Solusyklin tarkistuspiste

Koko solusykliä ohjataan ohjausjärjestelmällä. Yhdellä Solusyklin tarkistuspiste Kriittisiä prosesseja ja vaihesiirtymiä, jotka tapahtuvat solusyklin sisällä, säännellään.

Mikä on solusyklin tarkistuspiste?

Koko solusykliä ohjataan ohjausjärjestelmällä.Solukierron tarkistuspisteessä säädetään kriittisiä prosesseja ja vaihesiirtymiä, jotka tapahtuvat solusyklin sisällä.

Fysiologisten tapahtumien sekvenssiä soluissa, joissa on ydin, kutsutaan solusykliksi. Tämä tapahtuu jaksona, joka alkaa yhden solunjaon jälkeen ja aloittaa seuraavan. Se koostuu interfaasista ja mitoosista. Äidisolu jakautuu kahteen tytärsoluun, joissa välivaihe alkaa. Siellä oleva geeniaktiivisuus säätelee kasvavan solun aineenvaihduntaa, kun taas solun ytimessä kehittyy nukleoli.

Interfaasi on näistä kahdesta pidempi ja siirtyy sitten mitoosiin. Se on jälleen jaettu eri vaiheisiin. Nämä ovat G1-vaihetta, jossa solu kasvaa ja kromosomien päällekkäisyyttä valmistellaan, S-vaihetta, jossa kromosomit kaksinkertaistuvat, ja G2-vaihetta, jossa solu kasvaa edelleen ja seuraava mitoosi valmistetaan.

Koko sykliä ohjataan molekyylisäätöjärjestelmällä. Siellä solutapahtumat laukaistaan ​​ja ohjataan, jotka välittävät pysäytys- ja lisäsignaalit ohjauspisteiden muodossa. Solusyklin sisällä tapahtuvat kriittiset prosessit ja vaihesiirtymät analysoidaan ohjauspisteessä. Ne toimivat suojana geneettisen materiaalin eheydelle ja varmistavat, että solu ei rappeudu.

Kriittinen prosessi voi esimerkiksi B. olla, kun metafaasissa tapahtuu kromosomien erottuminen. Metafaasi edustaa solunjakautumisen toista vaihetta, jota kutsutaan mitoosiksi ja meioosiksi. Metafaasissa nukleoli ja ydin vaippa taantuvat. Muodostetaan tyypillinen rakenne, ns. Luostari. Kromosomit eroavat merkittävästi toisistaan ​​tässä vaiheessa.

Toiminto ja tehtävä

Solukierron tarkistuspisteet asetetaan kahdessa vaiheessa. Nämä ovat välivaihe kontrollipisteiden G1 ja G2 kanssa ja mitoosivaihe. Ensimmäisen aikana ydinaktiivisuus on lisääntynyt, mikä liittyy lisääntyneeseen syöpäaineiden aiheuttamien DNA-vaurioiden riskiin, esimerkiksi UV-valon aiheuttamiin. Tämä puolestaan ​​voi johtaa pahanlaatuisiin kasvaimiin.

Erilaiset toksiinit, lääkkeet, ympäristömyrkyt ja toksiinit voivat myös aiheuttaa tauteja täällä. Interfaasissa muodostuu erikoistuneita proteiineja, jotka torjuvat tällaisia ​​vikoja, havaitsevat ne ja tarkistuspisteessä estävät solua siirtymästä toiseen vaiheeseen. Sitten solukuolema johtuu apoptoosista. Kuviollisesti voidaan puhua solun kontrolloidusta itsemurhasta, jota verrataan solun kuolemaan z: llä. B. mekaaniset vammat laukaisevat tulehduksellisen reaktion eikä sytoplasmaa vapaudu.

Tässä ohjauspisteessä päätetään, onko solu jaettava vai ei. Suurin osa ihmisen kehon soluista on tilassa, jota solu ei enää jaa. Joten jos tässä ohjauspisteessä ei ole enää signaalia, solu on poistunut jaksosta eikä jaa enää. Sitten se muuttuu G0-vaiheeseen.

Molekyyliset ohjausmekanismit tapahtuvat solusyklin ohjauksessa. Vaiheessa nämä ovat proteiinien 53 ja 21 ja BAX: n muodostumista. Proteiini 53 on ratkaiseva DNA: n eheyden hallitsemiseksi. Hänet tunnetaan myös genomin "vartijana". Biologisessa prosessissa, jossa DNA-juosteen geneettinen informaatio siirretään RNA: hon, proteiini toimii transkriptiotekijänä, joka säätelee DNA: ta ylöspäin, kun se vahingoittuu, ja aiheuttaa kasvaimen suppressorigeenien ilmentymisen.

Proteiini 21 on välttämätön myös selkärankaisten solusyklille, ns. CDK-estäjä, joka estää solua vaihesiirtymissä siten, että DNA: n korjaamiseksi tarkoitetuilla entsyymeillä on tarpeeksi aikaa esimerkiksi tukahduttaa syöpäsolujen kasvu tai aiheuttaa erilaisia ​​geneettisiä virheitä korjaamiseksi. BAX puolestaan ​​on proteiini, joka toimii kofaktorina proteiinille 53. Se tarkkailee solun apoptoosia.

Toisessa solusyklin tarkistuspisteessä, mitoottisessa vaiheessa, kromosomit erotetaan metafaasissa. Tämä on aina kriittinen hetki kuten esimerkiksi B. epätäydellinen erotus johtaa somaattisiin numeerisiin kromosomipoikkeavuuksiin.

On tunnettua, että ihmisen kehon solussa on 46 kromosomia. Tätä tilaa kutsutaan euploidiaksi. Kun poikkeavuus muodostuu, kromosomit voivat moninkertaistua. Sitten puhumme polyploidiasta. Ihmisen elämä ei ole mahdollinen näissä olosuhteissa. Jos kromosomien lukumäärä ei vastaa haploidiryhmää (n = 23), kromosomit tai sisarkromatiidit erotetaan väärin. Yksi tauti, joka liittyy tähän, on trisomia 21.

Mitoosivaiheessa varmistetaan kromosomien oikea jakautuminen äiti- ja tytärsolujen välillä. Siksi mitoottinen vaihe on karan ohjauspiste. Tämä tuo mukanaan karan ohjausmekanismin, joka perustuu siihen tosiseikkaan, että kromosomit erotetaan vasta, kun mikrotubulukset on kiinnitetty oikein kinetokoriin. Tarkkaa mitoosivaiheen prosessia ei ole vielä tutkittu. Lääkärit olettavat, että proteiinit ovat vuorovaikutuksessa karalaitteen kinetokorin ja tarttuvien mikrotubulusten kanssa.

Sairaudet ja vaivat

Jos solusyklin tarkistuspisteet ovat häiriintyneet, z. B. muodostavat syöpäsoluja. Syöpäsolu syntyy muuttamalla normaali solu epänormaaliksi. Terveessä immuunijärjestelmässä solu tunnistetaan ja tuhotaan. Jos näin ei tapahdu, muodostuu kasvain.

Jos solu jää alkuperäiseen sijaintiinsa, sitä kutsutaan hyvänlaatuiseksi kasvaimeksi. Tämä voidaan poistaa. Pahanlaatuisen kasvaimen solut puolestaan ​​kykenevät vaurioimaan muita elimiä ja soluja, voivat häiritä aineenvaihduntaa ja muodostaa metastaaseja. Toisin kuin normaalit solut, syöpäsolut voivat jakaa äärettömän usein, ja siksi niitä on vaikea hoitaa.