Sisältö
- Milloin solut siirtyvät eri vaiheisiin?
- Solusyklin vaiheet
- Liittyminen G2-vaiheeseen
- Mitä tapahtuu G2-vaiheessa?
- G2 / M-vaiheen tarkistuspiste
- Poistuminen G2-vaiheesta
Kun eukaryoottisolut jakautuvat, ne läpikäyvät monimutkaisen prosessin, jossa on neljä päävaihetta, mukaan lukien G2-vaihe. solusykli sisältää vaiheet, kuten solukasvu, DNA-replikaatio ja mitoosi (kriittinen aihe solubiologiassa).
Koska eukaryoottisoluissa on ydin, joka on myös kopioitava, kokonaisprosessi on monimutkaisempi kuin binaarifissio, jota käyttävät prokaryoottiset solut, joista puuttuu ydin.
Mitoosivaihe on viimeinen vaihe solunjakautumisessa. Tuloksena on kaksi uutta tytärsolua, joissa molemmissa on täysi komplementti DNA: ta, ydin ja organelleja. Jos solun on tarkoitus lopettaa jakaminen, se poistuu solusyklistä ja siirtyy G0-vaiheeseen.
Jos solu halutaan jakaa uudelleen, se tulee interphase kahden solunjaon välillä. Interfaasin kolme osaa ovat G1-vaihe (tai aukon 1 vaihe), jota seuraa S-vaihe (tai proteiini- ja DNA-synteesivaihe) ja lopuksi G2-vaihe (tai aukon 2 vaihe) ennen seuraavaa mitoosivaihetta.
Milloin solut siirtyvät eri vaiheisiin?
Solujen jakautuminen mitoosin kautta on solujen moninkertaistumisen muoto, jota käytetään tuottamaan enemmän samanlaista solua. Korkeammat eläinsolut käyttävät mitoosia uusien solujen tuottamiseen, kuten solut, jotka kuluvat nopeasti, kuten ihosolut. Prosessia käytetään myös kudosten kasvun aikana, kuten nuorilla eläimillä tai vaurioiden korjaamiseksi.
Joissakin kudoksissa, kun organismissa on tarvittava määrä tietyn tyyppisiä soluja, uusia soluja ei tarvita, ja olemassa olevat solut siirtyvät G0-vaiheeseen, jossa ne eivät enää lisääntyä. Tämä pätee erityisesti erittäin erilaistuneisiin soluihin, kuten hermosoluihin. Kun aivoissa tai selkäytimessä on oikea määrä soluja, hermosolut eivät jakaudu tuottamaan enemmän.
Jos solu on jaettava uudelleen, se siirtyy seuraaviin vaiheisiin:
Solusyklin vaiheet
1. G1-aukko-vaihe
Tämä on aukko solunjakautumisen ja DNA: n replikaation välillä. solu valmistuu seuraavalle jaolle solusyklissä tai se poistuu solusyklistä ja saapuu G0: een.
2. S-synteesivaihe
Solu on sitoutunut aloittamaan seuraavan solujakautumisen ja tekee kopioita sen DNA: sta samalla kun syntetisoidaan solunjakautumiseen tarvittavia lisäproteiineja.
3. G2-aukko-vaihe
Tämä on ero DNA-replikaation ja mitoosin välillä. Solu toistaa kehonsa ja varmistaa, että kaikki on valmis jakoon.
Liittyminen G2-vaiheeseen
Solun kasvun jälkeen G1-vaiheen ja DNA-replikaation S-vaiheen aikana, solu on valmis siirtymään G2-vaiheeseen. G2: tä kutsutaan aukkovaiheeksi, koska solujen jakautumiskohtaista etenemistä ei tapahdu enää. Sen sijaan valmistelut ovat korkeat ja tarkkailun varmistaa, että kaikki on paikoillaan onnistuneelle mitoosille.
Ennen kuin G2-vaihe voi alkaa, solun jokaisen kromosomin on oltava kopioitu ja ylimääräisiin solumembraaneihin ja solurakenteisiin tarvittavien proteiinien on oltava läsnä.
G2: n alussa organelit, kuten mitokondriat ja lysosomit, alkavat moninkertaistua. Näillä organelleilla on oma DNA ja ne voivat alkaa jakaa itsenäisesti, mutta solun itsensä on luotava ylimääräisiä ribosomeja tyydyttämään kahden mahdollisen tytärsolun tarpeet.
Mitä tapahtuu G2-vaiheessa?
G2-vaiheella on kaksi päätoimintoa.
Ensinnäkin solun on tarkista, että kaikki on valmis mitoosin vuoksi, ja sen on korjaa mahdolliset puutteet. Jos solu havaitsee suuria ongelmia, joita ei voida korjata välittömästi, se voi keskeyttää solusyklin ja pysäyttää jakautumisprosessin. G2-vaiheessa organismi varmistaa, että uudet solut eivät ole viallisia.
Solun suorittamiin tarkastuksiin sisältyy todentaminen, että DNA on replikoitu oikein ja että kahdelle solulle on riittävästi materiaalia. DNA-juosteiden on oltava täydellisiä, ilman taukoja, ja alkuperäisen solun juosteiden on oltava oikea määrä kahdesti. Jos solu löytää tauon, DNA-juoste on korjattu.
Kaksi uutta solua on suljettava täydellisillä kalvoilla, ja kummankin on saatava riittävästi solumateriaalia toimiakseen kunnolla. G2-vaiheen aikana syntetisoidaan usein ylimääräistä proteiinia, ja organelit moninkertaistuvat, kunnes riittää kahta solua.
Muita solumateriaaleja, kuten kalvoja varten olevat lipidit, voidaan myös tuottaa. Kaikella tällä toiminnalla solu usein kasvaa huomattavasti G2: n aikana.
G2 / M-vaiheen tarkistuspiste
Kehittyneillä organismeilla, kuten selkärankaisilla, on erikoistuneita ja erilaistuneita soluja, jotka koordinoivat niiden toimintaa ja luottavat toisiinsa monissa toiminnoissa. Seurauksena on, että nämä organismit ovat erittäin herkkiä solujen hajoamiselle ja viallisille soluille.
Jotta vältetään sellaisten solujen luominen, jotka eivät toimi kunnolla, monilla eläimillä on solunjakautumisen tarkistuskohta myöhään G2-vaihe. Solu on todennut paljon avaintekijöitä, ja tulokset tarkistetaan tarkistuspisteessä.
Jos solu löysi joitain ongelmia ja pystyi korjaamaan ne, se ohittaa tarkistuspisteen, ja solunjako annetaan edetä. Jos ongelmat jatkuvat, solu ei jaa ja yrittää korjata ongelmat ennen solunjakoprosessin jatkamista.
Erityiset arvioinnit Tarkastuspisteessä suoritetaan:
Poistuminen G2-vaiheesta
Kun G2-tarkistuspiste on ohitettu, solu voi valmistautua mitoosiin. Ensimmäinen mitoosivaihe on profaasi, jonka aikana valmistelut kromosomien siirtymistä varten solun vastakkaisiin päihin tapahtuvat. Kun solu poistuu G2-vaiheesta, proteiineja, jotka edistävät mitoositoimintoja, vapautuu.
Solu aloittaa jakamisprosessin.
Avaintoiminnot, jotka suoritetaan solun poistuessa G2: sta, aloittavat proteiinikompleksi, nimeltään MPF tai the mitoosia edistävä tekijä. Kun ensimmäiset mitoositoiminnot ovat käynnissä, MPF neutraloidaan.
Tässä vaiheessa mitoosin karat ovat alkaneet muodostua, ja ydinvaippa on alkanut hajoa. Kopioitu DNA on kromatiinin muodossa, ja se tiivistyy muodostaen uusia kromosomeja.
Vaikka G2-faasi on tärkeä tekijä edistyneiden organismien solukasvun hallinnassa, se ei ole välttämätöntä solujen jakautumiselle. Jotkut primitiiviset eukaryoottisolut ja jotkut syöpäsolut voivat siirtyä suoraan DNA: n replikaation S-vaiheesta mitoosiin.
G2-vaiheen puuttuminen eliminoi tarkistuspisteen, jota voidaan käyttää kudoksen kasvun hallintaan, ja auttaa jotkut syövät leviämään nopeasti.
Normaalit solut kehittyneiden eläinten kudoksissa tarvitsevat G2-vaiheen ja sen tarkistuspisteen varmistaakseen, että kaikki organismin solut ja sen kudokset kasvavat koordinoidusti. Kun solu poistuu G2-vaiheesta ja on läpäissyt vastaavan tarkistuspisteen, a onnistunut solunjako kahdella toiminnallisella tytärsolulla tulee paljon todennäköisemmäksi.