การเจริญเติบโตของเซลล์ทั้งหมดถูกควบคุมโดยวัฏจักรเซลล์ ซึ่งรวมถึงการแบ่งเซลล์ด้วย ก่อนที่เซลล์จะแบ่งตัวได้ ต้องมีกระบวนการหลายอย่างเกิดขึ้น รวมถึงการทำซ้ำของโครโมโซมอย่างเหมาะสม วัฏจักรของเซลล์ทำให้แน่ใจได้ว่ากระบวนการทั้งหมดเหล่านี้เกิดขึ้นตามปกติ มิฉะนั้น เซลล์จะหยุดพัฒนาและอาจตายได้
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
วัฏจักรของเซลล์ควบคุมสี่ขั้นตอนหลักของการเจริญเติบโตและการแบ่งเซลล์ ระยะเหล่านี้ได้แก่ ระยะการเจริญเติบโต 1 ระยะการสังเคราะห์ ระยะการเจริญเติบโต 2 และการแบ่งเซลล์ DNA ของเซลล์ถูกคัดลอกระหว่างขั้นตอนการสังเคราะห์ ในแต่ละขั้นตอนของวัฏจักรเซลล์ จะมีจุดตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์พร้อมที่จะก้าวไปสู่ระยะต่อไป ซึ่งควบคุมโดยโปรตีนที่เรียกว่าไซคลิน หากเซลล์ไม่ได้คัดลอกโครโมโซมอย่างถูกต้อง เอ็นไซม์ที่เรียกว่าไคเนสที่ขึ้นกับไซคลินหรือ CDK จะไม่กระตุ้นไซคลิน และวัฏจักรเซลล์จะไม่ดำเนินไปสู่ระยะต่อไป เซลล์จะได้รับการตายของเซลล์ เมื่อมีปัญหาหรือการกลายพันธุ์ของไซคลิน การเติบโตของเซลล์จะไม่ถูกตรวจสอบ และอาจนำไปสู่มะเร็งได้
วัฏจักรเซลล์
อายุของเซลล์ถูกควบคุมโดยวัฏจักรเซลล์ ซึ่งรวมถึงการแบ่งตัวของเซลล์ด้วย วัฏจักรของเซลล์มีสี่ขั้นตอนหลัก: ระยะการเจริญเติบโต 1 ระยะการสังเคราะห์ ระยะการเจริญเติบโต 2 และไมโทซิส ในช่วงการเจริญเติบโตระยะที่ 1 หรือ G1 เซลล์จะมีขนาดโตขึ้นเพื่อตอบสนองต่อโปรตีนบางชนิดที่เรียกว่าปัจจัยการเจริญเติบโต สำเนาของ DNA ของเซลล์ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์หรือเฟส S การเจริญเติบโตยังเกิดขึ้นในช่วงการเติบโตที่สองหรือ G2 ไมโทซิสคือระยะที่เซลล์แบ่งออกเป็นสองเซลล์จริงๆ เรียกว่า เซลล์ลูกสาว
การจำลองดีเอ็นเอ
DNA ถูกคัดลอกหรือทำซ้ำในช่วง S ในช่วงเวลานี้โครโมโซมจะถูกคัดลอกเพื่อให้มีโครโมโซมครบชุดสำหรับเซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์ ขั้นแรก เอ็นไซม์ที่เรียกว่า DNA helicase จะคลายเกลียวสองเส้นของ DNA เกลียวคู่ จากนั้นเอ็นไซม์อีกตัวหนึ่งคือ DNA polymerase จะจับกับสาย DNA และทำให้นิวคลีโอไทด์เสริมมาจับกับแต่ละสาย ในที่สุด เอ็นไซม์อีกตัวหนึ่งคือ DNA ligase จะจับสายที่ประกอบขึ้นใหม่เข้ากับสายที่มีอยู่
จุดตรวจในวัฏจักรเซลล์
ในแต่ละขั้นตอนของวัฏจักรเซลล์ จะมีจุดตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์พร้อมที่จะก้าวไปสู่ขั้นต่อไป จุดตรวจเหล่านี้ควบคุมโดยกลุ่มโปรตีนที่เรียกว่าไซคลิน มีไซคลินหลายประเภทเพื่อควบคุมเฟสต่างๆ ของวัฏจักรเซลล์ S phase cyclins ควบคุมการลุกลามของวัฏจักรเซลล์ในระหว่างการจำลองดีเอ็นเอ เอนไซม์ที่เรียกว่าไคเนสที่ขึ้นกับไซคลินหรือ CDK กระตุ้นไซคลิน หากเซลล์ไม่ได้คัดลอกโครโมโซมอย่างถูกต้องหรือมีความเสียหายต่อ DNA CDK จะไม่กระตุ้นไซคลินเฟส S และเซลล์จะไม่คืบหน้าไปยังเฟส G2 เซลล์จะยังคงอยู่ในเฟส S จนกว่าโครโมโซมจะถูกคัดลอกอย่างเหมาะสม มิฉะนั้นเซลล์จะได้รับการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้
วัฏจักรของเซลล์และมะเร็ง
การควบคุมที่เหมาะสมของวัฏจักรเซลล์เป็นสิ่งสำคัญมากเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์มีการเจริญเติบโตตามปกติ ถ้าเซลล์ยังคงดำเนินต่อไปในวัฏจักรเซลล์ แม้ว่าจะไม่ได้ผ่านจุดตรวจที่เหมาะสม เซลล์ก็สามารถเติบโตต่อไปโดยไม่มีการควบคุมได้ นี้ในที่สุดสามารถนำไปสู่การก่อตัวของเนื้องอกและมะเร็ง อันที่จริง มะเร็งหลายชนิดเกิดจากการกลายพันธุ์ของโปรตีน cyclin ซึ่งทำให้เซลล์สามารถเลี่ยงผ่านจุดตรวจที่เหมาะสมและเติบโตต่อไปได้