Hvordan interne og eksterne regulatorer styrer cellecyklussen

Af Alan Osborne Opdateret 24. marts 2022

Både interne og eksterne regulatorer spiller en central rolle i timingen af intervallet mellem successive celledelinger - cellecyklussen. Celler skal dele sig, fordi når de bliver for store, kan deres membran ikke effektivt transportere næringsstoffer og affaldsstoffer. Hver celle er omgivet af en plasmamembran, der adskiller dens indre fra det ydre miljø.

Celleopdeling

Celledeling er essentiel, men energisk dyr og udsat for fejl. Før mitose skal hver celle trofast replikere sit DNA; denne genetiske plan sikrer, at de to datterceller arver al nødvendig information for at fungere og vokse. Indbyggede reguleringsmekanismer minimerer fejl og beskytter mod ukontrolleret spredning.

Interne regulatorer

Interne regulatorer er proteiner, der overvåger ændringer i cellen. For eksempel forhindrer et checkpoint-protein at komme ind i mitose, indtil DNA-replikationen er fuldført. En anden intern regulator verificerer, at replikerede kromosomer er korrekt fastgjort til spindelapparatet, før adskillelse begynder. Disse sikkerhedsforanstaltninger sikrer, at delingen kun fortsætter, når cellen er klar.

Eksterne regulatorer

Eksterne regulatorer er også proteiner, men de reagerer på signaler udefra cellen. De kan accelerere eller bremse cellecyklussen baseret på miljømæssige signaler. Et klassisk eksempel er et protein, der detekterer molekyler på naboceller, og standser deling, når celler bliver overfyldte. Denne mekanisme forklarer, hvorfor celler i en petriskål vokser til et tyndt monolag, før de ophører med proliferation.

Forskelle og betydning

Den grundlæggende skelnen er, at interne regulatorer reagerer på intracellulære stimuli, mens eksterne regulatorer reagerer på ekstracellulære signaler. Uden disse kontroller ville cellevækst være uregelmæssig og farlig. Afbrydelse af regulatoriske veje ligger til grund for mange sygdomme, herunder kræft, hvor celler ignorerer tæthedstegn og danner invasive tumorer. Eksterne faktorer såsom rygning, stråling eller virusinfektion kan yderligere forringe regulatorisk kontrol.