نقطة فحص دورة الخلية: الوظيفة والمهام والدور والأمراض

يتم التحكم في دورة الخلية بأكملها بواسطة نظام نقاط تفتيش. تنظم نقطة تفتيش دورة الخلية العمليات الحرجة وانتقالات الطور التي تحدث داخل دورة الخلية.

ما هي نقطة تفتيش دورة الخلية؟

يتم التحكم في دورة الخلية بأكملها بواسطة نظام تحكم. تنظم نقطة تفتيش دورة الخلية العمليات الحرجة وانتقالات الطور التي تحدث داخل دورة الخلية. يسمى تسلسل الأحداث الفسيولوجية في الخلايا التي تحتوي على نواة بدورة الخلية. يحدث هذا كدورة تبدأ بعد انقسام خلية واحدة وتبدأ في التالي. يتكون من الطور البيني والانقسام. في هذه العملية ، تنقسم الخلية الأم إلى خليتين ابنتيتين ، حيث يبدأ الطور البيني مرة أخرى. ال جينة ينظم النشاط الموجود هناك عملية التمثيل الغذائي للخلية النامية ، بينما تتطور النواة في نواة الخلية. الطور البيني هو الأطول من الاثنين ثم يتغير إلى الانقسام. ينقسم مرة أخرى إلى مراحل مختلفة. هذه هي المرحلة G1 ، حيث تنمو الخلية ويتم تحضير مضاعفة الكروموسوم ، المرحلة S ، والتي فيها الكروموسومات مزدوج ، و G2 ، حيث تستمر الخلية في ذلك باقة النمو ويتم تحضير الانقسام التالي. يتم التحكم في هذه الدورة بأكملها بواسطة نظام تحكم جزيئي. هنا ، يتم تشغيل أحداث الخلية والتحكم فيها ، والتي تتوسط إشارات التوقف والاستمرار في شكل نقاط تفتيش. وبالتالي ، فإن نقطة التفتيش تحلل العمليات الحرجة وانتقالات الطور التي تحدث داخل دورة الخلية. تعمل هذه على حماية سلامة المادة الوراثية وضمان عدم تدهور الخلية. على سبيل المثال ، قد تحدث عملية حرجة عندما يحدث فصل الكروموسوم في الطور الفوقي. يمثل Metaphase المرحلة الثانية من انقسام الخلايا ، والمعروفة باسم الانقسام و إنقسام منصف. في الطور الاستوائي ، تتراجع النواة والمغلف النووي. خلال هذه العملية ، يتم تشكيل هيكل نموذجي يسمى دير. الكروموسومات تختلف بشكل كبير عن بعضها البعض خلال هذه المرحلة.

الوظيفة والمهمة

يتم إنشاء نقاط تفتيش دورة الخلية على مرحلتين. هذه هي الطور البيني مع نقطتي تفتيش G1 و G2 ، والمرحلة الانقسامية. خلال المرحلة الأولى ، يحدث نشاط نووي متزايد ، ويرتبط بذلك زيادة خطر تلف الحمض النووي بواسطة المواد المسرطنة ، مثل تلك التي يسببها ضوء الأشعة فوق البنفسجية. هذا بدوره يمكن قيادة للأورام الخبيثة. سموم مختلفة ، المخدرات، السموم البيئية والسموم يمكن أن تسبب الأمراض هنا. في الطور البيني المتخصصة البروتينات تم إنشاؤها لمواجهة هذه العيوب واكتشافها ومنع الخلية من التحول إلى مرحلة أخرى عند نقطة التفتيش. ثم يتم تحفيز موت الخلايا عن طريق موت الخلايا المبرمج. من الناحية المجازية ، يمكننا التحدث عن انتحار محكوم للخلية ، والذي ، على عكس موت الخلية من خلال الإصابة الميكانيكية ، يؤدي إلى تفاعل التهابي ولا يطلق السيتوبلازم. يتم اتخاذ القرار عند نقطة التفتيش هذه ما إذا كانت الخلية ستنقسم أم لا. معظم الخلايا في جسم الإنسان في حالة لم تعد الخلية تنقسم. إذا لم تكن هناك إشارة أخرى عند نقطة التفتيش هذه ، فإن الخلية قد تركت الدورة ولم تعد تنقسم. ثم ينتقل إلى المرحلة G0. تحدث آليات التحكم الجزيئي أثناء التحكم في دورة الخلية. في الطور البيني ، هذه هي تشكيل البروتينات 53 و 21 و BAX. البروتين 53 مفيد في التحكم في سلامة الحمض النووي. ويشار إليه أيضًا باسم "الوصي" على الجينوم. في عملية بيولوجية يتم فيها نقل المعلومات الجينية من خيط DNA إلى الحمض النووي الريبي ، يعمل البروتين كعامل نسخ ينظم الحمض النووي عند تلفه ويسبب التعبير عن الجينات الكابتة للورم. يعد البروتين 21 أيضًا ضروريًا لدورة الخلية الفقارية ، وهو ما يسمى بمثبط CDK ، والذي يمنع الخلية في انتقالات الطور للسماح الانزيمات لإصلاح الحمض النووي وقتًا كافيًا ، على سبيل المثال ، لقمع نمو سرطان الخلايا أو إصلاح العيوب الجينية المختلفة. BAX ، بدوره ، هو بروتين يعمل كعامل مساعد للبروتين 53. يراقب موت الخلايا المبرمج في الخلية. عند نقطة تفتيش دورة الخلية الثانية ، في مرحلة الانقسام الفتيلي ، يحدث فصل الكروموسوم في الطور الطوري. هذه دائمًا لحظة حرجة لأنه ، على سبيل المثال ، يؤدي الفصل غير الكامل إلى انحرافات كروموسومية عددية جسدية. من المعروف أن الخلية الجسدية البشرية لديها 46 الكروموسومات.هذه حالة يسمى euploidy. عندما يتشكل شذوذ ، يمكن أن تتكاثر الكروموسومات. ثم نتحدث عن تعدد الصبغيات. حياة الإنسان غير ممكنة في ظل هذه الظروف. نظرًا لأن عدد الكروموسومات مرة أخرى لا يتوافق مع المجموعة أحادية الصيغة الصبغية (ن = 23) ، فهناك فصل معيب للكروموسومات أو الكروماتيدات الشقيقة. المرض المرتبط بهذا هو التثلث الصبغي 21. في مرحلة الانقسام ، الصحيح توزيع من الكروموسومات بين الأم والخلايا البنت مضمونة. لذلك ، فإن مرحلة الانقسام هي نقطة تفتيش للمغزل. يستلزم هذا آلية تحكم في المغزل تستند إلى حقيقة أن الكروموسومات لا تنفصل حتى يكون هناك ارتباط صحيح للأنابيب الدقيقة بالحركية. لم يتم التحقيق بدقة في التسلسل الدقيق للأحداث خلال المرحلة الانقسامية. يفترض الأطباء وجود تفاعل بين البروتينات مع kinetochore والأنابيب الدقيقة المرفقة بجهاز المغزل.

الأمراض والاضطرابات

إذا كانت نقاط تفتيش دورة الخلية مضطربة ، سرطان قد تتشكل الخلايا ، على سبيل المثال. ال سرطان تتشكل الخلية عن طريق تحويل خلية طبيعية إلى خلية غير طبيعية. في الصحة الجهاز المناعي، يتم التعرف على الخلية وتدميرها. إذا لم يحدث هذا ، يتشكل ورم. إذا بقيت الخلية في مكانها الأصلي ، فإنها تسمى ورم حميد. يمكن القضاء على هذا. من ناحية أخرى ، فإن خلايا الورم الخبيث قادرة على إتلاف الأعضاء والخلايا الأخرى ، ويمكن أن تعطل عملية التمثيل الغذائي وتشكل الانبثاث. على عكس الخلايا الطبيعية ، يمكن أن تنقسم الخلايا السرطانية بلا حدود وبالتالي يصعب علاجها أيضًا.