Interphase

Il Interphase si riferisce alla sezione del ciclo cellulare che si trova tra due divisioni cellulari. In questa fase la cellula svolge le sue normali funzioni e si prepara alla successiva mitosi. Il corretto corso del ciclo cellulare viene monitorato in due punti di controllo dell'interfase e un punto di controllo durante la mitosi.

Qual è l'interfase?

L'interfase è una parte del ciclo cellulare, che consiste nella mitosi e nella fase tra le divisioni cellulari. La cellula trascorre oltre il 90 percento del tempo nel ciclo cellulare nell'interfase. Sia l'interfase che la mitosi sono nuovamente suddivise in diverse sezioni.

Il ciclo cellulare è un processo ciclico ricorrente, che si divide in crescita cellulare e divisione cellulare. Diversi meccanismi di controllo sono incorporati in questo processo per evitare disturbi nella riproduzione cellulare.

La riproduzione e la crescita cellulare devono essere in una relazione equilibrata tra loro. Nell'embriogenesi e nelle fasi di crescita fisica, la mitosi predomina all'interno del ciclo cellulare.

L'interfase è divisa in tre sezioni. Queste sono le fasi G1, GS e G2. La lettera G sta per la parola inglese "gap" per "gap". Dopo la fase G1, a seconda del tipo di cella, può seguire una fase di riposo più lunga, denominata G0.

Funzione e compito

Dopo la divisione cellulare (mitosi), c'è sempre una fase che prepara la successiva divisione cellulare. Questa è l'interfase. La funzione del corpo dipende sempre dalla formazione di nuove cellule e dalla morte di vecchie cellule.

Nel corso della vita c'è un processo di rinnovamento e rigenerazione costante. Anche quando un organismo è molto vecchio, il ciclo cellulare funziona ancora, sebbene la divisione cellulare rallenti sempre di più fino ad allora.

Durante la mitosi, una cellula crea due nuove cellule con materiale genetico identico. Il materiale genetico è presente come DNA nei cromosomi. I cromosomi a loro volta sono costituiti da uno o due cromatidi. Un cromatide è composto da un doppio filamento di DNA e da proteine ​​della cromatina.

Nella fase G1 dell'interfase, i cromosomi contengono ciascuno un solo cromatide, perché nel contesto della mitosi i due cromatidi identici del cromosoma sono stati separati e ciascuno diviso tra le due nuove cellule. La fase G1 dell'interfase è caratterizzata principalmente dalla crescita cellulare e dalla formazione di nuovi organelli cellulari. Inoltre, hanno luogo la biosintesi delle proteine ​​e la sintesi dell'RNA.

In questa fase la cellula raggiunge il suo tipico rapporto nucleo-plasma. Se questo rapporto viene superato, la cella non può più svolgere la sua funzione specifica in questa fase. La cella entra nello stadio GS o G0.

Durante la fase GS (S per sintesi), la cellula è ancora nel ciclo cellulare e sintetizza nuovo DNA per replicare cromatidi identici. Viene creata una copia identica per ogni cromatide. Sono collegati tra loro all'interno del cromosoma tramite il centromero. Quindi il cromosoma ora è costituito da due cromatidi. Anche i centrosomi raddoppiano. Questo crea le basi per la successiva divisione cellulare.

Dopo la fase G1, tuttavia, può anche seguire una fase G0. Durante la fase G0, la cellula è in una fase di riposo reversibile, in cui non è preparata per la successiva mitosi. A seconda del tipo di cellula, la cellula assume quindi importanti funzioni per l'organismo. La fase di riposo può essere di diverse lunghezze. Ad esempio, le cellule nervose di solito non si dividono più e anche le cellule staminali possono rimanere in questa fase per un tempo molto lungo.

Tuttavia, se la cellula è già nella fase GS, la prossima divisione cellulare avverrà presto. Dopo la fase GS, la fase G2 segue l'interfase. In questa fase, la sintesi di proteine ​​e RNA continua in preparazione alla prossima mitosi. Allo stesso tempo, viene effettuato un controllo per determinare se la replicazione dei cromatidi è stata priva di errori.

Complessivamente l'interfase dura circa 23 ore con circa 10 ore per la fase G1, 9 ore per la fase GS e 4 ore per la fase G2. La successiva mitosi si completa in soli 40 minuti circa. Un ciclo cellulare completo richiede quindi circa 24 ore. Se l'interfase viene interrotta da fasi di riposo, invece, i tempi per l'intero processo sono completamente differenti. Questo differisce dal tipo di cellula al tipo di cellula.

Malattie e disturbi

Le interruzioni nel corso del ciclo cellulare possono avere conseguenze devastanti sulla salute. Sia nella fase di crescita che nelle fasi stabili della vita, è sempre importante il giusto equilibrio tra il rinnovamento cellulare e la morte delle cellule vecchie. Se questa relazione è disturbata, possono svilupparsi tumori maligni. Il cancro è sempre caratterizzato da una crescita cellulare incontrollata. Il meccanismo di regolazione che arresta la divisione cellulare in corso fallisce all'interno del tumore. Le cause sono molteplici.

Tuttavia, ci sono tre punti di controllo nel ciclo cellulare, che controllano il corretto corso dei processi e allo stesso tempo garantiscono la corretta distribuzione dei cromosomi. Ci sono due sistemi di controllo all'interno dell'interfase e un sistema di controllo all'interno della fase di divisione cellulare. Durante la mitosi, viene effettuato un controllo nel punto di controllo della metafase per determinare se tutti i cromosomi sono attaccati al fuso. Nell'interfase c'è il punto di controllo G1 e il punto di controllo G2. Qui viene verificato se le condizioni ambientali sono favorevoli alla divisione cellulare. Al checkpoint G2 viene verificato se i cromosomi hanno due cromatidi. La divisione cellulare viene quindi regolata mediante un complesso di chinasi ciclina-dipendente e ciclina.