- Ang siklo ng cell
- Regulasyon
- Paglalarawan ng phase G1
- Mga Subphases ng G1
- Mga puntos sa control o "paghihigpit"
- Ang checkpoint ng G1 / S
- Kahalagahan
- Mga Sanggunian
Ang phase ng G1 ay isa sa mga yugto kung saan nahahati ang interface ng siklo ng buhay ng isang cell. Maraming mga may-akda ang tumukoy sa ito bilang "yugto ng paglago", dahil sa panahon nito ang pinakamahalagang paglaki ng isang cell ay nangyayari.
Sa panahon ng G1 phase, samakatuwid, ang iba't ibang mga intracellular na mga pagbabago sa metaboliko ay nagaganap na naghahanda ng cell para sa paghahati. Sa isang tiyak na punto sa yugtong ito, na kilala sa ilang mga teksto bilang "paghihigpit point", ang cell ay nakikibahagi sa dibisyon at nagpapatuloy sa S phase ng synthesis.
Mga phase ng cell cycle (Pinagmulan: Richard Wheeler (Zephyris). Mga label ng Espanya ni Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Ang siklo ng cell
Ang cell cycle ay binubuo ng iniutos na pagkakasunud-sunod ng mga kaganapan na nagaganap sa isang cell bilang paghahanda para sa paghahati nito. Sa pangkalahatan ito ay tinukoy bilang isang proseso na nahahati sa 4 na yugto kung saan ang mga cell:
- pagtaas sa laki (phase G1)
- kopyahin ang kanilang DNA at synthesize ang iba pang mahahalagang molekula (synthesis phase o S phase)
- maghanda para sa paghahati (G2 phase) at
- hatiin (M phase o mitosis)
Alinsunod sa nasa itaas, ang cell cycle ay maaaring nahahati sa dalawang mahusay na "sandali": ang interface at mitosis. Ang interface ay binubuo ng mga phase na G1, S at G2, na binubuo ng lahat ng mga proseso sa pagitan ng isang mitotic division at isa pa, kung bakit sinasabing ang isang cell ay gumugugol ng karamihan sa buhay nito sa interface.
Regulasyon
Ayon sa mga "stimulator" o "inhibitory" na mga mensahe na natanggap ng isang cell sa panahon ng interface, maaari itong "magpasya" kung hindi o ipasok ang cell cycle at hatiin.
Ang mga "mensahe" na ito ay dinala ng ilang dalubhasang protina, kabilang ang mga kadahilanan ng paglago, mga receptor para sa mga kadahilanan ng paglago na ito, mga signal transducer, at mga protina na may regulasyon ng nuklear.
Bilang karagdagan, ang mga cell ay mayroon ding mga checkpoints o mga paghihigpit na puntos sa iba't ibang mga phase, na nagbibigay-daan sa kanila upang matiyak na maayos ang pag-ikot ng cell.
Marami sa mga "non-reproductive" cells ay patuloy na naghahati, na ang dahilan kung bakit sinasabing palaging nasa isang aktibong siklo ng cell.
Ang mga cell na hindi nahahati o iyon ay mga quiescent cells ay pumapasok mula sa phase ng G1 hanggang sa isang phase na tinatawag na G0, kung saan maaari silang manatiling mabubuhay nang maraming buwan at kahit na taon (marami sa mga cell ng katawan ng tao ay nasa phase na ito).
Ang mga natapos na selulang pagkakaiba-iba ay hindi maaaring umalis sa phase G0 at ipasok ang siklo ng cell, tulad ng kaso sa ilang mga selulang neuronal, halimbawa.
Paglalarawan ng phase G1
Tulad ng nabanggit, ang phase ng G1 ng siklo ng cell ay maaaring isaalang-alang na isang yugto ng paglago, dahil pagkatapos ng isang dibisyon ng cell, ang mga cell ng anak na babae nito ay pumasok sa phase na ito at nagsisimulang synthesize ang mga enzymes at nutrisyon na kinakailangan para sa kasunod na pagtitiklop ng DNA at dibisyon ng cellular.
Sa yugtong ito, ang isang malaking halaga ng mga protina at messenger RNA ay ginawa din, at ang kanilang tagal ay lubos na nagbabago, sa pangkalahatan ay depende sa dami ng mga nutrisyon na magagamit sa cell.
Mga Subphases ng G1
Ang phase G1 ay maaaring inilarawan bilang binubuo ng apat na "sub-phase": kumpetisyon (g1a), pagpasok o pagpasok (g1b), pag-unlad (g1c) at pagpupulong (g1d).
Ang kumpetisyon ay tumutukoy sa proseso kung saan ang isang cell na pumapasok sa G1 ay sumisipsip ng mga sustansya at mga extracellular na elemento sa pamamagitan ng lamad ng plasma. Ang pagpasok o pagpasok ay binubuo ng pagpasok ng mga "materyales" na ito, na nag-aambag sa paglaki ng cell.
Ang paglago na ito ay nangyayari sa panahon ng sub-phase ng pag-unlad, na nagtatapos kapag ang mga materyales na ito ay magtipon upang mabuo ang iba pang mga istruktura ng cellular at kumpletuhin ang pag-unlad ng cell sa G1 phase at patungo sa checkpoint.
Mga puntos sa control o "paghihigpit"
Ang lahat ng mga cell ay may mga regulator na nagbibigay-daan sa kanila upang subaybayan ang kanilang paglaki. Sa pagtatapos ng phase G1 mayroong isang checkpoint na nagsisiguro na ang synthesis ng protina ay nangyari nang maayos at na ang lahat ng cellular DNA ay "buo" at "handa" para sa kasunod na mga phase.
Ang dalubhasang "mga pag-iingat" na natagpuan sa checkpoint na ito ay mga protina na kilala bilang mga sikase na umaasa sa cyclin o CDK, mula sa Cyclin-Dependent Kinases, mga protina na nakikilahok din sa simula ng paghahati ng DNA sa panahon ng S phase.
Ang mga kinases na nakasalalay sa cyclin ay mga kinase ng protina na nailalarawan sa pamamagitan ng pag-aatas ng isang hiwalay na mga subunit (isang cyclin) na nagbibigay ng mga mahahalagang domain para sa aktibidad ng enzyme.
Mga checkpoints ng cell cycle (Pinagmulan: WassermanLab / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), sa pamamagitan ng Wikimedia Commons at binago ni Raquel Parada)
Sila ay may pananagutan para sa pagdaragdag ng mga grupo ng pospeyt sa mga residue ng serine at threonine na matatagpuan sa mga tukoy na domain ng kanilang mga target na protina, binabago ang kanilang aktibidad.
Mayroon silang napakahalagang pag-andar kapwa sa kontrol ng cell division at sa modulation ng gen transkripsyon bilang tugon sa iba't ibang mga extra- at intracellular signal. Salamat sa mga protina na ito, hindi lamang ang phase G1, kundi pati na rin ang phase ng S at ang phase ng G2 bilang isang "orasan" ng cell cycle.
Ang checkpoint ng G1 / S
Ang checkpoint sa phase G1 ay isa sa pinakamahalaga at naroroon kung saan "nagpapasya" ang cell kung sapat na itong lumaki at kung ang mga kondisyon ng nutrisyon sa paligid nito at sa loob nito ay sapat na upang simulan ang proseso ng pagtitiklop ng genomic.
Ang mga sikase na umaasa sa protina ng cyclin na subfamily 2 (Cdk2), na nakasalalay sa cyclin E, ay lumahok sa puntong ito ng paglipat ng phase.
Kapag ang cell ay "pumasa" sa checkpoint na ito at pumapasok sa susunod na yugto, ang aktibidad ng Cdk1 ay "naka-off" muli sa pamamagitan ng pagsira sa bahagi ng cyclin nito, kung bakit ipinakita na ang mga protina na ito ay hindi aktibo hanggang sa na mayroong mga siklob na magagamit sa cytosol.
Kahalagahan
Ang phase ng G1 ay hindi lamang mahalaga para sa paglaki ng cell at para sa paghahanda ng mga istruktura ng subcellular para sa paghahati, ngunit ang control point ay kritikal mula sa punto ng view ng regulasyon ng paglaki ng cell.
Ang "deregulation" ng kontrol ng paglaganap ay isa sa mga pangunahing driver ng pag-unlad ng tumor sa iba't ibang uri ng mga tisyu, dahil marami sa mga checkpoints ng siklo ng cell ay "bypassed" sa panahon ng tumorigenesis.
Mga Sanggunian
- Casem, ML (Ed.). (2016). Mga pag-aaral sa kaso sa cell biology. Akademikong Press.
- Encyclopaedia Britannica Inc. (2019). Encyclopaedia Britannica. Nakuha noong Abril 5, 2020, mula sa www.britannica.com/science/cell-cycle
- Harrison, MK, Adon, AM & Saavedra, HI Kinokontrol ng phase Gd phase Cdks ang centrosome cycle at mamamagitan sa oncogene-depend centrosome amplification. Cell Div 6, 2 (2011). https://doi.org/10.1186/1747-1028-6-2
- Li, Y., Barbash, O., & Diehl, JA (2015). Regulasyon ng Cell cycle. Sa Molecular Basis ng Kanser (pp. 165-178). Taglay lamang ng Nilalaman !.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, Bretscher, A., … & Matsudaira, P. (2008). Biology ng molekular na cell. Macmillan.
- Maluales, M. (2014). Mga kinases na umaasa sa Cyclin. Biology ng genome, 15 (6), 122.
- McDaniel, John. (2020, Abril 6). G1 Phase: Ano ang Nangyayari Sa Phase ng Cell cycle ?. sciencing.com. Nakuha mula sa https://sciencing.com/happens-during-g1-phase-8220720.html
- Tanase, C., Ogrezeanu, I., & Badiu, C. (2011). Molekular na patolohiya ng mga pituitary adenomas. Elsevier.