Todo o ciclo celular é controlado por um sistema de controle. Num Ponto de verificação do ciclo celular processos críticos e transições de fase que ocorrem dentro de um ciclo celular são regulados.
Qual é o ponto de verificação do ciclo celular?
A sequência de eventos fisiológicos nas células que possuem um núcleo é chamada de ciclo celular. Isso ocorre como um ciclo que começa após uma divisão celular e inicia a próxima. Consiste na interfase e mitose. Uma célula-mãe se divide em duas células-filhas, nas quais a interfase começa. A atividade do gene regula o metabolismo da célula em crescimento, enquanto um nucléolo se desenvolve no núcleo da célula.
A interfase é a mais longa das duas e então muda para mitose. É novamente dividido em diferentes fases. São a fase G1 em que a célula cresce e a duplicação dos cromossomos é preparada, a fase S, em que os cromossomos se dobram, e a fase G2, em que a célula continua a crescer e a próxima mitose é preparada.
Todo esse ciclo é controlado por um sistema de controle molecular. É aqui que os eventos da célula são acionados e controlados, que transmitem sinais de parada e outros sinais na forma de pontos de controle. Os processos críticos e as transições de fase que ocorrem dentro do ciclo celular são analisados em um ponto de controle. Eles servem como proteção para a integridade do material genético e garantem que a célula não degenere.
Um processo crítico pode, e. B. ser quando ocorre uma separação dos cromossomos na metáfase. A metáfase representa a segunda fase da divisão celular, conhecida como mitose e meiose. Na metáfase, o nucléolo e o envelope nuclear recuam. Uma estrutura típica é formada, um chamado monaster. Os cromossomos diferem significativamente uns dos outros nesta fase.
Função e tarefa
Os pontos de verificação do ciclo celular são definidos em duas fases. São a interfase com os pontos de controle G1 e G2 e a fase de mitose. Durante o primeiro, há um aumento da atividade central, que está associado a um risco aumentado de danos ao DNA de agentes cancerígenos, por exemplo, causados pela luz ultravioleta. Isso, por sua vez, pode levar a tumores malignos.
Várias toxinas, drogas, venenos ambientais e toxinas também podem causar doenças aqui. Na interfase, são construídas proteínas especializadas que neutralizam tais defeitos, detectam-nos e, no checkpoint, evitam que a célula mude para outra fase. A morte celular é então provocada por apoptose. Figurativamente, pode-se falar de um suicídio controlado da célula, que comparado à morte da célula por z. B. lesões mecânicas desencadeiam uma reação inflamatória e nenhum citoplasma é liberado.
Neste ponto de controle, é decidido se a célula será dividida ou não. A maioria das células do corpo humano está em um estado em que a célula não mais se divide. Portanto, se não houver mais sinal nesse ponto de controle, a célula saiu do ciclo e não está mais se dividindo. Em seguida, ele muda para a fase G0.
Os mecanismos de controle molecular ocorrem no controle do ciclo celular. Na interfase, são a formação das proteínas 53 e 21 e BAX. A proteína 53 é decisiva para o controle da integridade do DNA. Ele também é conhecido como o “guardião” do genoma. Em um processo biológico no qual a informação genética de uma fita de DNA é transferida para o RNA, a proteína atua como um fator de transcrição que regula positivamente o DNA quando ele é danificado e causa a expressão de genes supressores de tumor.
Também essencial para o ciclo celular dos vertebrados é a proteína 21, um conhecido inibidor de CDK, que bloqueia a célula nas transições de fase para que as enzimas para reparo do DNA tenham tempo suficiente para, por exemplo, suprimir o crescimento de células cancerosas ou causar vários defeitos genéticos remédio. BAX, por sua vez, é uma proteína que atua como cofator da proteína 53. Ele monitora a apoptose da célula.
No segundo ponto de verificação do ciclo celular, na fase mitótica, os cromossomos são separados na metáfase. Este é sempre um momento crítico como, por exemplo, B. separação incompleta leva a aberrações cromossômicas numéricas somáticas.
Sabe-se que a célula do corpo humano possui 46 cromossomos. Essa condição é chamada de euploidia. Quando uma anormalidade se forma, os cromossomos podem se multiplicar. Então falamos de poliploidia. A vida humana não é possível nessas condições. Se o número de cromossomos não corresponder ao conjunto haplóide (n = 23), há uma separação incorreta dos cromossomos ou cromátides irmãs. Uma doença que acompanha isso é a trissomia do 21.
Na fase de mitose, a distribuição correta dos cromossomos entre as células mãe e filha é garantida. Portanto, a fase mitótica é um ponto de controle do fuso. Isso traz consigo um mecanismo de controle do fuso baseado no fato de que os cromossomos só são separados quando os microtúbulos estão corretamente fixados aos cinetocoros. O processo exato durante a fase de mitose ainda não foi pesquisado com precisão. Os médicos presumem que as proteínas interagem com o cinetocoro e os microtúbulos aderentes do aparelho do fuso.
Doenças e enfermidades
Se os pontos de verificação do ciclo celular forem perturbados, z. B. formam células cancerosas. A célula cancerosa é criada pela transformação de uma célula normal em uma anormal. No sistema imunológico saudável, uma célula é reconhecida e destruída. Se isso não acontecer, forma-se um tumor.
Se a célula permanecer em seu local original, é chamado de tumor benigno. Isso pode ser eliminado. As células de um tumor maligno, por sua vez, são capazes de danificar outros órgãos e células, podem atrapalhar o metabolismo e formar metástases. Em contraste com as células normais, as células cancerosas podem se dividir infinitamente e, portanto, são difíceis de tratar.
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