Bogdanhoda/iStock/GettyImages

De celcyclus bestaat uit drie voorbereidende fasen die aan de mitose voorafgaan, gezamenlijk bekend als interfase. Deze fasen – G1 (Gap1), S (Synthese) en G2 (Gap2) – zijn essentieel voor groei, DNA-duplicatie en organelbiogenese, terwijl ingebouwde controlepunten beschermen tegen fouten vóór de celdeling.

G1-fase

Onmiddellijk na cytokinese gaan cellen de G1-fase in. Hier neemt de eiwitsynthese toe om het cytosol uit te breiden – het waterige interieur dat enzymen en structurele eiwitten huisvest. Deze groeifase stimuleert ook de wateropname, waardoor het celvolume toeneemt. In zoogdiercellen bedraagt de eiwitconcentratie in het cytosol gemiddeld ongeveer 100 mgml⁻¹.

Synthesefase

Tijdens de S-fase dupliceert de cel zijn volledige genoom. DNA-replicatie is een complex, eiwitrijk proces; de machinerie moet ook nieuwe histoneiwitten produceren die het nieuw gesynthetiseerde DNA verpakken. De gelijktijdige synthese van DNA en histonen zorgt ervoor dat chromatine goed georganiseerd blijft. Remming van de DNA-synthese, bijvoorbeeld met aphidicoline, stopt automatisch de productie van histonen, wat hun nauwe koppeling onderstreept.

G2-fase

In G2 bereidt de cel zich voor op mitose. Nu het DNA al is gerepliceerd, verschuift de focus naar het dupliceren van organellen – mitochondriën, chloroplasten en andere afzonderlijke structuren – zodat elke dochtercel de noodzakelijke componenten ontvangt. Deze fase zorgt er ook voor dat de cel het cytoskelet en de membraansamenstelling kan verfijnen ter voorbereiding op deling.

Checkpoints

Interfase-controlepunten dienen als kwaliteitscontrolecontrolepunten die de succesvolle voltooiing van elke voorgaande fase verifiëren. Het G1-S-controlepunt bevestigt dat de cel voldoende energie heeft en dat het DNA intact is voordat wordt overgegaan tot replicatie. Het S-fase-controlepunt bewaakt de betrouwbaarheid van de replicatie en zorgt ervoor dat er geen onderbrekingen of mismatches optreden. Ten slotte beoordeelt het G2-M-controlepunt de DNA-integriteit en de algehele cellulaire gereedheid vóór het begin van de mitose opnieuw.