Toàn bộ chu kỳ tế bào được kiểm soát bởi một hệ thống trạm kiểm soát. Điểm kiểm tra chu kỳ tế bào điều chỉnh các quá trình quan trọng và chuyển pha xảy ra trong chu kỳ tế bào.
Điểm kiểm tra chu kỳ tế bào là gì?
Toàn bộ chu kỳ tế bào được kiểm soát bởi một hệ thống điều khiển. Điểm kiểm tra chu kỳ tế bào điều chỉnh các quá trình quan trọng và chuyển pha xảy ra trong chu kỳ tế bào. Chuỗi các sự kiện sinh lý trong tế bào có nhân được gọi là chu kỳ tế bào. Điều này xảy ra như một chu kỳ bắt đầu sau một lần phân chia tế bào và bắt đầu chu kỳ tiếp theo. Nó bao gồm giữa các pha và nguyên phân. Trong quá trình này, một tế bào mẹ phân chia thành hai tế bào con, trong đó một lần nữa giai đoạn giữa bắt đầu. Các gen hoạt động hiện diện ở đó điều chỉnh sự trao đổi chất của tế bào đang phát triển, trong khi một nucleolus phát triển trong nhân tế bào. Khoảng thời gian dài hơn của cả hai và sau đó chuyển sang nguyên phân. Nó một lần nữa được chia thành các giai đoạn khác nhau. Đây là pha G1, trong đó tế bào phát triển và chuẩn bị nhân đôi nhiễm sắc thể, pha S, trong đó nhiễm sắc thể kép và pha G2, trong đó tế bào tiếp tục phát triển và lần nguyên phân tiếp theo được chuẩn bị. Toàn bộ chu trình này được kiểm soát bởi một hệ thống điều khiển phân tử. Tại đây, các sự kiện ô được kích hoạt và kiểm soát, làm trung gian cho các tín hiệu dừng và tiếp tục dưới dạng các điểm kiểm tra. Do đó, một trạm kiểm soát phân tích các quá trình quan trọng và quá trình chuyển pha diễn ra trong chu kỳ tế bào. Những điều này phục vụ để bảo vệ tính toàn vẹn của vật liệu di truyền và đảm bảo rằng tế bào không bị thoái hóa. Ví dụ, một quá trình quan trọng có thể là khi sự phân ly nhiễm sắc thể xảy ra trong hoán vị. Metaphase đại diện cho giai đoạn thứ hai của quá trình phân chia tế bào, được gọi là nguyên phân và bệnh teo. Trong metase, nucleolus và vỏ hạt nhân thoái lui. Trong quá trình này, một cấu trúc điển hình được hình thành, được gọi là đơn nguyên. Nhiễm sắc thể khác nhau đáng kể trong giai đoạn này.
Chức năng và nhiệm vụ
Các điểm kiểm tra chu kỳ tế bào được thiết lập trong hai giai đoạn. Đây là giai đoạn xen kẽ với các điểm kiểm tra G1 và G2, và giai đoạn phân bào. Trong thời gian đầu, hoạt động hạt nhân gia tăng diễn ra, và kết hợp với điều này sau đó là tăng nguy cơ tổn thương DNA bởi các chất gây ung thư, chẳng hạn như những chất gây ra bởi tia UV. Điều này lần lượt có thể dẫn đến các khối u ác tính. Các chất độc khác nhau, thuốc, các chất độc và chất độc từ môi trường cũng có thể gây ra bệnh tật tại đây. Trong các giai đoạn, chuyên biệt protein được xây dựng để chống lại những khiếm khuyết như vậy, phát hiện chúng và ngăn tế bào chuyển sang giai đoạn khác tại điểm kiểm tra. Tế bào chết sau đó được gây ra bởi quá trình apoptosis. Theo nghĩa bóng, chúng ta có thể nói về sự tự sát có kiểm soát của tế bào, trái ngược với sự chết của tế bào do tổn thương cơ học, gây ra phản ứng viêm và không giải phóng tế bào chất. Quyết định được thực hiện tại điểm kiểm tra này liệu tế bào sẽ phân chia hay không. Hầu hết các tế bào trong cơ thể con người đều ở trạng thái tế bào không còn phân chia. Nếu không có thêm tín hiệu tại điểm kiểm tra này, tế bào đã rời khỏi chu kỳ và không còn phân chia. Sau đó nó chuyển sang pha G0. Cơ chế kiểm soát phân tử diễn ra trong quá trình kiểm soát chu kỳ tế bào. Trong các giai đoạn, đây là sự hình thành của protein 53 và 21 và BAX. Protein 53 là công cụ kiểm soát tính toàn vẹn của DNA. Nó cũng được coi là "người giám hộ" của bộ gen. Trong một quá trình sinh học, trong đó thông tin di truyền từ một sợi DNA được chuyển sang RNA, protein hoạt động như một yếu tố phiên mã điều chỉnh DNA khi bị hư hỏng và gây ra sự biểu hiện của các gen ức chế khối u. Cũng cần thiết cho chu kỳ tế bào động vật có xương sống là protein 21, một chất được gọi là chất ức chế CDK, ngăn chặn tế bào ở các giai đoạn chuyển tiếp để cho phép enzyme để sửa chữa DNA, ví dụ, có đủ thời gian để ngăn chặn sự phát triển của ung thư tế bào hoặc sửa chữa các khiếm khuyết di truyền khác nhau. BAX, đến lượt nó, là một protein hoạt động như một đồng yếu tố của protein 53. Nó giám sát quá trình chết rụng của tế bào. Tại điểm kiểm tra của chu kỳ tế bào thứ hai, trong giai đoạn nguyên phân, sự phân li của nhiễm sắc thể sau đó xảy ra trong hoán vị gen. Đây luôn là thời điểm quan trọng bởi vì, ví dụ, sự phân li không hoàn toàn dẫn đến sai lệch số lượng nhiễm sắc thể soma. Được biết, tế bào xôma của người có 46 nhiễm sắc thể.Điều này điều kiện được gọi là euploidy. Khi một bất thường hình thành, các nhiễm sắc thể có thể nhân lên. Sau đó, chúng ta nói về đa bội. Cuộc sống của con người không thể thực hiện được trong những điều kiện này. Không giống như số lượng nhiễm sắc thể lại không tương ứng với bộ đơn bội (n = 23), có sự phân ly khiếm khuyết của các nhiễm sắc thể hoặc nhiễm sắc thể chị em. Một bệnh liên quan đến thể này là thể ba nhiễm 21. Trong giai đoạn nguyên phân, câu đúng phân phối của các nhiễm sắc thể giữa tế bào mẹ và tế bào con được đảm bảo. Do đó, giai đoạn nguyên phân là một điểm kiểm tra trục chính. Điều này đòi hỏi một cơ chế điều khiển trục quay dựa trên thực tế là các nhiễm sắc thể không bị tách ra cho đến khi có sự gắn chính xác của các vi ống vào các kinetochores. Trình tự chính xác của các sự kiện trong giai đoạn phân bào vẫn chưa được nghiên cứu chính xác. Các bác sĩ giả định một sự tương tác của protein với kinetochore và các vi ống gắn liền của bộ máy trục chính.
Bệnh tật và rối loạn
Nếu các điểm kiểm tra chu kỳ ô bị xáo trộn, ung thư các tế bào có thể hình thành, chẳng hạn. Các ung thư tế bào được hình thành bằng cách biến đổi một tế bào bình thường thành một tế bào bất thường. Trong lành hệ thống miễn dịch, một ô được công nhận và bị phá hủy. Nếu điều này không xảy ra, một khối u sẽ hình thành. Nếu tế bào vẫn ở vị trí ban đầu, nó được gọi là khối u lành tính. Điều này có thể được loại bỏ. Mặt khác, các tế bào của một khối u ác tính có khả năng gây tổn thương các cơ quan và tế bào khác, có thể phá vỡ sự trao đổi chất và hình thành di căn. Không giống như các tế bào bình thường, tế bào ung thư có thể phân chia vô hạn và do đó cũng rất khó điều trị.
