معلومة

7.2: دورة الخلية - علم الأحياء

7.2: دورة الخلية - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لا يمكن أن تنقسم الخلية حقيقية النواة إلى قسمين ، والاثنان إلى أربعة ، وما إلى ذلك ما لم يتم تبديل عمليتين:

  • مضاعفة من الجينوم (الحمض النووي) في المرحلة S. (مرحلة التوليف) لدورة الخلية ؛
  • النصف من هذا الجينوم أثناء الانقسام (المرحلة M.).

التحكم في دورة الخلية

يتم التحكم في مرور الخلية عبر دورة الخلية بواسطة البروتينات الموجودة في السيتوبلازم. من بين اللاعبين الرئيسيين في الخلايا الحيوانية:

  • الأعاصير
    • جي1 الأعاصير (د الأعاصير)
    • الأعاصير S- المرحلة (الأعاصير E و A)
    • الأعاصير الانقسامية (ب الأعاصير)

    ترتفع مستوياتها في الخلية وتنخفض مع مراحل دورة الخلية.

  • الكينازات المعتمدة على السيكلين (Cdks)
    • أ جي1 Cdk (Cdk4)
    • ا S- المرحلة Cdk (Cdk2)
    • ا M- المرحلة Cdk (Cdk1)

    تظل مستوياتها في الخلية مستقرة إلى حد ما ، ولكن يجب على كل منها ربط cyclin المناسب (الذي تتقلب مستوياته) حتى يتم تنشيطه. يضيفون مجموعات الفوسفات إلى مجموعة متنوعة من ركائز البروتين التي تتحكم في العمليات في دورة الخلية.

  • ال مجمع تعزيز الطور (APC). (يُطلق على APC أيضًا اسم سيكلوسوم، وغالبًا ما يتم تعيين المجمع باسم APC / C.) و APC / C
    • يؤدي إلى الأحداث التي تؤدي إلى تدمير cohesin (كما هو موضح أدناه) مما يسمح بفصل الكروماتيدات الشقيقة
    • يحط من الأعاصير الانقسامية (ب)

خطوات الدورة

  • ارتفاع مستوى جي1- الأعاصير ترتبط بأقراص Cdks الخاصة بهم وترسل إشارة للخلية لتحضير الكروموسومات للنسخ المتماثل.
  • ارتفاع مستوى عامل تعزيز المرحلة S (SPF) - والتي تتضمن A cyclins مرتبطة بـ Cdk2 - تدخل النواة وتجهز الخلية لتكرار الحمض النووي الخاص بها (والجسيمات المركزية الخاصة بها).
  • مع استمرار تكرار الحمض النووي ، يتم تدمير cyclin E ، ويبدأ مستوى الأعاصير الانقسامية في الارتفاع (في G2).
  • إزفاء عامل تعزيز المرحلة M (مجمع الأعاصير الانقسامية [B] مع M-phase Cdk [Cdk1]) في النواة يبدأ
    • تجميع المغزل الانقسامي
    • انهيار الغلاف النووي
    • وقف جميع نسخ الجينات
    • تكثف الكروموسومات
  • هذه الأحداث تأخذ الخلية إلى الطورية من الانقسام.
  • في هذه المرحلة ، ينشط عامل تعزيز المرحلة M مجمع تعزيز الطور (APC / C) أي
    • يسمح للكروماتيدات الشقيقة في لوحة الطور الطوري بالانفصال والانتقال إلى القطبين (= طور الطور) ، واستكمال الانقسام الفتيلي.

يعتمد فصل الكروماتيدات الشقيقة على انهيار cohesin التي كانت تجمعهم معًا. يعمل مثل هذا.

  • يحدث انهيار كوهيسين بسبب بروتياز يسمى منفصلة (يُعرف أيضًا باسمeparin).
  • يتم الاحتفاظ بـ Separase غير نشط حتى وقت متأخر من الطور من قبل وصي مثبط يسمى سيكورين.
  • يبدأ الطور الطور عندما يقوم مركب التعزيز الطوري (APC / C) بتدمير سيكورين (عن طريق وضع علامة عليه مع يوبيكويتين للإيداع في بروتيازوم) وبالتالي إنهاء تثبيطه للفصل والسماح
  • منفصل لتحطيم cohesin
  • يدمر الأعاصير ب. يتم ذلك أيضًا عن طريق إرفاقهم بـ يوبيكويتين التي تستهدفهم للتدمير البروتيازومات.
  • يتحول إلى توليف G1 الأعاصير (D) للمنعطف التالي من الدورة.
  • يحلل الجينين ، وهو بروتين يحافظ على الحمض النووي المركب حديثًا في المرحلة S من التكرار قبل الانقسام الفتيلي.

هذه فقط إحدى الآليات التي تضمن الخلية من خلالها نسخ كل جزء من جينومها مرة واحدة - ومرة ​​واحدة فقط - خلال المرحلة S

قامت بعض الخلايا بقطع دورة الخلية عن عمد مما يسمح بتكرار مراحل S دون استكمال الانقسام و / أو الحركة الخلوية. هذا يسمي التكاثر.

الانقسام الاختزالي ودورة الخلية

يتطلب السلوك الخاص للكروموسومات في الانقسام الاختزالي الأول بعض الضوابط الخاصة. ومع ذلك ، فإن المرور عبر دورة الخلية في الانقسام الاختزالي الأول (وكذلك الانقسام الاختزالي الثاني ، وهو في الأساس تقسيم انقسام) يستخدم العديد من نفس اللاعبين ، على سبيل المثال ، MPF و APC. (في الواقع ، يُطلق على MPF أيضًا اسم مaturation-صالرومانسية Fالفاعل لدوره في الانقسام الاختزالي الأول والثاني لتطوير البويضات.

مراقبة جودة دورة الخلية

تحتوي الخلية على عدة أنظمة لمقاطعة دورة الخلية إذا حدث خطأ ما.

تلف الحمض النووي نقاط تفتيش. هذه الإحساس بتلف الحمض النووي قبل أن تدخل الخلية في المرحلة S.1 نقطة تفتيش) وكذلك بعد المرحلة S (a G2 نقطة تفتيش). يؤدي تلف الحمض النووي قبل دخول الخلية إلى المرحلة S إلى تثبيط عمل Cdk2 وبالتالي إيقاف تقدم دورة الخلية حتى يمكن إصلاح الضرر. إذا كان الضرر شديدًا بحيث لا يمكن إصلاحه ، فإن الخلية تدمر نفسها بنفسها عن طريق موت الخلايا المبرمج. تلف الحمض النووي بعد المرحلة S.2 checkpoint) ، يمنع عمل Cdk1 وبالتالي يمنع الخلية من الانطلاق من G2 للانقسام. فحص التكرار الناجح للحمض النووي أثناء المرحلة S. إذا توقف النسخ المتماثل عند أي نقطة على الحمض النووي ، فإن التقدم خلال دورة الخلية يتوقف حتى يتم حل المشكلة.

نقاط تفتيش المغزل. تم اكتشاف بعض هذه العناصر لاكتشاف أي فشل في ألياف المغزل في الالتصاق kinetochores واعتقال الزنزانة في الطورية حتى يتم إرفاق جميع kinetochores بشكل صحيح. يكتشفون المحاذاة غير الصحيحة للمغزل نفسه ويمنع الحركة الخلوية. علاوة على ذلك ، فإنها تؤدي إلى موت الخلايا المبرمج إذا كان الضرر لا يمكن إصلاحه. تتطلب جميع نقاط التفتيش التي تم فحصها خدمات مجموعة من البروتينات. وقد ارتبطت الطفرات في الجينات التي تشفر بعضًا منها بالسرطان. أي أنها جينات مسرطنة. لا ينبغي أن يكون هذا مفاجئًا لأن فشل نقاط التفتيش يسمح للخلية بمواصلة الانقسام على الرغم من الإضرار بسلامتها.

أمثلة على نقاط التفتيش

ص 53

يستشعر بروتين p53 تلف الحمض النووي ويمكن أن يوقف تقدم دورة الخلية في G1 (عن طريق منع نشاط Cdk2). كلا النسختين من ص 53 يجب أن يتم تحور الجين حتى تفشل الطفرات في ص 53 متنحية ، و ص 53 يؤهل بأنه أ الكابتة للورم الجين.

يعتبر بروتين p53 أيضًا لاعبًا رئيسيًا في موت الخلايا المبرمج، مما يجبر الخلايا "السيئة" على الانتحار. لذلك إذا كانت الخلية تحتوي فقط على نسخ متحولة من البروتين ، فيمكنها أن تعيش - وربما تتطور إلى سرطان. في الواقع ، أكثر من نصف السرطانات البشرية تؤويها ص 53 الطفرات وليس لديها بروتين p53 فعال.


شاهد الفيديو: دورة الخلية 3 (سبتمبر 2022).