G 1 fázis -G1 phase
A g 1 fázis , az 1. rés fázisa vagy az 1. növekedési fázis az első a sejtciklus négy fázisa közül , amely az eukarióta sejtosztódásban zajlik . Az interfázis ezen részében a sejt szintetizálja az mRNS-t és a fehérjéket , felkészülve a mitózishoz vezető következő lépésekre. A G 1 fázis akkor ér véget, amikor a sejt az interfázis S fázisába kerül. A sejtciklus idő körülbelül 30-40 százaléka töltődik a g 1 fázisban.
Áttekintés
G 1 fázisú együtt S fázis , és a G 2 fázis tartalmazhat hosszú növekedési időszakban a sejtciklus sejtosztódás nevezett interfázisban , hogy előtt zajlik sejtosztódás a mitózisban (M fázis).
A G 1 fázis során a sejt nagysága megnő, és szintetizálja a DNS szintéziséhez szükséges mRNS-t és fehérjét . Miután a szükséges fehérjék és növekedés befejeződött, a sejt belép a sejtciklus következő szakaszába, az S fázisba. A időtartamát minden fázisban, beleértve a G 1 fázisú, eltérő a különböző típusú sejtek. A humán szomatikus sejtek, a sejtciklus tart, körülbelül 18 órán át, és a G 1 fázisú veszi fel mintegy 1/3 abban az időben. A Xenopus embriókban, a tengeri sün embriókban és a Drosophila embriókban azonban a G 1 fázis alig létezik, és a mitózis vége és az S fázis közötti résként definiálják.
A G 1 fázist és a sejtciklus egyéb alfázisait korlátozó növekedési faktorok , például tápanyagellátás, hőmérséklet és növekedési hely befolyásolhatják. Elegendő nukleotidnak és aminosavnak kell jelen lennie az mRNS és a fehérjék szintetizálásához. Az élettani hőmérséklet optimális a sejtek növekedéséhez. Emberekben a normál fiziológiai hőmérséklet 37 ° C (98,6 ° F) körül van.
A G 1 fázis azért különösen fontos a sejtciklusban, mert meghatározza, hogy egy sejt elkötelezi-e az osztódást, vagy elhagyja a sejtciklust. Ha azt jelzik, hogy egy sejt osztatlan marad, ahelyett, hogy az S fázisra lépne , akkor elhagyja a G 1 fázist és átmegy a G 0 fázisnak nevezett nyugalmi állapotba . A legtöbb nem szaporodó gerinces sejt belép a G 0 fázisba.
Szabályozás
A cellacikluson belül szigorú szabályrendszer ismert, amely a cellaciklus-vezérlő rendszer, amely a fázisok időzítését és koordinációját ellenőrzi az események helyes sorrendjének biztosítása érdekében. A ciklinfüggő kinázokként (Cdks) ismert biokémiai triggerek a hibákat megelőzve a korrigált időben és a megfelelő sorrendben kapcsolják be a sejtciklus eseményeket.
Három ellenőrzőpont van a sejtciklusban: a G 1 / S ellenőrzőpont vagy a Start ellenőrző pont élesztőben; a G 2 / M ellenőrzőpont ; és az orsó ellenőrzőpontja .
Biokémiai szabályozók
A G 1 fázis során a G 1 / S ciklin aktivitás jelentősen megemelkedik a G 1 fázis vége közelében .
A sejtciklus egyéb fázisaiban aktív ciklin-komplexeket inaktiválva tartjuk, hogy megakadályozzuk, hogy a sejtciklus eseményei rendezetlenül történjenek. Három módszerek megelőzésére CDK aktivitás találhatók G 1 fázis: A pRB kötődés E2F család transzkripciós faktorok leszabályozzák expresszióját az S fázis ciklin gének; aktiválódik az anafázist elősegítő komplex (APC), amely megcélozza és lebontja az S és M ciklineket (de nem a G 1 / S ciklineket); és a magas koncentrációjú Cdk-inhibitorok során G 1 fázisban.
Korlátozási pont
A G 1 fázisban lévő restrikciós pont ( R ) különbözik az ellenőrzési ponttól, mert nem határozza meg, hogy a sejt körülményei ideálisak-e a következő fázisra való továbblépéshez, de megváltoztatja a cella menetét. Miután egy gerinces sejtben már a G 1 fázis körülbelül három órán át, a sejt belép a restrikciós pont, amelyben úgy döntött, hogy a cella mozog előre a G 1 fázis vagy beköltözik a nyugvó G 0 fázisban.
Ez a pont is elválasztja két felét a G 1 fázisú; a poszt-mitotikus és pre-mitotikus fázis. Között az elején a G 1 fázis (ami után is a mitózis történt), és R, a sejt úgy ismert, mint a G- 1 -PM alfázis, vagy a poszt-mitotikus fázisban. Miután R és S előtti, a sejt úgy ismert, mint a G- 1 -PS, vagy az előre S fázis intervallum a G 1 fázisban.
Ahhoz, hogy a sejt a G 1 -pm-en keresztül haladjon tovább, nagy mennyiségű növekedési faktornak és állandó fehérjeszintézis-sebességnek kell lennie, különben a sejt G 0 fázisba kerül.
Ellentmondásos kutatás
Egyes szerzők azt mondják, hogy a restrikciós pont és a G 1 / S ellenőrző pont egy és ugyanaz, de újabb kutatások szerint a G 1 fázisban két különböző pont van, amely ellenőrzi a sejt progresszióját. Az első restrikciós pont növekedési faktortól függ, és meghatározza, hogy a sejt elmozdul-e a G 0 fázisba, míg a második ellenőrzési pont táplálkozás-függő, és meghatározza, hogy a sejt elmozdul-e az S fázisba.
A G 1 / S ellenőrzőpont
A G 1 / S ellenőrző pont az a pont, amely a G 1 fázis és az S fázis között van, amelyben a sejtet megtisztítják az S fázisba való továbbjutás érdekében. Az okok, amelyek miatt a sejt nem lépne át az S fázisba, magában foglalja az elégtelen sejtnövekedést, a sérült DNS-t, vagy egyéb készítmények még nem fejeződtek be.
A G 1 / S ellenőrzési ponton a G 1 / S ciklin Cdk-vel történő képződése komplex képződéséhez a sejtet új osztási ciklusra kötelezi. Ezek a komplexek ezután aktiválják azokat az S-Cdk komplexeket, amelyek a DNS replikációval haladnak előre az S fázisban. Ezzel párhuzamosan az anafázist elősegítő komplex (APC) aktivitása jelentősen csökken, lehetővé téve az S és M ciklinek aktiválódását.
Ha egy sejt nem tud átjutni az S fázisba, belép az alvó G 0 fázisba, amelyben nincs sejtszaporodás vagy osztódás.
A rákban
Számos forrás a G 1 fázis vagy a G 1 / S ellenőrzési pont szabálytalanságait köti össze a daganatok kontrollálatlan növekedésével . Ezekben az esetekben, amikor a G 1 fázis érinti, ez általában azért, mert gén szabályozó fehérjék az E2F család váltak akadálytalan és növeli a G 1 / S ciklin génexpressziót, ami a szabályozatlan sejtciklus-bejegyzést.
A rák egyes formáinak gyógyítása azonban a sejtciklus G 1 fázisában is rejlik . Sok rákok, beleértve a mell és a bőr rákos megakadályozták a proliferáló okozva a daganatsejtek lépjenek G 1 sejtciklus leállítását, megakadályozza a sejtek osztódását és elterjedését.