Todo el ciclo celular está controlado por un sistema de control. En uno Punto de control del ciclo celular Los procesos críticos y las transiciones de fase que tienen lugar dentro de un ciclo celular están regulados.
¿Qué es el punto de control del ciclo celular?
La secuencia de eventos fisiológicos en las células que tienen un núcleo se llama ciclo celular. Esto tiene lugar como un ciclo que comienza después de una división celular e inicia la siguiente. Consiste en la interfase y la mitosis. Una célula madre se divide en dos células hijas en las que comienza la interfase. La actividad genética allí regula el metabolismo de la célula en crecimiento, mientras que se desarrolla un nucleolo en el núcleo celular.
La interfase es la más larga de las dos y luego cambia a mitosis. De nuevo se divide en diferentes fases. Se trata de la fase G1 en la que crece la célula y se prepara la duplicación de cromosomas, la fase S en la que se duplican los cromosomas y la fase G2 en la que la célula sigue creciendo y se prepara la siguiente mitosis.
Todo este ciclo está controlado por un sistema de control molecular. Aquí es donde se activan y controlan los eventos de celda, que transmiten señales de parada y adicionales en forma de puntos de control. Los procesos críticos y las transiciones de fase que tienen lugar dentro del ciclo celular se analizan en un punto de control. Estos sirven como protección para la integridad del material genético y aseguran que la célula no se degenere.
Un proceso crítico puede, por ejemplo, B. ser cuando se produce una separación de los cromosomas en la metafase. La metafase representa la segunda fase de la división celular, conocida como mitosis y meiosis. En la metafase, el nucleolo y la envoltura nuclear retroceden. Se forma una estructura típica, un llamado monasterio. Los cromosomas se diferencian significativamente entre sí en esta fase.
Función y tarea
Los puntos de control del ciclo celular se establecen en dos fases. Estos son la interfase con los puntos de control G1 y G2, y la fase de mitosis. Durante el primero, hay una mayor actividad del núcleo, que se asocia con un mayor riesgo de daño del ADN por agentes cancerosos, por ejemplo, causado por la luz ultravioleta. Esto, a su vez, puede provocar tumores malignos.
Varias toxinas, drogas, venenos ambientales y toxinas también pueden causar enfermedades aquí. En la interfase, se forman proteínas especializadas que contrarrestan dichos defectos, los detectan y, en el punto de control, evitan que la célula cambie a otra fase. La muerte celular se produce luego por apoptosis. En sentido figurado, se puede hablar de un suicidio controlado de la célula, que comparado con la muerte de la célula por z. B. Las lesiones mecánicas desencadenan una reacción inflamatoria y no se libera citoplasma.
En este punto de control se decide si la celda se dividirá o no. La mayoría de las células del cuerpo humano se encuentran en un estado en el que la célula ya no se divide. Entonces, si no hay más señal en este punto de control, la celda ha abandonado el ciclo y ya no se está dividiendo. Luego cambia a la fase G0.
Los mecanismos de control molecular tienen lugar en el control del ciclo celular. En la interfase, se trata de la formación de las proteínas 53 y 21 y BAX. La proteína 53 es decisiva para el control de la integridad del ADN. También se le conoce como el "guardián" del genoma. En un proceso biológico en el que la información genética de una hebra de ADN se transfiere al ARN, la proteína actúa como un factor de transcripción que regula al alza el ADN cuando se daña y provoca la expresión de genes supresores de tumores.
La proteína 21 también es esencial para el ciclo celular de los vertebrados, un llamado inhibidor de CDK, que bloquea la célula en las transiciones de fase para que las enzimas para la reparación del ADN tengan tiempo suficiente para, por ejemplo, suprimir el crecimiento de células cancerosas o causar varios defectos genéticos. remedio. BAX, a su vez, es una proteína que actúa como cofactor de la proteína 53. Controla la apoptosis de la célula.
En el segundo punto de control del ciclo celular, en la fase mitótica, los cromosomas se separan en la metafase. Este es siempre un momento crítico como, por ejemplo, B. la separación incompleta conduce a aberraciones cromosómicas numéricas somáticas.
Se sabe que la célula del cuerpo humano tiene 46 cromosomas. Esta condición se llama euploidía. Cuando se forma una anomalía, los cromosomas pueden multiplicarse. Entonces hablamos de poliploidía. La vida humana no es posible en estas condiciones. Si el número de cromosomas no corresponde al conjunto haploide (n = 23), hay una separación incorrecta de los cromosomas o cromátidas hermanas. Una enfermedad que acompaña a esto es la trisomía 21.
En la fase de mitosis, se asegura la correcta distribución de los cromosomas entre las células madre e hija. Por tanto, la fase mitótica es un punto de control del huso. Esto trae consigo un mecanismo de control del huso basado en el hecho de que los cromosomas solo se separan cuando los microtúbulos están correctamente unidos a los cinetocoros. El proceso exacto durante la fase de mitosis aún no se ha investigado con precisión. Los médicos asumen que las proteínas interactúan con el cinetocoro y los microtúbulos adheridos del aparato del huso.
Enfermedades y dolencias
Si se alteran los puntos de control del ciclo celular, z. B. formar células cancerosas. La célula cancerosa se crea transformando una célula normal en una anormal. En el sistema inmunológico sano, una célula se reconoce y se destruye. Si esto no sucede, se forma un tumor.
Si la célula permanece en su ubicación original, se denomina tumor benigno. Esto se puede eliminar. Las células de un tumor maligno, a su vez, pueden dañar otros órganos y células, alterar el metabolismo y formar metástasis. A diferencia de las células normales, las células cancerosas pueden dividirse infinitamente y, por lo tanto, son difíciles de tratar.
