Что такое регуляция клеточного цикла?

Регуляция клеточного цикла является внутренним процессом для контроля скорости роста и деления клеток. Без регуляции клеточного цикла клетки могут расти неконтролируемым образом, расходуя большое количество энергии и создавая проблемы для организма хозяина. Сбои в этом процессе можно увидеть в медицинских проблемах, таких как рак, когда клетки начинают бесконтрольно делиться и образуют опухоль, потому что они больше не регулируются.

Различные типы клеток должны размножаться с различной скоростью. Некоторые области тела, такие как кожа, имеют очень высокий оборот клеток. В других областях клетки растут гораздо медленнее. Внутри каждой клетки одни и те же гены, кодирующие дифференцировку клеток, также обеспечивают основу для регуляции клеточного цикла, гарантируя, что клетка делится и размножается с соответствующей скоростью.

Белки в клетке, такие как циклины и циклин-зависимые киназы, ответственны за регуляцию клеточного цикла. Поскольку их уровни растут и уменьшаются, они контролируют различные аспекты репликации и деления клеток. Они связываются с рецепторами внутри клетки, чтобы регулировать стадии процесса, позволяя клеткам начать размножаться и делиться. Каждый этап процесса деления клеток тщательно регулируется, чтобы убедиться, что он происходит в нужное время, и снизить риск ошибок, таких как неполные наборы хромосом в дочерних клетках.

В раковых клетках этот процесс нарушается изменениями клеточной структуры. Вместо того чтобы контролировать скорость репликации, белки, отвечающие за регуляцию клеточного цикла, позволяют клетке делиться и продолжать делиться снова и снова. Новые клетки могут быть плохо дифференцированы и могут иметь другие структурные изменения в результате быстрого деления, и они могут начать распространяться по всему телу, вытесняя здоровые клетки, потому что они не могут расти достаточно быстро для борьбы с раковыми клетками.

Процесс регуляции клеточного цикла изучается в различных условиях: от лабораторий, где люди могут экспериментировать с одноклеточными организмами, до медицинских исследовательских учреждений, где раковые клетки выращиваются в культуре, чтобы увидеть, где регуляция клеточного цикла пошла не так. Это исследование применяется несколькими способами. Препараты для стимулирования более быстрого роста и деления могут быть полезны для лечения некоторых заболеваний, в то время как выяснение того, как идентифицировать и уничтожать клетки-изгои, является критически важной частью лечения рака. Достижения в области микробиологии, позволяющие людям разрушать все компоненты клеток, чтобы узнать больше о том, как они соединяются, в значительной степени способствовали разработке более агрессивных методов лечения заболеваний.