Interfaza

Interphase ( în engleză  interphase ) - perioada ciclului celular , subdivizată în fazele G1-, G₀- , S- și G2 . În timpul interfazei, celula se pregătește pentru diviziunea viitoare: crește, dublează cantitatea de citoplasmă , proteine ​​celulare și organele . În faza S, are loc dublarea ADN-ului și a centrozomilor (centri celulari).

Evenimente majore

Într-o cultură tipică de celule umane , interfaza durează 23 de ore dintr-un ciclu celular de 24 de ore. Creșterea celulară este observată pe tot parcursul interfazei. Interfaza nu numai că oferă o întârziere pentru a permite celulei să crească, dar oferă și celulei posibilitatea de a evalua adecvarea condițiilor externe și interne pentru duplicarea ADN-ului și diviziunea ulterioară [1] .

G 1 -faza (presintetică)

Faza G 1 este cea mai importantă în ceea ce privește controlul condițiilor în care se află celula. Durata sa este determinată în mare măsură de condițiile externe și de semnalele de la alte celule. Dacă condițiile nu sunt favorabile pentru divizare, atunci celula întârzie trecerea prin faza G 1 și poate intra chiar într-o stare specială de repaus - faza G 0 . Celulele pot rămâne în această stare zile, săptămâni și chiar ani înainte de reluarea proliferării . Multe celule sunt în G 0 până la propria lor moarte sau moartea organismului. În faza timpurie G 1 , există un punct de control important al ciclului celular , cunoscut sub numele de punctul de restricție la mamifere sau începutul drojdiei . Dacă condițiile sunt favorabile și celula primește semnale de creștere și diviziune de la vecinii săi, atunci celulele trec de acest punct și după ce se angajează în duplicarea ADN-ului, chiar dacă semnalele externe de creștere și diviziune dispar [1] .

În mitoza târzie și în faza G 1 , începe procesul de inițiere a replicării ADN: un complex prereplicativ multiproteic este asamblat pe originile replicării (punctele de origine a replicării) . Uneori, această etapă se numește autorizare (licențiere) origini de replicare, deoarece inițierea duplicării ADN afectează doar acele puncte cu care este asociat complexul prereplicativ [2] .

Faza S (sintetică)

În faza S, împreună cu creșterea celulară, au loc două evenimente importante: duplicarea ADN-ului și centrozomii (sau centrul celular) sunt duplicați. Dublarea ADN-ului reprezintă o parte semnificativă a ciclului celular. Replicarea ADN-ului este activată exact o dată pe ciclu celular de către kinaze speciale dependente de ciclină . În faza S, componentele complexului pre-replicativ asamblate la originile replicării în faza G1 inițiază asamblarea unui complex mai mare, complexul de pre-inițiere. Desfășoară spirala ADN și încarcă ADN polimeraze și alte proteine ​​de replicare a ADN-ului pe ea. După asamblarea complexului de pre-inițiere, componentele complexului pre-replicativ se disociază , iar asamblarea acestui complex devine imposibilă până la următoarea fază G1 . Astfel, originile replicării pot fi activate doar o dată pe ciclu [2] .

Dublarea centrozomilor începe cu inițierea formării de noi centrioli în apropierea fostei centrioli fiice și materne în timpul tranziției celulei de la faza G1 la faza S. În timpul fazelor S și G 2 , centriolii cresc până ating dimensiunea centriolilor inițiali. La sfârșitul creșterii, se formează un diplozom - unul dintre centrioli anteriori cu un centriol nou sintetizat, iar fostul centriol fiică devine cel matern, iar fostul centriol matern își păstrează statutul. În diplozom, centriolii sunt perpendiculari unul pe celălalt. Pe măsură ce mitoza progresează, distanța dintre centriolii mamă și fiica din fiecare diplozom crește până când, la sfârșitul anafazei , diplozomii se separă. La separarea centriolilor în diplozom, fiecare dintre ei este înconjurat de material pericentriolar . Secvența de evenimente descrisă constituie ciclul centrozomului [4] [5] [6] .

G 2 -faza (post-sintetică)

Faza G2 este o perioadă de creștere rapidă a celulelor și sinteza proteinelor , în timpul căreia celula se pregătește pentru diviziunea ulterioară . Interesant este că faza G 2 nu este necesară: unele tipuri de celule, de exemplu, celulele embrionare a broaștei Xenopus și unele tumori canceroase [7] , intră în mitoză imediat după duplicarea ADN-ului, adică faza S. Mecanismele de reglare a fazei G2 nu sunt bine înțelese. Conform unei ipoteze, durata fazei G2 este reglată de dimensiunea celulei. Un astfel de mecanism de control a fost descris în drojdia Schizosaccharomyces pombe [8] . Biochimic, faza G 2 este finalizată atunci când se atinge concentrația prag a complexului activ al ciclinei B1 cu kinaza 1 dependentă de ciclină ( Cdk1) , cunoscută și ca factor de promovare a maturizării . Faza G 2 are un punct de control care oprește celulele în faza G 2 atunci când este detectată deteriorarea ADN-ului. Acest efect este realizat prin inhibarea activității Cdk1 [9] .  

Note

1. ↑ 1 2 Alberts et al., 2013 , p. 1623.
2. ↑ 1 2 Alberts et al., 2013 , p. 1642.
3. ↑ Figura 1 . Aurora-A: producătorul și spargerea stâlpilor de fus . Journal of Cell Science. Preluat la 11 decembrie 2012. Arhivat din original la 11 mai 2012. (nedefinit)
4. ↑ Chrétien D. , Buendia B. , Fuller SD , Karsenti E. Reconstrucția ciclului centrozomului din micrografiile crioelectronului.  (engleză)  // Jurnal de biologie structurală. - 1997. - Vol. 120, nr. 2 . - P. 117-133. - doi : 10.1006/jsbi.1997.3928 . — PMID 9417977 .
5. ↑ Kuriyama R. , Ciclul Borisy GG Centriole în celulele ovarelor de hamster chinezesc determinat prin microscopie electronică cu montură integrală.  (Engleză)  // Jurnalul de biologie celulară. - 1981. - Vol. 91, nr. 3 Pt 1 . - P. 814-821. — PMID 7328123 .
6. ↑ Vorobjev IA , Chentsov Yu S. Centrioles in the cell cycle. I. Celulele epiteliale.  (Engleză)  // Jurnalul de biologie celulară. - 1982. - Vol. 93, nr. 3 . - P. 938-949. — PMID 7119006 .
7. ↑ Liskay RM Absența unei faze G2 măsurabile în două linii celulare de hamster chinezesc.  (engleză)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1977. - Vol. 74, nr. 4 . - P. 1622-1625. — PMID 266201 . )
8. ↑ Moseley JB , Mayeux A. , Paoletti A. , Nurse P. Un gradient spațial coordonează dimensiunea celulei și intrarea mitotică în drojdia de fisiune.  (engleză)  // Natură. - 2009. - Vol. 459, nr. 7248 . - P. 857-860. - doi : 10.1038/nature08074 . — PMID 19474789 .
9. ↑ Sha W. , Moore J. , Chen K. , Lassaletta AD , Yi CS , Tyson JJ , Sible JC Hysteresis conduce tranzițiile ciclului celular în extractele de ouă de Xenopus laevis.  (engleză)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2003. - Vol. 100, nr. 3 . - P. 975-980. - doi : 10.1073/pnas.0235349100 . — PMID 12509509 .

Literatură

• Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J. Molecular biology of the cell: in 3 volumes. T. II. - M.: Izhevsk: Centrul de cercetare „Dinamica regulată și haotică”, Institutul de Cercetări Calculatoare, 2013. - 992 p. - ISBN 978-5-4344-0113-5 .