Visu šūnu ciklu kontrolē vadības sistēma. Vienā Šūnu cikla kontrolpunkts tiek regulēti kritiskie procesi un fāžu pārejas, kas notiek šūnu ciklā.
Kāds ir šūnu cikla kontrolpunkts?
Fizioloģisko notikumu secību šūnās, kurām ir kodols, sauc par šūnu ciklu. Tas notiek kā cikls, kas sākas pēc vienas šūnas dalīšanas un sāk nākamo. Tas sastāv no starpfāzes un mitozes. Mātes šūna sadalās divās meitas šūnās, kurās sākas starpfāze. Tur esošā gēna aktivitāte regulē augošās šūnas metabolismu, savukārt šūnas kodolā veidojas nukleols.
Starpfāze ir garāka no abām un pēc tam pāriet uz mitozi. Tas savukārt ir sadalīts dažādās fāzēs. Tās ir G1 fāze, kurā šūna aug un tiek sagatavota hromosomu dublēšanās, S fāze, kurā hromosomas divkāršojas, un G2 fāze, kurā šūna turpina augt, un tiek sagatavota nākamā mitoze.
Visu šo ciklu kontrolē molekulārā vadības sistēma. Šeit tiek iedarbināti un kontrolēti šūnu notikumi, kas kontrolpunktu veidā nodod apstāšanos un tālākus signālus. Kontroles punktā tiek analizēti kritiskie procesi un fāžu pārejas, kas notiek šūnu ciklā. Tie kalpo kā ģenētiskā materiāla integritātes aizsardzība un nodrošina, ka šūna nedeģenerējas.
Kritisks process var, piem. B. būt, kad metafāzē notiek hromosomu atdalīšana. Metafāze apzīmē šūnu dalīšanas otro fāzi, kas pazīstama kā mitoze un meioze. Metafāzē kodols un kodola apvalks atkāpjas. Veidojas tipiska struktūra, tā sauktais klosteris. Šajā fāzē hromosomas ievērojami atšķiras viena no otras.
Funkcija un uzdevums
Šūnu cikla kontrolpunkti tiek iestatīti divās fāzēs. Tie ir starpfāze ar kontrolpunktiem G1 un G2, kā arī mitozes fāze. Pirmās darbības laikā palielinās pamatdarbība, kas ir saistīta ar palielinātu vēža patogēnu DNS bojājuma risku, piemēram, ko izraisa UV gaisma. Tas, savukārt, var izraisīt ļaundabīgus audzējus.
Dažādi toksīni, narkotikas, vides indes un toksīni šeit var izraisīt arī slimības. Starpfāzē tiek veidoti specializēti proteīni, lai neitralizētu šādus defektus, tos atklātu un kontrolpunktā neļautu šūnai pārslēgties uz citu fāzi. Pēc tam šūnu nāvi izraisa apoptoze. Tēlaini izsakoties, var runāt par kontrolētu šūnas pašnāvību, salīdzinot ar šūnas nāvi, piem. B. mehāniskas traumas izraisa iekaisuma reakciju, un citoplazma netiek atbrīvota.
Šajā kontroles punktā tiek nolemts, vai šūna ir jāsadala vai ne. Lielākā daļa šūnas cilvēka ķermenī atrodas tādā stāvoklī, ka šūna vairs nedalās. Ja šajā vadības punktā vairs nav signāla, šūna ir pametusi ciklu un vairs nedalās. Pēc tam tas mainās uz G0 fāzi.
Šūnu cikla kontrolē notiek molekulārie vadības mehānismi. Starpfāzē tie ir 53. un 21. olbaltumvielu un BAX veidošanās. 53 proteīns ir izšķirošs DNS integritātes kontrolei. Viņu sauc arī par genoma “sargu”. Bioloģiskā procesā, kurā DNS virknes ģenētiskā informācija tiek nodota RNS, olbaltumviela darbojas kā transkripcijas faktors, kas bojājuma gadījumā atjaunina DNS un izraisa audzēja nomācošo gēnu ekspresiju.
Svarīgs mugurkaulnieku šūnu ciklam ir arī proteīns 21, tā sauktais CDK inhibitors, kas bloķē šūnu fāžu pārejās, lai fermentiem DNS atjaunošanai būtu pietiekami daudz laika, lai, piemēram, nomāktu vēža šūnu augšanu vai izraisītu dažādus ģenētiskus defektus. līdzeklis. BAX, savukārt, ir olbaltumvielas, kas darbojas kā 53. olbaltumvielu kofaktors. Tas uzrauga šūnas apoptozi.
Otrajā šūnu cikla kontrolpunktā mitotiskajā fāzē hromosomas tiek atdalītas metafāzē. Šis vienmēr ir kritisks brīdis, piemēram, B. nepilnīga atdalīšana noved pie somatisko un skaitlisko hromosomu aberācijām.
Ir zināms, ka cilvēka ķermeņa šūnā ir 46 hromosomas. Šo stāvokli sauc par euploidiju. Kad veidojas anomālija, hromosomas var vairoties. Tad mēs runājam par poliploīdiju. Cilvēka dzīvība šajos apstākļos nav iespējama. Ja hromosomu skaits neatbilst haploīdu kopai (n = 23), notiek kļūdaina hromosomu vai māsu hromatīdu atdalīšana. Viena no slimībām, kas iet kopā ar šo, ir 21. trisomija.
Mitozes fāzē tiek nodrošināts pareizs hromosomu sadalījums starp mātes un meitas šūnām. Tādējādi mitotiskā fāze ir vārpstas vadības punkts. Tas nozīmē vārpstas vadības mehānismu, kura pamatā ir fakts, ka hromosomas netiek atdalītas, kamēr mikrotubulas nav pareizi pievienotas kinetohooriem. Precīzs process mitozes fāzē vēl nav precīzi izpētīts. Ārsti pieņem, ka olbaltumvielas mijiedarbojas ar vārpstas aparāta kinetohooru un pievienotajām mikrotubulēm.
Slimības un kaites
Ja tiek traucēti šūnu cikla kontrolpunkti, z. B. veido vēža šūnas. Vēža šūna tiek izveidota, pārveidojot normālu šūnu par patoloģisku. Veselīgā imūnsistēmā šūna tiek atpazīta un iznīcināta. Ja tas nenotiek, veidojas audzējs.
Ja šūna paliek sākotnējā vietā, to sauc par labdabīgu audzēju. To var novērst. Ļaundabīgā audzēja šūnas savukārt spēj sabojāt citus orgānus un šūnas, var izjaukt metabolismu un veidot metastāzes. Pretstatā normālajām šūnām vēža šūnas var sadalīties bezgalīgi bieži, tāpēc tās ir grūti ārstējamas.
.jpg)
.jpg)
