ძირითადი მასალა
ბიოლოგია
კურსი: ბიოლოგია > თემა 12
გაკვეთილი 4: უჯრედული ციკლის რეგულაცია, კიბო და ღეროვანი უჯრედებიუჯრედული ციკლის საკონტროლო პუნქტები
როგორ რეგულირდება უჯრედის ციკლი G1, G2 ფაზების ბოლოში და M ფაზის შუაში (თითისტარას საკონტროლო პუნქტი) არსებული საკონტროლო პუნქტების მეშვეობით.
შესავალი
ყველა უჯრედი მიჰყვება უჯრედულ ციკლს, მაგრამ ერთი ფაზიდან პირდაპირ მეორეში ხტებიან? თუ სიმსივნურ უჯრედებზე ვსაუბრობთ, კი, შეიძლება, თუმცა ნორმაში უჯრედის ციკლი საკმაოდ მოწესრიგებულია. უჯრედები იღებენ ინფორმაციას შინაგანი მდგომარეობისა და გარემოს შესახებ და ამის მიხედვით „წყვეტენ", გააგრძელონ თუ არა გაყოფა. ასეთი რეგულაცია უზრუნველყოფს, რომ უჯრედები არახელსაყრელ პირობებში არ გაიყოს (მაგ. დნმ-ის დაზიანებისას, ქსოვილში ან ორგანოში ახალი უჯრედებისთვის ადგილის არარსებობისას).
უჯრედული ციკლის საკონტროლო პუნქტები
ეუკარიოტულ უჯრედულ ციკლში საკონტროლო/გამშვები პუნქტი არის ის საფეხური, რომელზეც უჯრედი გარე და შიდა სიგნალებს „გადახედავს" და „წყვეტს", გააგრძელოს თუ არა გაყოფა.
არსებობს რამდენიმე საკონტროლო პუნქტი, მაგრამ მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანი სამია:
- Gstart subscript, 1, end subscript საკონტროლო პუნქტი, Gstart subscript, 1, end subscript/S საზღვარზე (ანუ G1-დან S ფაზაში გადასვლისას).
- Gstart subscript, 2, end subscript საკონტროლო პუნქტი, Gstart subscript, 2, end subscript/M საზღვარზე.
- თითისტარას საკონტროლო პუნქტი მეტაფაზიდან ანაფაზაში გადასვლისას.
Gstart subscript, 1, end subscript საკონტროლო პუნქტი
Gstart subscript, 1, end subscript საკონტროლო პუნქტი მთავარი გადაწყვეტილების მიღების ადგილია უჯრედისთვის - ის აქ წყვეტს, გაიყოს თუ არა. Gstart subscript, 1, end subscript პუნქტის გავლისა და S ფაზაში გავლის შემდეგ უჯრედი გაყოფას ვეღარ შეწყვეტს.
ანუ, მოულოდნელად პრობლემების, მაგ. დნმ-ის დაზიანების ან რეპლიკაციის შეცდომების, წარმოშობის შემთხვევაში, თუ უჯრედი Gstart subscript, 1, end subscript პუნქტს გაცდენილია, გაყოფა მაინც გაგრძელდება და ორი შვილეული უჯრდი მიიღება.
Gstart subscript, 1, end subscript საკონტროლო პუნქტზე უჯრედი ამოწმებს, შიდა და გარე პირობები ხელსაყრელია თუ არა გასაყოფად. აი, ზოგი ის ფაქტორი, რაც უჯრედმა შეიძლება გაითვალისწინოს:
- ზომა. საკმარისად დიდია უჯრედი იმისთვის, რომ გაიყოს?
- საკვები ნივთიერებები. აქვს კი უჯრედს საკმარისი ენერგია მარაგში ან საკვები ნივთიერებები გასაყოფად?
- მოლეკულური სიგნალები. უჯრედი დადებით სიგნალებს (მაგ. ზრდის ფაქტორებს) იღებს მეზობლებისგან?
- დნმ-ის დაუზიანებლობა. დნმ დაზიანებული ხომ არაა?
Gstart subscript, 1, end subscript პუნქტის გადალახვაზე ამათთან ერთად სხვა ფაქტორებიც ახდენს გავლენას და თითოეული მათგანის მნიშვნელობაც უჯრედის სახეზეა დამოკიდებული. ზოგ უჯრედს მექანიკური სიგნალები (მაგ., უჯრედგარე მატრიქსის საყრდენ ქსელთან დაკავშირების მაუწყებელი) სჭირდება გასაყოფადstart superscript, 1, end superscript.
თუ უჯრედმა „განაგრძე!" სიგნალები ვერ მიიღო, რაც Gstart subscript, 1, end subscript პუნქტის გადასალახად სჭირდება, იგი შეიძლება, საერთოდ გამოეთიშოს ციკლს და მოსვენების, ანუ Gstart subscript, 0, end subscript, ფაზაში გადავიდეს. ზოგი უჯრედი სამუდამოდ Gstart subscript, 0, end subscript-ში რჩება, ზოგი კი პირობების გაუმჯობესების შემთხვევაში განაგრძობს გაყოფას.
Gstart subscript, 2, end subscript საკონტროლო პუნქტი
გაყოფის უპრობლემოდ წარმართვისთვის (რათა საბოლოოდ ჯანმრთელი შვილეული უჯრედები წარმოიქმნას, დაუზიანებელი დნმ-ით), უჯრედს კიდევ ერთი საკონტროლო პუნქტი აქვს M ფაზის წინ, Gstart subscript, 2, end subscript საკონტროლო პუნქტი. ამ ეტაპზე მოწმდება:
- დნმ-ის დაუზიანებლობა. დნმ დაზიანებული ხომ არაა?
- დნმ-ის რეპლიკაცია. S ფაზაში მთელი დნმ გაორმაგდა?
თუ შეცდომები ან დაზიანება აღმოჩნდა, უჯრედი Gstart subscript, 2, end subscript პუნქტზე გაჩერდება, რათა დაზიანებები აღმოიფხვრას. თუ საკონტროლო პუნქტის მექანიზმებით დნმ-ის პრობლემა დაფიქსირდა, ციკლი შეჩერდება და უჯრედი ან დაასრულებს დნმ-ის გაორმაგებას, ან შეაკეთებს დაზიანებას.
თუ დაზიანება გამოუსწორებელია, უჯრედი შესაძლოა, აპოპტოზით, ანუ დაპროგრამებული სიკვდილით, დაიღუპოსsquared თვითგანადგურების ამ მექანიზმის წყალობით დაზიანებული დნმ შვილეულ უჯრედებს არ გადაეცემა, რაც მნიშვნელოვანია სიმსივნის თავიდან აცილებისთვის.
თითისტარას საკონტროლო პუნქტი
M ფაზის საკონტროლო პუნქტს თითისტარას საკონტროლო პუნქტიც ეწოდება: ამ ეტაპზე უჯრედი ამოწმებს, დობილი ქრომატიდები სწორადაა თუ არა მიმაგრებული თითისტარას მიკრომილაკებთან. ანაფაზაში ამ ქრომატიდების დაშორება შეუქცევადი პროცესია, ამიტომ უჯრედი ციკლს არ გააგრძელებს, სანამ არ დარწმუნდება რომ ყველა ქრომოსომა მტკიცედაა დაკავშირებული თითისტარას სულ მცირე ორ, უჯრედის საპირისპირო პოლუსებიდან მომავალ ბოჭკოსთან.
როგორ მუშაობს ეს საკონტროლო პუნქტი? როგორც ჩანს, უჯრედი მართლა მეტაფაზურ ფირფიტას კი არ ათვალიერებს, რათა დარწმუნდეს, რომ ყველა ქრომოსომა იქაა. ამ დროს „ჩამორჩენილ" ქრომოსომებს ეძებენ უჯრედები, იმათ, რომლებიც არასწორ ადგილას არიან განთავსებულნი (მაგ. ტივტივებენ ციტოპლაზმაში)cubed. ასეთი ქრომოსომის აღმოჩენისას მიტოზი ჩერდება, რათა თითისტარამ მოახერხოს „მაწანწალა" ქრომოსომის ჩაბღუჯვა.
და სინამდვილეში როგორ მუშაობს საკონტროლო პუნქტები?
ამ სტატიაში საკმაოდ დეტალურადაა ახსნილი უჯრედის ცილის კონტროლი და ჩამოთვლილია ის ფაქტორები, რომელთა მიხედვითაც უჯრედი ყოველ პუნქტზე წყვეტს, გააგრძელოს გაყოფა თუ გაჩერდეს, თუმცა, ალბათ, გაინტერესებს, სინამდვილეში რას აკეთებენ ან ცვლიან ეს ფაქტორები უჯრედში, რათა ერთი ფაზიდან მეორეში გადასვლა (ან გაჩერება) გამოიწვიონ.
ზოგადი პასუხია, რომ შინაგანი და გარეგანი სიგნალები უჯრედში აღძრავენ სასიგნალო გზებს, რომლებიც, თავის მხრივ, ააქტიურებენ ან თრგუნავენ უჯრედის ციკლის გაგრძელებისთვის საჭირო ძირითად ცილებს. თუ გსურთ, მეტი გაიგოთ ამ ცილებზე და ნახოთ, როგორ მოქმედებს მათზე სხვადასხვა სიგნალი, მაგ. დნმ-ის დაზიანება, იხილეთ სტატია უჯრედის ციკლის რეგულატორებზე.
გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?
პოსტები ჯერ არ არის.