세포주기

세포의 성장과 분열은 세포주기라고하는 고도로 통제되고 정렬 된 프로세스로 조정됩니다.

Credit : mirela377 / .com

세포주기는 4 단계로 구성됩니다. 갭 1 (G1) 단계, 합성 (S) 단계, 갭 2 (G2) 단계 및 유사 분열 (M) 단계. 대부분의 인간 세포의 경우 단일 세포주기는 약 24 시간이 걸립니다. 그러나 장 내벽과 같이 세포 재생 및 교체가 지속적으로 필요한 조직에서는 프로세스가 훨씬 짧아서 9 시간도 걸리지 않습니다.

간기

G1, S 및 G2 단계는 모두 누적 적으로 세포 성장 및 DNA 복제를 포함하는 중간 단계라고합니다. 처음에 G1 단계에서 세포는 물리적으로 성장하고 단백질과 세포 기관의 부피를 증가시킵니다. S 단계에서 세포는 DNA를 복사하여 두 개의 자매 염색 분체를 생성하고 뉴 클레오 솜을 복제합니다. 마지막으로, G2 단계는 추가 세포 성장 및 세포 내용의 구성을 포함합니다.

유사 분열

M 단계 동안 세포는 두 개의 딸 세포로 분할됩니다. DNA는 처음에 응축되어 유사 분열 스핀들에 의해 분리되는 염색체를 형성합니다. 이 M 단계는 4 단계로 더 나뉩니다. prophase, metaphase, anaphase 및 telophase.

Prophase : DNA는 응축되어 염색체를 형성하고 유사 분열 스핀들이 두 뉴 클레오 솜 사이에서 형성되기 시작합니다. 이 방추들은 염색체의 키 네토 코어에 결합하기 시작하여 세포의 중심에서 조직합니다.

중기 : 키 네토 코어에 의해 결합 된 염색체는 세포의 중심으로 당겨 져서 다음과 같은 선을 형성합니다. 중기 플레이트. 그런 다음 세포는 모든 염색체가 스핀들 체크 포인트라고하는 단계에서 각 자매 염색체에 하나씩 두 개의 개별 키 네토 코어에 결합되도록합니다. 이것은 세포가 분할되면 각각의 새로운 세포가 균등 한 양의 DNA 물질을 포함한다는 것을 확인합니다.

아나 페이즈 : 세포가이 체크 포인트를 성공적으로 통과 한 후, 아나 페이즈에 들어갑니다. 염색체를 함께 보유하는 코헤 신이 절단되고 결합 된 미세 소관이 단축되기 시작합니다. 이 과정은 자매 염색체를 세포의 반대 극으로 분리합니다. 염색체에 결합되지 않은 나머지 미세 소관은 세포의 두 반쪽을 늘려서 서로 멀어지게합니다.

텔로 페이즈 :이 시점에서 세포는 거의 완전히 분열됩니다. telophase 내에서 DNA는 탈 응축되고 mitotic spindle은 두 개의 분리 된 핵이 발달하기 전에 분해됩니다.

Cytokinesis

DNA가 분할되면 물리적 세포는 cytokinesis라는 과정에서 분열합니다. 처음에는 수축 고리가 중앙에 형성되어 세포를 반으로 나누고 꼬집습니다. 이것은 분열 고랑이라고 불리는 압흔을 형성하여 결국 세포를 두 개의 동일한 딸 세포로 분할합니다.

세포주기 제어

전반적으로이 과정은 다양한 단백질에 의해 고도로 제어됩니다. 세포주기를 자극하고 억제하는 역할을합니다. 사이클린과 사이클린 의존성 키나제 (CDK)는 사이클의 자극에 관여하는 가장 중요한 단백질 중 하나입니다. 사이클린 수준은 사이클의 여러 단계에서 상승 및 하강하여 존재는 안정하지만 사이클린이있을 때만 기능 할 수있는 CDK의 기능을 자극합니다. CDK는 체크 포인트라고하는 세포주기의 중요한 지점을 통과하는 데 필요한 다양한 단백질을 인산화하는 기능을합니다.

이러한 체크 포인트는 G1의 끝과 G2의 시작 부분에 존재하며 중요한 역할을합니다. 각 단계의 과정은 세포가 S 단계로 이동하거나 떠나기 전에 수행됩니다. 이전에 설명한대로 염색체가 올바르게 정렬되었는지 확인하는 M 위상 체크 포인트 (스핀들 체크 포인트)도 있습니다.

전체적으로 이러한 체크 포인트는 게놈의 무결성을 보장하고 DNA 손상을 방지하는 기능을합니다. 세포가 체크 포인트의 요구 사항을 충족하지 않으면 세포주기가 중단되고 DNA를 복구 할 수 있습니다. 또는 DNA가 복구 할 수없는 경우 세포 자멸을 자극 할 수 있습니다.

이 체크 포인트가 돌연변이 된 단백질로 인해 소실되면 세포주기가 더 이상 제어되지 않고 복제되지 않은 복제로 이어질 수 있습니다. 예를 들어 TP53 유전자의 돌연변이는 여러 유형의 암을 유발합니다.

이 단백질은 세포주기에 관여합니다. DNA 복구 또는 세포 사멸과 관련된 단백질의 정지 및 전사. 따라서이 유전자의 손실은 세포주기를 멈출 수없고 DNA를 복구 할 수 없어 종양 성장을 초래합니다.

전체 세포주기는 조직의 성장과 복구에 필수적인 과정입니다. 이것은 4 개의 별개의 단계로 구성됩니다. G1 단계, S 단계, G2 단계 및 M 단계, 체크 포인트의 존재에 의해 제어됩니다.통제력 상실은 암과 관련이 있습니다. 예를 들어 돌연변이로 인한주기 정지 및 DNA 복구 상실은 올바른 조절의 중요성을 보여줍니다.

추가 읽기

• 모든 세포 생물학 내용
• 세포핵의 구조와 기능
• 소기관이란?
• 리보솜 구조
• 단백질 생산 : 시작, 연장 및 종료

인용