Solusykli

Solun kasvu ja jakautuminen organisoidaan erittäin kontrolloiduksi ja järjestetyksi prosessiksi, jota kutsutaan solusykliksi.

Luotto: mirela377 / .com

Solusykli sisältää 4 vaihetta; Aukon 1 (G1) vaihe, synteesivaihe (S), aukon 2 (G2) vaihe ja mitoosivaihe (M). Useimmille ihmissoluille yksi solusykli kestää noin 24 tuntia. Kuitenkin kudoksissa, joissa solujen uusiutumista ja korvaamista tarvitaan jatkuvasti, kuten suoliston vuorauksessa, prosessi on paljon lyhyempi ja kestää vain 9 tuntia.

Interfaasi

G1-, S- ja G2-faaseihin viitataan kumulatiivisesti interfaasina, johon liittyy solun kasvu ja sen DNA: n replikaatio. Aluksi G1-vaiheessa solu kasvaa fyysisesti ja lisää sekä proteiinin että organellien määrää. S-vaiheessa solu kopioi DNA: nsa tuottamaan kaksi sisarkromatidia ja replikoi nukleosomit. Lopuksi, G2-vaihe käsittää solujen kasvun ja solunsisällön organisoinnin.

Mitoosi

M-vaiheen aikana solu jakautuu kahteen tytärsoluun. DNA tiivistyy aluksi muodostaen kromosomeja, jotka vedetään erilleen mitoottisella karalla. Tämä M-vaihe jaetaan edelleen 4 vaiheeseen; profaasi, metafaasi, anafaasi ja telofaasi.

Profaasi: DNA tiivistyy muodostaen kromosomeja ja mitoottiset karat alkavat muodostua kahden nukleosomin väliin. Nämä karat alkavat sitten sitoutua kromosomien kinetohoreihin ja järjestävät ne solun keskelle.

Metafaasi: Kinetokoriensa sitomat kromosomit vedetään solun keskelle muodostaen viiva nimeltä metafaasilevy. Sitten solu varmistaa, että kaikki kromosomit ovat sitoutuneet kahteen erilliseen kinetokoriin, yksi jokaiseen sisarikromatidiin, vaiheessa, jota kutsutaan karan tarkastuspisteeksi. Tämä vahvistaa, että jokainen uusi solu sisältää tasaisen määrän DNA-materiaalia, kun solu hajoaa.

Anafaasi: Kun solu kulkee onnistuneesti tämän tarkistuspisteen läpi, se siirtyy sitten anafaasiin. Kohesiinit, jotka pitävät kromosomeja yhdessä, pilkotaan ja sitoutuneet mikrotubulit alkavat lyhentyä. Tämä prosessi vetää sisakromatidit erilleen solun vastakkaisiin napoihin. Loput mikrotubulukset, jotka eivät ole sitoutuneet kromosomeihin, pitenevät ja pakottavat solun kaksi puoliskoa kauemmaksi toisistaan.

Telofaasi: Tässä vaiheessa solu on melkein täysin jaettu. Telofaasissa DNA hajoaa ja mitoottinen kara hajotetaan ennen kuin kaksi erillistä ydintä kehittyy.

Sytokineesi

Kun DNA on hajonnut, fyysinen solu jakautuu sytokineesiksi kutsuttuun prosessiin. Aluksi keskelle muodostuu supistava rengas, joka jakaa ja puristaa solun puoliksi. Tämä muodostaa lohkon, jota kutsutaan pilkkoutumisvaoksi, joka lopulta jakaa solun kahteen identtiseen tytärsoluun.

Solusyklin hallinta

Kaiken kaikkiaan tätä prosessia hallitsevat hyvin erilaiset proteiinit, jotka toimia sekä stimuloimaan että estämään solusykliä. Sykliini ja sykliiniriippuvaiset kinaasit (CDK: t) ovat tärkeimpiä proteiineja, jotka osallistuvat syklin stimulointiin. Sykliinitasot nousevat ja laskevat syklin eri vaiheissa, mikä stimuloi CDK: iden toimintaa, joiden läsnäolo on vakaa, mutta voi toimia vain sykliinien läsnä ollessa. CDK: t fosforyloivat monia erilaisia proteiineja, joita tarvitaan solusyklin tärkeiden pisteiden, nimeltään tarkistuspisteiden, kulkemiseen.

Nämä tarkistuspisteet ovat G1: n lopussa ja G2: n alussa ja toimivat varmistaakseen, että elintärkeät kunkin vaiheen prosessit suoritetaan ennen kuin solu siirtyy S-vaiheeseen tai poistuu siitä. Siellä on myös M-vaiheen tarkistuspiste (karan tarkistuspiste), joka varmistaa, että kromosomit ovat kohdakkain oikein, kuten aiemmin on kuvattu.

Kaiken kaikkiaan nämä tarkastuspisteet toimivat genomin eheyden varmistamiseksi ja DNA-vaurioiden estämiseksi. Jos solu ei täytä tarkistuspisteen vaatimuksia, solusykli pysähtyy ja DNA voidaan korjata tai jos DNA on korjaamattomassa, apoptoosia voidaan stimuloida.

Jos nämä tarkistuspisteet ovat menetetty mutatoituneiden proteiinien takia, solusykliä ei enää hallita ja se voi johtaa hallitsemattomaan replikaatioon, esimerkiksi mutaatiot TP53-geenissä johtavat monen tyyppiseen syöpään.

Tämä proteiini on mukana solusyklissä DNA: n korjaamiseen tai apoptoosiin osallistuvien proteiinien pysäyttäminen ja transkriptio. Siksi tämän geenin menetys tarkoittaa, että solusykliä ei voida pysäyttää eikä DNA: ta voida korjata, mikä johtaa kasvaimen kasvuun.

Kaiken kaikkiaan solusykli on olennainen prosessi kudosten kasvun ja korjaamisen kannalta. Se on jaettu neljään erilliseen vaiheeseen; G1-vaihe, S-vaihe, G2-vaihe ja M-vaihe, ja niitä ohjataan tarkastuspisteiden läsnäololla.Hallinnan menetys liittyy syöpään, kuten mutaatioihin, jotka johtavat syklin pysäyttämisen menetykseen ja DNA: n korjaamiseen, mikä osoittaa oikean sääntelyn tärkeyden.

Lisälukemista

• Kaikki solubiologian sisältö
• Solutumarakenteen rakenne ja toiminta
• Mitä ovat organellit?
• Ribosomirakenne
• Proteiinituotanto: aloittaminen, Pidennys ja irtisanominen

Viitteet