- Qual è il ciclo cellulare?
- Fasi del ciclo cellulare
- Regolazione del ciclo cellulare
- Checkpoint del ciclo cellulare
- Importanza del ciclo cellulare
- Cancro e ciclo cellulare
Spieghiamo cos'è il ciclo cellulare, le sue fasi, i punti di controllo e regolazione. Inoltre, la sua implicazione nello sviluppo del cancro.
Qual è il ciclo cellulare?
Il ciclo cellulare è l'insieme ordinato e sequenziale di eventi che si verificano all'interno di tutte le cellule in generale. Implicano la loro crescita ed eventuale riproduzione in due cellule "figlie". Questo processo è essenziale per il esistenza del esseri pluricellulari.
Inizia con la comparsa di una cellula giovane e termina con la sua maturazione e divisione cellulare, cioè la creazione di due nuove cellule. Viene eseguito secondo un insieme di stimoli e risposte biochimiche interpretate dal nucleo cellulare, che garantiscono la riproduzione ordinata dei tessuti corporei.
Per questo motivo, le cellule normalmente iniziano il loro ciclo cellulare quando le condizioni ambientali lo favoriscono. Tuttavia, il ciclo non si svolge sempre allo stesso modo, con importanti variazioni cellulari animali sì la verdura o procarioti sì eucarioti. Tuttavia, si verifica in tutti esseri viventi, con finalità simili e fasi simili.
Fasi del ciclo cellulare
Le fasi del ciclo cellulare sono descritte secondo la formula:
- G1. Dall'inglese Gap 1 o Interval 1
- S. Sintesi o Sintesi
- G2. Intervallo 2 o Intervallo 2
- M. M-fase o Fase M, il cui nome è dovuto al fatto che comprende il mitosi o meiosi, prima della divisione citoplasmatica o della citochinesi.
Prima di iniziare il ciclo cellulare, le cellule sono chiamate "quiescenti" (nel senso che scelgono di essere ferme), e una volta iniziato il ciclo cellulare, sono chiamate "proliferanti" (nel senso che si moltiplicano rapidamente).
Il ciclo cellulare non è lineare, ma circolare, poiché le cellule giovani possono scegliere di ripetere il processi, originando così due nuovi ciascuno, come dettato dalle esigenze. E in generale, le diverse fasi che lo compongono sono organizzate sulla base di due fasi separate, che sono:
- L'interfaccia. Questa prima fase comprende gli stadi G1-S-G2, e durante questi raggiunge il livello adeguato per iniziare il raddoppio del suo materiale genetico, copiandolo completamente secondo il tuo DNA.
- Stage Gap 1. La cellula cresce fisicamente, duplicando i suoi organelli e le proteine necessarie per le fasi successive.
- Stadio S. Viene sintetizzata una copia completa del DNA della cellula, nonché un duplicato del centrosoma, che aiuterà a separare il DNA nelle fasi successive.
- Gap stage 2. La cellula cresce di dimensioni ancora maggiori, genera proteina e nuovi organelli e si prepara alla mitosi, alla divisione cellulare.
- La fase M. La fase mitotica inizia quando la cellula ha già duplicato il suo materiale genetico e gli organelli, pronta a dividersi in due individui identici. L'inizio della mitosi inizia dalla separazione del DNA in due doppi filamenti, ei due nuovi nuclei cellulari si allontanano l'uno dall'altro, verso i poli opposti.
La fase M è suddivisa in quattro fasi distinte: profase, metafase, anafase, telofase.
Così, quando inizia la citochinesi, che è la preparazione per la separazione definitiva delle due nuove cellule, ogni nucleo viene lasciato separatamente. Inizia a generarsi una barriera tra le due celle, che in seguito diventerà parte della cella stessa. membrana plasmatica, e infine avviene la separazione fisica.
Regolazione del ciclo cellulare
Il ciclo cellulare deve avvenire in condizioni molto specifiche, che meritano istanze molto specifiche di controllo e regolazione. Quindi senza le istruzioni precise, non solo non si avvia l'intero ciclo, ma non ci sarà passaggio da una fase all'altra.
In prima istanza, il controllo è esercitato dal geni da solo codice genetico della cellula. Ci sono le istruzioni per produrre o modificare le proteine per attivare ogni fase del ciclo. Il set di enzimi che attivano, facilitano o terminano ciascuna fase sono le cicline e le chinasi ciclina-dipendenti.
Checkpoint del ciclo cellulare
Ci sono, soprattutto durante la mitosi, una serie di punti di controllo del ciclo cellulare, in cui il processo viene monitorato e si garantisce che non siano stati commessi errori. Si tratta di percorsi transitori di verifica dell'esistenza, ovvero, una volta assolta alla loro funzione e verificato che il processo continua senza insuccessi, scompaiono.
Inoltre, se il problema, dopo un periodo di tempo, non è stato risolto in modo soddisfacente, questi posti di blocco preparano la cella per iniziare l'autodistruzione o apoptosi.
I punti di controllo durante la mitosi sono:
- Alla fine della fase G1 e prima della S. Questo è il checkpoint per il DNA non replicato, che inibisce il gene Cdc25, che a sua volta attiva Cyclin A/B Cdk1. Pertanto, impedisce al ciclo di continuare.
- Prima dell'anafase nella mitosi. È un punto di controllo che garantisce la separazione di cromosomi, e opera attivando la proteina Mad2 che impedisce la degradazione della segurin, fino a quando le condizioni non sono appropriate.
- Checkpoint per danni al DNA in G1, S o G2. In caso di danno cellulare, in particolare al materiale genetico, verrà attivata la proteina p53, che permette la riparazione del DNA. Se questo fallisce, i processi di apoptosi vengono immediatamente attivati.
Importanza del ciclo cellulare
Il ciclo cellulare è il ciclo fondamentale della riproduzione delle cellule, che permette la crescita degli organismi pluricellulari e la riparazione dei tessuti. Inoltre, provoca la proliferazione necessaria per, ad esempio, generare la massa cellulare critica per formare embrioni di futuri nuovi individui della specie.
È un processo che viene eseguito costantemente. È codificato nel nostro DNA stesso, quindi è uno dei cicli fondamentali e originali della vita delle cellule eucariotiche.
Cancro e ciclo cellulare
Come è noto, il cancro è una malattia in cui determinate cellule di determinati tessuti avviano una riproduzione anormale e inarrestabile di cellule disfunzionali. Questo processo, che può causare la morte se non fermato in tempo, non viene interrotto dal naturale processo di apoptosi cellulare, richiedendo quindi un intervento medico.
Molti specialisti suggeriscono che l'inizio del processo cancerogeno è in alcuni geni regolatori del ciclo cellulare che non funzionano bene o sono stati danneggiati, sottoponendo il processo a una mancanza di controllo che a sua volta genera altri fallimenti e culmina nella formazione di un tumore. Questi geni sono noti come oncogeni e i loro precursori come protoncogeni.