Hvad giver signalet for en celle at opdele i cellecyklus?

Beslutningen om, at en celle skal opdeles, er en kompleks proces, der kontrolleres af en række interne og eksterne signaler. Disse signaler virker på et komplekst netværk af proteiner og enzymer, der regulerer progressionen af cellecyklussen.

Her er nogle nøglefaktorer, der kan udløse celledeling:

interne signaler:

* Vækstfaktorer: Disse er proteiner, der udskilles af andre celler, der binder til receptorer på celleoverfladen og udløser intracellulære signalveje, der fremmer cellevækst og opdeling.

* Cellestørrelse: Celler har en "kritisk størrelse" tærskel. Når de når en bestemt størrelse, er det mere tilbøjelige til at indlede opdeling.

* DNA -skade: Når DNA er beskadiget, kan cellecyklussen standses ved specifikke kontrolpunkter for at muliggøre reparation. Hvis skaden er for alvorlig, kan cellen imidlertid programmeres til at dø (apoptose) eller gå ind i en tilstand af senescens (permanent cellecyklusstop).

* NÆRMIDLEMDAGELSE: Der er behov for tilstrækkelige næringsstoffer til cellevækst og opdeling. Mangel på næringsstoffer kan udløse cellecyklusstop.

* Cellulære energiniveau: Celler har brug for nok energi (ATP) til at afslutte celledelingsprocesserne.

* Mikrotubulusorganisation: Spindelfibrene, der adskiller kromosomer under mitose, består af mikrotubuli. Deres rette organisation er vigtig for en vellykket celledeling.

eksterne signaler:

* hormoner: Nogle hormoner, som østrogen, kan stimulere celledeling i specifikke væv.

* Ekstracellulær matrix: Den ekstracellulære matrix (ECM) giver strukturel support og signaleringstegn, der kan påvirke celledeling.

* Kontaktinhibering: Normale celler holder op med at opdele, når de kommer i kontakt med andre celler. Dette er en mekanisme til at forhindre ukontrolleret vækst.

Nøgle regulatoriske proteiner:

* cyclins og cyclin-afhængige kinaser (CDK'er): Disse proteiner fungerer som en "master switch" til cellecyklusprogression. Cycliner binder til CDK'er for at aktivere dem, og de aktiverede CDK'er phosphorylerer andre proteiner, hvilket driver cellecyklussen fremad.

* kontrolpunkter: Dette er punkter i cellecyklussen, hvor fremskridtene pauses for at sikre, at alle kritiske trin er afsluttet, før de går videre. Eksempler inkluderer G1/S -kontrolpunktet (kontroller for DNA -skade) og G2/M -kontrolpunktet (kontroller for korrekt kromosomduplikation).

Det er vigtigt at huske, at beslutningen om at opdele er en fint afstemt proces, der involverer samspillet mellem mange faktorer. At forstå de komplekse signalveje og reguleringsmekanismer, der styrer celledeling, er afgørende for at forstå både normal cellevækst og udvikling af sygdomme som kræft.