G1 FAZĖ (LĄSTELIŲ CIKLAS): APRAŠYMAS IR SVARBA - BIOLOGIJA

G1 fazės yra vienas iš etapų, kurioje gyvavimo ciklo ląstelės sąsaja yra padalinta. Daugelis autorių tai vadina „augimo faze“, nes jos metu įvyksta didžiausias ląstelės augimas.

Taigi G1 fazės metu vyksta įvairūs tarpląsteliniai metaboliniai pokyčiai, kurie paruošia ląstelę dalijimuisi. Tam tikru šios fazės momentu, kai kuriuose tekstuose žinomu kaip „apribojimo taškas“, ląstelė įsitraukia į dalijimąsi ir tęsia S sintezės fazę.

Ląstelių ciklo fazės (Šaltinis: Richardas Wheeleris (Zephyris). Alejandro Porto etiketės ispanų kalba. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) per „Wikimedia Commons“).

Ląstelių ciklas

Ląstelės ciklas susideda iš įvykių, kurie įvyksta ląstelėje ruošiantis jos dalijimui, sekos. Paprastai jis apibūdinamas kaip procesas, suskirstytas į 4 etapus, kurių metu ląstelės:

- dydžio padidėjimas (G1 fazė)

- nukopijuokite jų DNR ir susintetinkite kitas svarbias molekules (sintezės fazė arba S fazė)

- pasirengti padalijimui (G2 fazė) ir

- dalijimasis (M fazė arba mitozė)

Remiantis tuo, kas išdėstyta aukščiau, ląstelių ciklą galima suskirstyti į du puikius „momentus“: sąsają ir mitozę. Sąsają sudaro G1, S ir G2 fazės, apimančios visus procesus tarp vieno mitozinio dalijimosi ir kito, todėl sakoma, kad ląstelė didžiąją gyvenimo dalį praleidžia sąsajoje.

Reglamentas

Remiantis „stimuliuojančiais“ ar „slopinančiais“ pranešimais, kuriuos ląstelė gauna sąsajos metu, ji gali „nuspręsti“, ar įeiti į ląstelės ciklą, ar ne, ir padalyti.

Šiuos „pranešimus“ neša kai kurie specializuoti baltymai, įskaitant augimo faktorius, šių augimo faktorių receptorius, signalo keitiklius ir branduolinius reguliavimo baltymus.

Be to, ląstelės taip pat turi kontrolinius taškus arba ribojimo taškus skirtingose fazėse, kurie leidžia jiems užtikrinti, kad ląstelių ciklas vyktų teisingai.

Daugybė „ne reprodukcinių“ ląstelių nuolat dalijasi, todėl sakoma, kad jos visada būna aktyvių ląstelių cikle.

Ląstelės, kurios nesiskirsto arba yra ramybės būsenos, patenka iš G1 fazės į fazę, vadinamą G0, kurios metu jos gali išlikti gyvybingos daugelį mėnesių ir net metų (šioje fazėje yra daugybė žmogaus kūno ląstelių).

Galutinai diferencijuotos ląstelės negali palikti G0 fazės ir pereiti į ląstelių ciklą, kaip, pavyzdžiui, kai kurios neuronų ląstelės.

G1 fazės aprašymas

Kaip minėta, ląstelių ciklo G1 fazė gali būti laikoma augimo faze, nes po ląstelės pasidalijimo jos dukterinės ląstelės patenka į šią fazę ir pradeda sintetinti fermentus ir maistines medžiagas, reikalingas vėlesniam DNR replikavimui. ląstelių dalijimasis.

Šios fazės metu taip pat gaminamas didelis kiekis baltymų ir pasiuntinių RNR, o jų trukmė labai kinta, paprastai atsižvelgiant į ląstelėje turimų maistinių medžiagų kiekį.

G1 fazės

G1 fazę galima apibūdinti kaip susidedančią iš keturių „fazių“: konkurencija (g1a), įėjimas arba įėjimas (g1b), progresija (g1c) ir surinkimas (g1d).

Konkurencija reiškia procesą, kurio metu į G1 patenkanti ląstelė absorbuoja maistines medžiagas ir tarpląstelinius elementus per savo plazmos membraną. Įrašas arba įrašas susideda iš šių „medžiagų“, kurios prisideda prie ląstelės augimo, įvedimo.

Šis augimas įvyksta progresijos fazėje, kuri baigiasi, kai šios medžiagos susirenka į kitas ląstelės struktūras ir užbaigia ląstelės pažangą į G1 fazę link patikros taško.

Kontroliniai arba „ribojantys“ taškai

Visos ląstelės turi reguliatorius, leidžiančius stebėti augimą. G1 fazės pabaigoje yra patikros punktas, kuris užtikrina, kad baltymų sintezė įvyko tinkamai ir kad visa ląstelės DNR yra „nepažeista“ ir „paruošta“ kitoms fazėms.

Specialios „apsaugos priemonės“, rastos šiame patikrinimo punkte, yra baltymai, žinomi kaip nuo ciklino priklausomos kinazės arba CDK, gauti iš ciklino priklausomų kinazių, baltymų, kurie taip pat dalyvauja DNR dalijimosi pradžioje S fazėje.

Nuo ciklino priklausomos kinazės yra baltymų kinazės, kurioms būdingas poreikis turėti atskirą subvienetą (cikliną), užtikrinantį būtinus fermentų aktyvumo domenus.

Ląstelių ciklo tikrinimo taškai (Šaltinis: WassermanLab / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), per „Wikimedia Commons“ ir modifikuotas Raquelo Parada)

Jie yra atsakingi už fosfato grupių pridėjimą serino ir treonino liekanose, esančiose specifiniuose jų tikslinių baltymų domenuose, ir taip keičiant jų aktyvumą.

Jie atlieka labai svarbias funkcijas kontroliuodami ląstelių dalijimąsi ir modifikuodami genų transkripciją reaguodami į skirtingus tarpląstelinius ir viduląstelinius signalus. Šių baltymų dėka ne tik G1 fazė, bet ir S fazė bei G2 fazė veikia kaip ląstelių ciklo „laikrodis“.

G1 / S patikros taškas

Kontrolinis taškas G1 fazėje yra vienas iš svarbiausių ir būtent ten ląstelė „nusprendžia“, ar ji pakankamai užaugusi ir ar mitybos sąlygos aplink ją ir jos viduje yra tinkamos genomo replikacijos procesui pradėti.

Šiame fazės perėjimo taške dalyvauja nuo ciklino priklausomos 2 pošeimos (Cdk2) baltymų kinazės, kurios priklauso nuo ciklino E.

Kai ląstelė „viršija“ šį tikrinimo tašką ir pereina į kitą fazę, Cdk1 aktyvumas vėl „išjungiamas“ sunaikinant jo ciklino dalį, todėl įrodyta, kad šie baltymai yra neaktyvūs tol, kol kad citozolyje yra ciklinų.

Svarba

G1 fazė yra būtina ne tik ląstelėms augti ir paruošti tarpląstelines struktūras dalijimuisi, tačiau jos kontrolės taškas yra kritinis ląstelių proliferacijos reguliavimo požiūriu.

Platinimo kontrolės „panaikinimas“ yra vienas iš pagrindinių naviko vystymosi įvairių tipų audiniuose variklius, nes daugelis ląstelių ciklo tikrinimo taškų yra „apeinami“ navikogenezės metu.

Nuorodos

Casem, ML (Red.). (2016). Ląstelių biologijos atvejų analizė. Akademinė spauda.
Enciklopedija „Britannica Inc.“ (2019). Enciklopedija „Britannica“. Gauta 2020 m. Balandžio 5 d. Iš www.britannica.com/science/cell-cycle
Harrisonas, MK, Adonas, AM ir Saavedra, HI G1 fazės Cdks reguliuoja centrosomų ciklą ir tarpininkauja nuo onkogenų priklausomai centrosomų amplifikacijai. „Cell Div 6“, 2 (2011). https://doi.org/10.1186/1747-1028-6-2
Li, Y., Barbašas, O., ir Diehl, JA (2015). Ląstelių ciklo reguliavimas. In the Molecular Basis of Cancer (p. 165–178). Tik turinio saugykla !.
Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, Bretscher, A.,… ir Matsudaira, P. (2008). Molekulinių ląstelių biologija. Macmillanas.
Maluales, M. (2014). Nuo ciklino priklausomos kinazės. Genomo biologija, 15 (6), 122.
McDaniel, John. (2020 m. Balandžio 6 d.). G1 fazė: kas nutinka per šią ląstelių ciklo fazę? mokslas.com. Gauta iš https://sciencing.com/happens-during-g1-phase-8220720.html
Tanase, C., Ogrezeanu, I., ir Badiu, C. (2011). Hipofizės adenomų molekulinė patologija. Elsevier.

G1 FAZĖ (LĄSTELIŲ CIKLAS): APRAŠYMAS IR SVARBA - BIOLOGIJA - 2025