligen binder ett annat enzym, DNA-ligas, de nybildade, komplementära strängarna till de befintliga strängarna.

Vid varje steg i cellcykeln finns kontrollpunkter för att säkerställa att cellen är redo att gå vidare till nästa fas. Dessa kontrollpunkter regleras av en grupp proteiner som kallas cykliner. Det finns olika typer av cykliner för att reglera de olika faserna i cellcykeln. S-fas cykliner reglerar progression genom cellcykeln under DNA-replikation. Ett enzym som kallas cyklinberoende kinas, eller CDK, aktiverar cyklinerna. Om en cell inte har kopierat sina kromosomer ordentligt eller om det finns skada på DNA: t kommer CDK inte att aktivera S-fas cyklinen och cellen kommer inte att gå vidare till G2-fasen. Cellen kommer att förbli i S-fas tills kromosomerna kopieras ordentligt, eller så kommer cellen att genomgå programmerad celldöd.

Korrekt reglering av cellcykeln är mycket viktigt för att säkerställa normal celltillväxt. Om en cell fortsätter genom cellcykeln, även om den inte har uppfyllt lämpliga kontrollpunkter, kan den fortsätta växa okontrollerad. Detta kan så småningom leda till tumörbildning och cancer. Faktum är att många cancerformer orsakas av mutationer i cyklinproteinerna, vilket gör att celler kan kringgå rätt kontrollpunkter och fortsätta växa.