Регуляция клеточного цикла.

Клеточный цикл

Клеточный цикл- это период жизни клетки от момента ее образования, путем деления материной клетки, до момента ее собственного деления или же смерти.

Клеточный цикл состоит из двух основных периодов: интерфаза (пресинтетический, синтетический, постсинтетический) и митоз (профаза, метафаза, анафаза, телофаза)

G1-фаза.

Пресинтетическая фаза или фаза роста. Восстановление содержания цитоплазмы, цитоплазматических белков и увеличения лочерних клеток до размера материнской. Именно в этот период принимается «решение» о вступление клетки в очередной митотический цикл, или же о прекращении деления.

Клетки, вышедшие из цикла, вступают в G0- фазу. Они представляют собой так называемые покоящиеся, временно или окончательно переставшие размножаться клетки. В некоторых тканях такие клетки могут находиться длительное время, сохраняя при этом способность к деление. При особых факторах они смогут снова войти в клеточный цикл.

Например, большинство клеток печени находятся в G0- фазе, они не синтезируют ДНК и не делятся. Однако при удалении части печени многие клетки начинают подготовку к митозу, переходят к синтезу ДНК и могут митотически делиться.

S- фаза.

Синтетический период: в ядре клетки происходит удвоение ДНК(кроме центромерных участков) и хромосомных белков; в цитоплазме- удвоение центриолей. К концу периода, клетка становиться тетраплоидной по ДНК.

G2- фаза

Постсинтетическая фаза, где происходит синтез белков, необходимых для прохождения митоза, и в т.ч. тубулина, из которого формируются микротрубочки веретена деления.

М-фаза

Фаза деления тетраплоидной (по ДНК) клетки на де диплоидные. Различают четыре основные фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

Профаза

В ядре клетки конденсируются хромосомы. Каждая хромосома содержит две прилегающие друг другу хроматиды. В этой фазе сестринские хромосомы связаны друг с другом во многих местах с помощью белков- когезинов. Ядерная оболочка распадается, аналогичный процесс происходит в цитаплазме: ЭПС и аппарат Гольджи распадаются на везикулы. Две диплосомы (пара центриолей) расходятся к полюсам клетки и учавствуют в формировании веретена деления.

Метафаза

Хромосомы достигают максимальной конденсации и выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку хромосом, или материнскую звезду. Постепенно разрушается когезиновый комплексы между сестринскими хроматидами. Путем полимеризации белка тубулина завершается процесс формирования веретена деления. В его состав входят 3 вида микротрубочек: кинетохорные, астральные, полярные.

Анафаза

Хроматиды, сохраняя максимальную степень конденсации, теряют связь друг с другом и начинают расходиться к полюсам клетки. Две хроматиды каждой хромосомы расходься к противоположенному полюсу, поэтому обе дочерние клетки получают полные и равные наборы однохроматидных хромосом. Движение обеспечивается микротрубочками и белками- транслокатарами.

Телофаза

Каждый набор расходящихся однохроматидных хромосом, приблизившись к «своей» диплосоме, останавливается. Вновь формируя два дочерних ядра. Хромосомы постепенно деконденсируются. В поздней телофазе проиходит цитотомия (цитокенез)- разделение клетки между ядрами.

Регуляция клеточного цикла.

В регуляции клеточного цикла играют важную роль специализированные протеинкеназы- циклинзависимые киназы Cdk (Cyclin- dependent kinases, Cdk-1, Cdk-2, Cdk-4, Cdk-6). Для активации Cdk требуется связывание с ней специального белка- циклина. Имеется несколько разновидностей циклинов: Циклины А,B,E,D.

Принципы работы- Cdk:

· Выведение из цикла комплекса циклин- Cdk предыдущей стадии;

· Стимуляция событий своей стадии

· Образование комплекса следующей стадии

Механизмы действия комплексов Циклин- Cdk

Способы регуляции содержания и активности Cdk