Co to jest aresztowanie cyklu komórkowego?

Zatrzymanie cyklu komórkowego jest punktem zatrzymania cyklu komórkowego, w którym nie bierze już udziału w procesach związanych z duplikacją i podziałem. Naturalny cykl komórkowy zawiera szereg punktów kontrolnych, które pozwalają komórce ustalić, czy kontynuować podział, czy zatrzymać. Te przerwy mogą być również wywołane czynnikami zewnętrznymi, takimi jak ekspozycja na promieniowanie lub leki stosowane do kontrolowania wzrostu komórek. Badania nad zatrzymaniem cyklu komórkowego dostarczają ważnych informacji o tym, jak komórki się regulują i co dzieje się, gdy procesy te przebiegają źle.

Fazy ​​cyklu komórkowego rozpoczynają się od G1, gdy komórka przygotowuje się do duplikacji. Podczas fazy S aktywnie kopiuje swój materiał genetyczny, zwany kwasem dezoksyrybonukleinowym (DNA), aw G2 ma możliwość naprawy uszkodzeń przed M, mitozą. Po mitozie komórki mogą ponownie wejść do G1 lub przejść do G0, gdzie odpoczywają. Na każdej z tych faz punkt kontrolny tymczasowo zatrzymuje cykl komórkowy, aby umożliwić komórce podjęcie decyzji, czy należy kontynuować. Niektóre komórki są zaprogramowane do rzadkiego powielania, podczas gdy uszkodzone komórki mogą potrzebować czasu na naprawę lub zniszczenie.

Czasami zatrzymanie cyklu komórkowego następuje apoptoza, śmierć komórki. Dzieje się tak, gdy komórka wyczuwa, że ​​nie działa już z powodu uszkodzenia DNA. Komórka celuje w siebie w celu zniszczenia i wyłącza się, pozwalając ciału oczyścić szczątki i ponownie wykorzystać je do produkcji innych komórek. Zatrzymanie cyklu komórkowego pozwala komórkom zachować integralność, zatrzymując się, aby okresowo sprawdzać, czy nie występują oznaki zniszczenia DNA, które mogą powodować problemy funkcjonalne lub prowadzić do rozwoju guza. Nie zawsze jest to doskonały proces, o czym świadczy rozwój nowotworów.

Leki mogą być w stanie wprowadzić zatrzymanie cyklu komórkowego, przez przypadek lub jako część ich właściwości terapeutycznych. Komórki w hodowli mogą reagować na te leki, zatrzymując procesy podziału, co ilustruje, że coś w leku powoduje, że komórki trafiają do punktu kontrolnego i pozostają tam. Leki te można stosować w działaniach takich jak terapia przeciwnowotworowa, których celem może być zapobieganie ciągłej replikacji komórek nowotworowych w celu ograniczenia wzrostu raka. W innych przypadkach tymczasowe zatrzymanie jest przypadkowym i niezamierzonym skutkiem ubocznym.

Czynniki środowiskowe mogą również odgrywać rolę w zatrzymaniu cyklu komórkowego. Niektóre organizmy jednokomórkowe mają zdolność przejścia w stan zawieszonej animacji w odpowiedzi na niekorzystne warunki, ożywiając się, gdy środowisko jest bardziej przyjazne. Określone organizmy wielokomórkowe są również zdolne do tego w niektórych warunkach. Narażenie na wysokie poziomy promieniowania lub chemikaliów może również powodować zatrzymanie cyklu komórkowego u niektórych organizmów.