G 1 fază -G1 phase
Faza g 1 , faza gap 1 sau faza de creștere 1 este prima dintre cele patru faze ale ciclului celular care are loc în diviziunea celulară eucariotă . În această parte a interfazei , celula sintetizează ARNm și proteine în pregătirea etapelor ulterioare care duc la mitoză. Faza G 1 se termină atunci când celula se mută în faza S a interfazei. Aproximativ 30 până la 40% din timpul ciclului celular este petrecut în faza g 1 .
Prezentare generală
G 1 fază împreună cu faza S și G 2 faza cuprind perioada de creștere lungă a ciclului celular diviziunea celulara numita interfaza care are loc înainte de a diviziunii celulare în mitoză (faza M).
În timpul fazei G 1 , celula crește în dimensiune și sintetizează ARNm și proteine necesare pentru sinteza ADN-ului . Odată ce proteinele și creșterea necesare sunt complete, celula intră în faza următoare a ciclului celular, faza S. Durata fiecărei faze, inclusiv faza G 1 , este diferită în multe tipuri diferite de celule. În celulele somatice umane, ciclul celular durează aproximativ 18 ore, iar faza G 1 ocupă aproximativ 1/3 din acel timp. Cu toate acestea, la embrionii Xenopus , embrionii de arici de mare și embrionii Drosophila , faza G 1 abia există și este definită ca decalajul, dacă există, între sfârșitul mitozei și faza S.
G 1 fază și celelalte subfaze ale ciclului celular poate fi afectat de limitarea factori de creștere , cum ar fi alimentarea cu substanțe nutritive, temperatura și spațiu pentru creștere. Trebuie să fie prezenți nucleotide și aminoacizi suficienți pentru a sintetiza ARNm și proteine. Temperaturile fiziologice sunt optime pentru creșterea celulelor. La om, temperatura fiziologică normală este în jur de 37 ° C (98,6 ° F).
G 1 fază este deosebit de important în ciclul celular , deoarece determină dacă o celulă se angajează să divizare sau de a părăsi ciclul celular. În cazul în care o celulă este semnalată rămân nedivizate, în loc de a trece la faza S, acesta va părăsi G 1 faza și pentru a muta într - o stare de hibernare numit G 0 faza . Majoritatea celulelor vertebrate neproliferante vor intra în faza G 0 .
Regulament
În cadrul ciclului celular, există un set strict de reglementări cunoscut sub numele de sistem de control al ciclului celular care controlează sincronizarea și coordonarea fazelor pentru a asigura o ordine corectă a evenimentelor. Declanșatorii biochimici cunoscuți ca kinaze dependente de ciclină (Cdks) activează ciclurile celulare la momentul corectat și în ordinea corectă pentru a preveni orice greșeli.
Există trei puncte de control în ciclul celulei: punctul de control G 1 / S sau punctul de control Start în drojdie; G 2 checkpoint / M ; și punctul de control al axului .
Regulatori biochimici
Pe parcursul G 1 faze, G 1 / S Activitatea ciclin crește semnificativ aproape de sfârșitul G 1 fază.
Complexele de ciclină care sunt active în alte faze ale ciclului celular sunt păstrate inactivate pentru a preveni orice evenimente ale ciclului celular să se producă în afara ordinii. Trei metode de prevenire a activității Cdk se găsesc în faza G 1 : legarea pRB la factorii de transcripție ai familiei E2F reglează în jos expresia genelor ciclinei fazei S; se activează complexul care promovează anafaza (APC), care vizează și degradează ciclinele S și M (dar nu ciclinele G 1 / S); și o concentrație mare de inhibitori de Cdk se găsește în timpul fazei G 1 .
Punct de restricție
Punctul de restricție ( R ) în faza G 1 este diferit de un punct de control, deoarece nu determină dacă condițiile celulei sunt ideale pentru a trece la faza următoare, dar schimbă cursul celulei. După ce o celulă vertebrată a fost în faza G 1 timp de aproximativ trei ore, celula intră într-un punct de restricție în care se decide dacă celula va avansa cu faza G 1 sau se va muta în faza G 0 inactivă .
Acest punct separă , de asemenea , cele două jumătăți ale G 1 faza; fazele post-mitotice și pre-mitotice. Între începutul fazei G 1 (care este și după apariția mitozei) și R, celula este cunoscută ca fiind în subfaza G 1- pm sau faza post-mitotică. După R și înainte de S, celula este cunoscută ca fiind în G 1 -ps, sau intervalul de fază pre S al fazei G 1 .
Pentru ca celula să continue prin G 1 -pm, trebuie să existe o cantitate mare de factori de creștere și o rată constantă de sinteză a proteinelor, altfel celula se va muta în faza G 0 .
Cercetări conflictuale
Unii autori vor spune că punctul de restricție și punctul de control G 1 / S sunt unul și același, dar studii mai recente au susținut că există două puncte diferite în faza G 1 care verifică progresia celulei. Primul punct de restricție este dependent de factorul de creștere și determină dacă celula se mută în faza G 0 , în timp ce al doilea punct de control este dependent de nutriție și determină dacă celula se mută în faza S.
Punctul de control G 1 / S
Punctul de control G 1 / S este punctul dintre faza G 1 și faza S în care celula este degajată pentru progresia în faza S. Motivele pentru care celula nu ar trece în faza S includ creșterea insuficientă a celulei, ADN-ul deteriorat sau alte preparate care nu au fost finalizate.
La punctul de control G 1 / S, formarea ciclinei G 1 / S cu Cdk pentru a forma un complex angajează celula într-un nou ciclu de divizare. Aceste complexe activează apoi complexele S-Cdk care merg mai departe cu replicarea ADN în faza S. În același timp, activitatea complexului care promovează anafaza (APC) scade semnificativ, permițând ciclinelor S și M să devină activate.
Dacă o celulă nu curăță pentru a trece la faza S, ea intră în faza G 0 latentă în care nu există creștere sau divizare celulară.
În cancer
Multe surse au legat neregularități în G 1 faza sau G 1 / S punctul de control la creșterea necontrolată a tumorilor . În aceste cazuri în care G 1 fază este afectat, este în general , deoarece proteinele de reglare ale genei de E2F familiei au devenit nestăpânit și crește G 1 / S expresia genelor cyclin, conducând la intrarea ciclului celular necontrolat.
Cu toate acestea, vindecarea unor forme de cancer se află și în faza G 1 a ciclului celular. Multe tipuri de cancer, inclusiv cancerele de sân și de piele, au fost împiedicate să prolifereze prin determinarea intrării celulelor tumorale în ciclul celular G 1 , împiedicând divizarea și răspândirea celulelor.