Что такое клеточный (митотический) цикл и как он регулируется?

Клеточный цикл, или митотический цикл, — это последовательность событий, происходящих в клетке, приводящих к её делению и образованию двух дочерних клеток. Этот процесс включает в себя несколько этапов, таких как рост клетки, репликация ДНК и деление клетки (митоз или мейоз), а также цитокинез (разделение цитоплазмы).

Клеточный цикл состоит из двух основных фаз:

1. Интерфаза: Это период между делениями клетки, в течение которого клетка растёт и накапливает необходимые ресурсы для деления. Интерфаза подразделяется на три подфазы:
• G1-фаза (gap 1): Клетка растёт, синтезирует белки и органеллы.
• S-фаза (синтетическая): Происходит репликация ДНК, в результате чего каждая хромосома состоит из двух идентичных хроматид.
• G2-фаза (gap 2): Клетка продолжает расти, синтезирует белки, необходимые для деления, и проверяет правильность репликации ДНК.
2. Митоз (М-фаза): Это процесс деления ядра клетки, который включает в себя несколько стадий:
• Профаза: Хромосомы конденсируются и становятся видимыми.
• Метафаза: Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки.
• Анафаза: Сестринские хроматиды разделяются и перемещаются к полюсам клетки.
• Телофаза: Формируются два новых ядра, хромосомы деконденсируются.

Цитокинез следует за митозом и представляет собой разделение цитоплазмы, в результате чего образуются две дочерние клетки.

Регуляция клеточного цикла:

Клеточный цикл строго регулируется, чтобы обеспечить правильное деление клеток и предотвратить возникновение ошибок, которые могут привести к развитию рака. Регуляция осуществляется с помощью нескольких механизмов:

1. Контрольные точки: Это моменты в клеточном цикле, где клетка проверяет, всё ли в порядке, прежде чем перейти к следующему этапу. Основные контрольные точки находятся в G1, S и G2 фазах, а также в метафазе митоза.
2. Циклины и циклин-зависимые киназы (CDK): Циклины — это белки, концентрация которых циклически изменяется в течение клеточного цикла. CDK — это ферменты, которые активируются циклинами и фосфорилируют другие белки, регулируя их активность.
3. Белки-ингибиторы CDK (CKI): Это белки, которые связываются с CDK и ингибируют их активность, останавливая клеточный цикл в контрольных точках.
4. p53: Это белок-супрессор опухолей, который активируется при повреждении ДНК и может остановить клеточный цикл, чтобы дать клетке время на восстановление, или вызвать апоптоз (программируемую гибель клетки), если повреждение не может быть устранено.

Эти механизмы обеспечивают точную и своевременную регуляцию клеточного цикла, предотвращая возникновение ошибок и обеспечивая нормальное функционирование организма.

Ответ: Клеточный цикл — это последовательность событий, приводящих к делению клетки. Регулируется контрольными точками, циклинами и CDK, белками-ингибиторами CDK и белком p53.