- วัฏจักรของเซลล์
- ระเบียบข้อบังคับ
- คำอธิบายของเฟส G1
- เฟสย่อยของ G1
- จุดควบคุมหรือ "ข้อ จำกัด "
- ด่าน G1 / S
- ความสำคัญ
- อ้างอิง
เฟส G1เป็นหนึ่งในขั้นตอนในการที่อินเตอร์เฟซของวงจรชีวิตของเซลล์จะแบ่งออก ผู้เขียนหลายคนอ้างถึงสิ่งนี้ว่าเป็น "ระยะการเจริญเติบโต" เนื่องจากในระหว่างนั้นการเจริญเติบโตที่สำคัญที่สุดของเซลล์เกิดขึ้น
ในช่วง G1 ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญภายในเซลล์ต่างๆจึงเกิดขึ้นเพื่อเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งตัว เมื่อถึงจุดหนึ่งของระยะนี้ซึ่งรู้จักกันในบางตำราว่า "จุด จำกัด " เซลล์จะมีส่วนร่วมในการแบ่งตัวและยังคงอยู่ในช่วง S ของการสังเคราะห์
ระยะวัฏจักรของเซลล์ (ที่มา: Richard Wheeler (Zephyris) ป้ายกำกับภาษาสเปนโดย Alejandro Porto / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) ผ่าน Wikimedia Commons)
วัฏจักรของเซลล์
วัฏจักรของเซลล์ประกอบด้วยลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในเซลล์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแบ่งตัว โดยทั่วไปถูกกำหนดให้เป็นกระบวนการที่แบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอนโดยเซลล์:
- เพิ่มขนาด (เฟส G1)
- คัดลอกดีเอ็นเอและสังเคราะห์โมเลกุลที่สำคัญอื่น ๆ (เฟสสังเคราะห์หรือเฟส S)
- เตรียมความพร้อมสำหรับการแบ่ง (ระยะ G2) และ
- แบ่ง (เฟส M หรือไมโทซิส)
ตามที่กล่าวข้างต้นวัฏจักรของเซลล์สามารถแบ่งออกเป็น "ช่วงเวลา" ที่ยิ่งใหญ่สองอย่างคืออินเทอร์เฟซและไมโทซิส อินเทอร์เฟซประกอบด้วยเฟส G1, S และ G2 ซึ่งประกอบด้วยกระบวนการทั้งหมดระหว่างการแบ่งไมโทติกหนึ่งกับอีกส่วนหนึ่งซึ่งเป็นสาเหตุที่กล่าวกันว่าเซลล์ใช้เวลาส่วนใหญ่ของชีวิตในส่วนต่อประสาน
ระเบียบข้อบังคับ
ตามข้อความ "กระตุ้น" หรือ "ยับยั้ง" ที่เซลล์ได้รับระหว่างการเชื่อมต่อนั้นสามารถ "ตัดสินใจ" ได้ว่าจะเข้าสู่วัฏจักรของเซลล์และแบ่งตัวหรือไม่
"ข้อความ" เหล่านี้ดำเนินการโดยโปรตีนเฉพาะบางชนิดรวมถึงปัจจัยการเจริญเติบโตตัวรับสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโตเหล่านี้ตัวแปลงสัญญาณและโปรตีนควบคุมนิวเคลียร์
นอกจากนี้เซลล์ยังมีจุดตรวจหรือจุด จำกัด ในระยะต่างๆซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัฏจักรของเซลล์ดำเนินไปอย่างถูกต้อง
เซลล์ "ไม่สืบพันธุ์" จำนวนมากแบ่งตัวอยู่ตลอดเวลาซึ่งเป็นสาเหตุที่กล่าวกันว่าอยู่ในวัฏจักรของเซลล์ที่ทำงานอยู่เสมอ
เซลล์ที่ไม่แบ่งตัวหรือเซลล์ที่หยุดนิ่งจะเข้าจากเฟส G1 ไปยังเฟสที่เรียกว่า G0 ซึ่งในระหว่างนั้นเซลล์เหล่านี้สามารถคงอยู่ได้เป็นเวลาหลายเดือนและหลายปี (หลายเซลล์ในร่างกายมนุษย์อยู่ในระยะนี้)
เซลล์ที่แตกต่างกันในระยะสุดท้ายไม่สามารถออกจากระยะ G0 และเข้าสู่วัฏจักรของเซลล์ได้เช่นในกรณีของเซลล์ประสาทบางชนิดเช่น
คำอธิบายของเฟส G1
ดังที่ได้กล่าวไว้ระยะ G1 ของวัฏจักรเซลล์ถือได้ว่าเป็นระยะการเจริญเติบโตเนื่องจากหลังจากเซลล์แบ่งตัวเซลล์ลูกสาวของมันจะเข้าสู่ระยะนี้และเริ่มสังเคราะห์เอนไซม์และสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการจำลองแบบของดีเอ็นเอในภายหลังและ การแบ่งเซลล์
ในช่วงนี้จะมีการผลิตโปรตีนและสารอาร์เอ็นเอจำนวนมากและระยะเวลาของมันมีความผันแปรสูงขึ้นอยู่กับปริมาณสารอาหารที่มีอยู่ในเซลล์โดยทั่วไป
เฟสย่อยของ G1
เฟส G1 สามารถอธิบายได้ว่าประกอบด้วยสี่ "เฟสย่อย": การแข่งขัน (g1a), รายการหรือรายการ (g1b), ความก้าวหน้า (g1c) และการประกอบ (g1d)
การแข่งขันหมายถึงกระบวนการที่เซลล์ที่เข้าสู่ G1 ดูดซึมสารอาหารและองค์ประกอบภายนอกเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มพลาสมา รายการหรือรายการประกอบด้วยรายการ "วัสดุ" เหล่านี้ซึ่งมีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของเซลล์
การเจริญเติบโตนี้เกิดขึ้นในช่วงย่อยของความก้าวหน้าซึ่งจะสิ้นสุดลงเมื่อวัสดุเหล่านี้รวมตัวกันเพื่อสร้างโครงสร้างเซลล์อื่น ๆ และทำให้ความก้าวหน้าของเซลล์เข้าสู่ระยะ G1 และไปยังจุดตรวจ
จุดควบคุมหรือ "ข้อ จำกัด "
เซลล์ทั้งหมดมีตัวควบคุมที่ช่วยให้สามารถตรวจสอบการเจริญเติบโตได้ ในตอนท้ายของระยะ G1 จะมีจุดตรวจเพื่อให้แน่ใจว่าการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นอย่างเหมาะสมและดีเอ็นเอของเซลล์ทั้งหมด "ไม่เสียหาย" และ "พร้อม" สำหรับขั้นตอนต่อไป
"การป้องกัน" แบบพิเศษที่พบในจุดตรวจนี้คือโปรตีนที่เรียกว่าไคเนสที่ขึ้นกับไซลินหรือ CDKs จาก Cyclin-Dependent Kinases ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีส่วนร่วมในการเริ่มต้นของการแบ่งดีเอ็นเอในช่วง S
ไคเนสที่ขึ้นกับไซคลินคือไคเนสของโปรตีนที่มีลักษณะโดยต้องการหน่วยย่อยที่แยกจากกัน (ไซคลิน) ซึ่งเป็นโดเมนที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเอนไซม์
จุดตรวจวัฏจักรของเซลล์ (ที่มา: WassermanLab / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) ผ่าน Wikimedia Commons และแก้ไขโดย Raquel Parada)
พวกเขามีหน้าที่ในการเพิ่มกลุ่มฟอสเฟตในซีรีนและ ธ รีโอนีนที่ตกค้างซึ่งอยู่ในโดเมนเฉพาะของโปรตีนเป้าหมายซึ่งเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของพวกมัน
พวกมันมีหน้าที่ที่สำคัญมากทั้งในการควบคุมการแบ่งตัวของเซลล์และในการมอดูเลตของการถอดรหัสยีนเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณภายนอกและภายในเซลล์ที่แตกต่างกัน ต้องขอบคุณโปรตีนเหล่านี้ไม่เพียง แต่เฟส G1 เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเฟส S และเฟส G2 เป็น "นาฬิกา" ของวัฏจักรของเซลล์
ด่าน G1 / S
จุดตรวจในระยะ G1 เป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดและอยู่ที่นั่นซึ่งเซลล์จะ "ตัดสินใจ" ว่ามันเติบโตเพียงพอหรือไม่และสภาวะทางโภชนาการรอบตัวและภายในนั้นเพียงพอที่จะเริ่มกระบวนการจำลองแบบจีโนมหรือไม่
ไคเนสของโปรตีนที่ขึ้นอยู่กับไซลินของวงศ์ย่อย 2 (Cdk2) ซึ่งขึ้นอยู่กับไซลินอีเข้าร่วมที่จุดเปลี่ยนเฟสนี้
เมื่อเซลล์ "เกิน" ด่านนี้และเข้าสู่ขั้นตอนต่อไปกิจกรรมของ Cdk1 จะถูก "ปิด" อีกครั้งโดยการทำลายส่วนของไซลินซึ่งเป็นสาเหตุที่แสดงให้เห็นว่าโปรตีนเหล่านี้ไม่ทำงานจนกว่า ว่ามีไซลินอยู่ในไซโตซอล
ความสำคัญ
ระยะ G1 ไม่เพียง แต่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์และสำหรับการเตรียมโครงสร้างย่อยสำหรับการแบ่งตัวเท่านั้น แต่จุดควบคุมของมันมีความสำคัญอย่างยิ่งจากมุมมองของการควบคุมการเพิ่มจำนวนของเซลล์
"การควบคุม" ของการควบคุมการแพร่กระจายเป็นหนึ่งในตัวขับเคลื่อนหลักของการพัฒนาเนื้องอกในเนื้อเยื่อประเภทต่างๆเนื่องจากจุดตรวจหลายจุดของวัฏจักรของเซลล์ถูก "ข้าม" ในระหว่างการสร้างเนื้องอก
อ้างอิง
- Casem, ML (Ed.). (2016) กรณีศึกษาชีววิทยาของเซลล์. สำนักพิมพ์วิชาการ.
- Encyclopaedia Britannica Inc. (2019). สารานุกรมบริแทนนิกา. สืบค้นเมื่อ 5 เมษายน 2020 จาก www.britannica.com/science/cell-cycle
- Harrison, MK, Adon, AM & Saavedra, HI Cdks เฟส G1 ควบคุมวงจรเซนโตรโซมและเป็นสื่อกลางในการขยายสัญญาณเซนโตรโซมที่ขึ้นอยู่กับ oncogene เซลล์ Div 6, 2 (2011). https://doi.org/10.1186/1747-1028-6-2
- Li, Y. , Barbash, O. , & Diehl, JA (2015). การควบคุมวัฏจักรของเซลล์ ในพื้นฐานระดับโมเลกุลของมะเร็ง (หน้า 165-178) ที่เก็บเนื้อหาเท่านั้น!.
- Lodish, H. , Berk, A. , Kaiser, CA, Krieger, M. , Scott, MP, Bretscher, A. , … & Matsudaira, P. (2008) อณูชีววิทยาของเซลล์. Macmillan
- Maluales, M. (2014). ไคเนสที่ขึ้นกับไซคลิน ชีววิทยาของจีโนม, 15 (6), 122.
- McDaniel, John. (2020, 6 เมษายน). ระยะ G1: เกิดอะไรขึ้นในช่วงนี้ของวัฏจักรเซลล์?. sciencing.com ดึงมาจาก https://sciencing.com/happens-during-g1-phase-8220720.html
- Tanase, C. , Ogrezeanu, I. , & Badiu, C. (2011). พยาธิวิทยาระดับโมเลกุลของ adenomas ต่อมใต้สมอง เอลส์