מחסום מחזור תאים

מחזור התא כולו נשלט על ידי מערכת בקרה. על אחד מחסום מחזור תאים תהליכים קריטיים ומעברים פאזיים המתרחשים בתוך מחזור תאים מוסדרים.

מהי מחסום מחזור התא?

רצף האירועים הפיזיולוגיים בתאים שיש להם גרעין נקרא מחזור התא. זה מתרחש כמחזור שמתחיל לאחר חלוקת תאים אחת ויוזם את הבא. זה מורכב מהמשלב והמיטוזה. תא אם מתחלק לשני תאי בת, בהם מתחיל האינטראפזה. פעילות הגנים שם מווסתת את חילוף החומרים של התא הגדל, ואילו גרעין התא מתפתח.

הממשק הוא הארוך מבין השניים ואז עובר למיטוזה. זה שוב מחולק לשלבים שונים. אלה הם שלב ה- G1, בו התא גדל ומכינים את הכפילות של הכרומוזומים, שלב ה- S, בו מכפילים הכרומוזומים ואת שלב ה- G2, בו התא ממשיך לצמוח ומכינים את המיטוזה הבאה.

כל המחזור הזה נשלט על ידי מערכת בקרה מולקולרית. זה המקום בו אירועים ותאים מופעלים ונשלטים, אשר מעבירים אותות עצירה והמשך בצורה של נקודות בקרה. תהליכים קריטיים ומעברים פאזיים המתרחשים בתוך מחזור התא מנותחים בנקודת בקרה. אלה משמשים הגנה על שלמות החומר הגנטי ומבטיחים כי התא אינו מתנוון.

תהליך קריטי יכול למשל ב. כאשר מתרחשת הפרדה של הכרומוזומים במטאפזה. המטאפזה מייצגת את השלב השני של חלוקת התא, המכונה מיטוזה ומיוזה. במטאפזה הגרעין והמעטפה הגרעינית נסוגה. נוצר מבנה טיפוסי, מה שמכונה מנזר. הכרומוזומים נבדלים זה מזה באופן משמעותי זה מזה.

פונקציה ומשימה

מחסומי מחזור תאים נקבעים בשני שלבים. אלה הם המתח עם נקודות הבקרה G1 ו- G2, ושלב המיטוזה. במהלך הראשון ישנה פעילות מוגברת של הליבה, הקשורה לעלייה בסיכון לפגיעה ב- DNA כתוצאה ממחוללי סרטן, למשל הנגרמת על ידי אור UV. זה בתורו יכול להוביל לגידולים ממאירים.

רעלים, תרופות שונות, רעלים סביבתיים ורעלים יכולים גם הם לגרום למחלות כאן. בממשק הבנוי חלבונים מיוחדים המנוגדים למומים כאלה, מגלים אותם ובמחסום מונעים את התא לעבור לשלב אחר. לאחר מכן מוות של תאים נוצר על ידי אפופטוזיס. באופן פיגורטיבי, ניתן לדבר על התאבדות מבוקרת של התא, לעומת מות התא על ידי למשל. ב. פגיעות מכניות מעוררות תגובה דלקתית ושום ציטופלזמה לא משתחררת.

בנקודת בקרה זו הוחלט אם יש לחלק את התא או לא. מרבית התאים בגוף האדם נמצאים במצב שהתא כבר לא מתחלק. אם אין אות נוספת בנקודת בקרה זו, התא עזב את המחזור וכבר אינו מתחלק. לאחר מכן זה משתנה לשלב G0.

מנגנוני בקרה מולקולריים מתרחשים בבקרת מחזור תאים. בתוך האינטרפזה, מדובר ביצירת חלבונים 53 ו- 21 ו- BAX. החלבון 53 מכריע לבקרת שלמות ה- DNA. הוא ידוע גם כ"אפוטרופוס "של הגנום. בתהליך ביולוגי בו המידע הגנטי של גדיל DNA מועבר ל- RNA, החלבון משמש כגורם שעתוק המווסת את ה- DNA כאשר הוא נפגע וגורם לביטוי של גנים מדכאי גידולים.

חלבון 21 חיוני גם למחזור התא של חוליות, מה שמכונה מעכב CDK, החוסם את התא במעברים בשלב כך שלאנזימים לתיקון DNA יש מספיק זמן, למשל, לדכא את התפתחותם של תאים סרטניים או לגרום למומים גנטיים שונים תְרוּפָה. BAX, בתורו, הוא חלבון שמשמש כקופקטור לחלבון 53. זה עוקב אחר אפופטוזיס התא.

במחסום מחזור התא השני, בשלב המיטוטי, הכרומוזומים מופרדים במטאפזה. זה תמיד רגע קריטי כמו למשל ב. הפרדה לא שלמה מובילה לסטיות כרומוזומיות נומריות.

ידוע כי לתא בגוף האדם 46 כרומוזומים. מצב זה מכונה דימום. כאשר נוצרת חריגה, הכרומוזומים יכולים להתרבות. ואז אנחנו מדברים על פוליפלואידיות. חיי אדם אינם אפשריים בתנאים אלה. אם מספר הכרומוזומים אינו תואם את הסט הפועל (n = 23), קיימת הפרדה לקויה של הכרומוזומים או הכרומטידים האחות. מחלה אחת שמשתלבת עם זה היא טריזומיה 21.

בשלב המיטוזה מובטחת התפלגות נכונה של הכרומוזומים בין תאי אם לבת. מכאן שהשלב המיטוטי הוא נקודת בקרת ציר. זה כרוך במנגנון בקרת ציר המבוסס על העובדה שהכרומוזומים אינם מופרדים עד שהמיקרו-צינורות מחוברים נכון לקינטוקוריות. התהליך המדויק בשלב המיטוזה טרם נחקר במדויק. הרופאים מניחים כי החלבונים מקיימים אינטראקציה עם kinetochore והמיקרו-צינורות הדבקים של מנגנון הציר.

מחלות ומחלות

אם מחסומי מחזור התאים מופרעים, z. צורה של תאים סרטניים. התא הסרטני נוצר על ידי הפיכת תא רגיל לתא לא תקין. במערכת החיסון הבריאה, התא מוכר ומושמד. אם זה לא קורה, נוצר גידול.

אם התא נשאר במיקומו המקורי, הוא נקרא גידול שפיר. ניתן לבטל את זה. התאים של גידול ממאיר, בתורם, מסוגלים לפגוע באיברים ותאים אחרים, יכולים לשבש את חילוף החומרים ויוצרים גרורות. בניגוד לתאים רגילים, תאים סרטניים יכולים להתחלק לעיתים קרובות לאין שיעור ולכן הם קשים לטיפול.