Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wat is de timing van de celcyclus gereguleerd door?

De timing van de celcyclus wordt gereguleerd door een complex samenspel van verschillende factoren:

1. Intern controlesysteem:

* cyclines en cycline-afhankelijke kinasen (CDK's): Dit zijn de kernregulerende eiwitten. Cyclines zijn eiwitten waarvan de niveaus fluctueren door de celcyclus, terwijl CDK's kinasen zijn (enzymen die fosfaatgroepen toevoegen) die altijd aanwezig zijn.

* Cycline-CDK-complexen: Wanneer cyclines binden aan CDK's, worden ze actief en fosforyleren (fosfaatgroepen toevoegen aan) target eiwitten. Deze fosforylering veroorzaakt specifieke gebeurtenissen in de celcyclus, zoals DNA -replicatie of chromosoomcondensatie.

* Checkpoints: Dit zijn "kwaliteitscontrole" punten die ervoor zorgen dat de celcyclus alleen vordert wanneer aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan. Het G1 -checkpoint zorgt er bijvoorbeeld voor dat de cel de nodige voedingsstoffen heeft en dat DNA niet is beschadigd voordat de S -fase invoert (DNA -replicatie).

2. Externe signalen:

* Groeifactoren: Dit zijn eiwitten die celdeling stimuleren. Ze binden aan receptoren op het celoppervlak en activeren signaalroutes die uiteindelijk de activiteit van cyclines en CDK's beïnvloeden.

* voedingsstoffen: Voldoende voedingsstoffen zijn essentieel voor celgroei en deling. Cellen zullen niet de celcyclus betreden zonder voldoende voedingsstoffen.

* Celdichtheid: Cellen kunnen de dichtheid van cellen om hen heen voelen en hun eigen verdeling dienovereenkomstig reguleren. Dit helpt om ongecontroleerde groei te voorkomen.

* DNA -schade: Als DNA wordt beschadigd, kan de celcyclus worden gestopt om reparatie mogelijk te maken. Dit voorkomt de overdracht van mutaties op dochtercellen.

3. Andere factoren:

* telomeerlengte: De uiteinden van chromosomen, telomeren genoemd, verkorten met elke celdeling. Wanneer telomeren te kort worden, kan de cel senescentie ingaan (een staat van onomkeerbare groei -arrestatie) of apoptose ondergaan (geprogrammeerde celdood).

* Zuurstofniveaus: Cellen vereisen zuurstof voor ademhaling en energieproductie. Lage zuurstofniveaus kunnen de arrestatie van de celcyclus veroorzaken.

Samenvattend: De celcyclus is een strak gecontroleerd proces dat wordt gereguleerd door een complex samenspel van interne en externe signalen. Deze signalen beïnvloeden uiteindelijk de activiteit van cyclines en CDK's, die de celcyclus door de verschillende fasen sturen.