Solusykli

Solusykli  on solun olemassaolon ajanjakso sen muodostumisesta emosolun jakautumisen kautta sen omaan jakautumiseen tai kuolemaan.

Eukaryoottisen solusyklin pituus

Solusyklin pituus vaihtelee solusta toiseen. Nopeasti lisääntyvät aikuisten organismien solut, kuten orvaskeden ja ohutsuolen hematopoieettiset tai tyvisolut , voivat päästä solukiertoon 12-36 tunnin välein. Lyhyitä solusyklejä (noin 30 minuuttia) havaitaan piikkinahkaisten munien nopeassa murskauksessa , sammakkoeläimet ja muut eläimet. Koeolosuhteissa monilla soluviljelylinjoilla on lyhyt solusykli (noin 20 tuntia) . Useimmissa aktiivisesti jakautuvissa soluissa mitoosien välinen aika on noin 10-24 tuntia.

Eukaryoottisen solusyklin vaiheet

Eukaryoottisolusykli koostuu kahdesta jaksosta:

• solujen kasvujakso (interfaasi), jonka aikana syntetisoidaan DNA :ta ja proteiineja ja valmistellaan solujen jakautumista. Koostuu useista vaiheista:
  • G1 - faasi ( englannin sanasta  gap  - gap) tai alkukasvun vaihe, jonka aikana syntetisoidaan mRNA :ta , proteiineja ja muita solukomponentteja;
  • S-vaihe ( englanninkielisestä  synteesistä  - synteesi), jonka aikana solun ytimen DNA replikoituu , myös sentriolit kaksinkertaistuvat (jos niitä on).
  • G 2 -vaihe , jonka aikana valmistaudutaan mitoosiin .

• solun jakautumisen ajanjakso (vaihe M, sanasta mitoosi - mitoosi ). Sisältää kaksi vaihetta:
  • karyokineesi (ytimen jakautuminen). Mitoosi puolestaan ​​on jaettu viiteen vaiheeseen.
  • sytokineesi (sytoplasman jakautuminen).

Solunjakautumisen kuvaus perustuu valomikroskopian tietoihin yhdistettynä mikrofilmaukseen sekä kiinnittyneiden ja värjäytyneiden solujen valo- ja elektronimikroskopian tuloksiin.

Solusyklin säätely

Säännöllinen solusyklin vaihtuvien jaksojen sekvenssi suoritetaan proteiinien , kuten sykliinistä riippuvaisten kinaasien ja sykliinien vuorovaikutuksen aikana . G 0 - vaiheen solut voivat päästä solukiertoon altistuessaan kasvutekijöille . Erilaiset kasvutekijät, kuten verihiutale- , epidermaali- ja hermokasvutekijät , sitoutumalla reseptoreihinsa laukaisevat solunsisäisen signalointikaskadin, mikä lopulta johtaa sykliinien ja sykliinistä riippuvaisten kinaasien geenien transkriptioon . Sykliinistä riippuvaiset kinaasit aktivoituvat vain ollessaan vuorovaikutuksessa vastaavien sykliinien kanssa . Erilaisten sykliinien pitoisuus solussa muuttuu koko solusyklin ajan. Sykliini on sykliini-sykliiniriippuvaisen kinaasikompleksin säätelykomponentti. Kinaasi on tämän kompleksin katalyyttinen komponentti. Kinaasit eivät ole aktiivisia ilman sykliinejä . Erilaisia ​​sykliinejä syntetisoidaan solusyklin eri vaiheissa . Siten sykliini B:n pitoisuus sammakon munasoluissa saavuttaa maksiminsa mitoosiin mennessä, kun koko sykliini B/sykliiniriippuvaisen kinaasikompleksin katalysoima fosforylaatioreaktioiden sarja laukeaa. Mitoosin loppuun mennessä proteinaasit hajottavat sykliinin nopeasti.

Solujakson tarkistuspisteet

Solusyklin kunkin vaiheen valmistumisen määrittämiseksi siinä on oltava tarkistuspisteitä. Jos solu "läpi" tarkistuspisteen, se jatkaa "liikkumista" solusyklin läpi. Jos jotkin olosuhteet, kuten DNA-vaurio, estävät solua kulkemasta tarkastuspisteen läpi, jota voidaan verrata eräänlaiseen tarkastuspisteeseen, niin solu pysähtyy ja solusyklin uutta vaihetta ei tapahdu ainakaan ennen kuin esteitä, jotka estivät tarkastuspisteen läpi kulkeva häkki poistettiin. Solusyklin tarkistuspisteitä on vähintään neljä: tarkistuspiste G1:ssä, jossa DNA:n eheys tarkistetaan ennen S-vaiheeseen siirtymistä, S-vaiheen tarkistuspiste, jossa DNA:n replikaatio tarkistetaan DNA:n replikaation oikeellisuuden suhteen, G2-tarkastuspiste, jossa tarkastetaan puuttuneet vauriot. ohittaessaan aikaisemmat tarkastuspisteet tai saatu solusyklin myöhemmissä vaiheissa. G2-vaiheessa havaitaan DNA:n replikaation täydellisyys, eivätkä solut, joissa DNA alireplikoituu, pääse mitoosiin. Karan kokoonpanon tarkastuspisteessä tarkistetaan, että kaikki kinetokoorit ovat kiinnittyneet mikrotubuluksiin .

Solukiertohäiriöt ja kasvainten muodostuminen

Solusyklin säätelyhäiriö on useimpien kiinteiden kasvainten syy . Solusyklissä, kuten jo mainittiin, tarkistuspisteiden läpikulku on mahdollista vain, jos edelliset vaiheet on suoritettu normaalisti eikä vikoja ole. Kasvainsoluille on ominaista muutokset solusyklin tarkistuspisteiden komponenteissa. Kun solusyklin tarkistuspisteet inaktivoidaan, havaitaan useiden tuumorisuppressorien ja proto-onkogeenien, erityisesti p53 :n , pRb :n , Myc :n ja Ras :n, toimintahäiriö . p53-proteiini on yksi niistä transkriptiotekijöistä, jotka käynnistävät p21 -proteiinin synteesin , joka on CDK-sykliinikompleksin estäjä, mikä johtaa solusyklin pysähtymiseen G1- ja G2-jaksoissa. Siten solu, jonka DNA on vaurioitunut, ei pääse S-vaiheeseen. Mutaatioissa, jotka johtavat p53-proteiinigeenien häviämiseen tai niiden muutoksissa, solusyklin estoa ei tapahdu, solut joutuvat mitoosiin, mikä johtaa mutanttisolujen ilmaantumiseen, joista suurin osa ei ole elinkelpoisia, kun taas toiset aiheuttavat pahanlaatuisia soluja.

Kirjallisuus

1. Kolman Y., Rem K., Wirth Y. (2000). "Visuaalinen biokemia",
2. Chentsov Yu.S. (2004). "Johdatus solubiologiaan". M.: ICC "Akademkniga"
3. Kopnin B.P. "Onkogeenien ja kasvainsuppressorien vaikutusmekanismit"

Linkit

• Onkogeenien ja tuumorisuppressorien toiminnot - Yleiskatsaus  (linkki ei käytettävissä)
• [www.xumuk.ru/biochem/380.html/visual biochemistry]