Siklus mitosis. Siklus sel, fase M, G1, S, G2, fungsi sel auto dan heterosintetik

Apa itu interfase? Istilah ini berasal dari kata Latin "inter", diterjemahkan sebagai "antara", dan bahasa Yunani "fasis" - titik. Ini adalah periode terpenting di mana sel tumbuh dan mengumpulkan nutrisi sebagai persiapan untuk pembelahan berikutnya. Interfase memakan sebagian besar segalanya siklus sel, hingga 90% dari seluruh kehidupan sel terjadi padanya.

Apa itu interfase

Biasanya, bagian utama komponen sel tumbuh sepanjang fase, sehingga cukup sulit untuk membedakan setiap tahapan di dalamnya. Meskipun demikian, para ahli biologi telah membagi interfase menjadi tiga bagian, dengan fokus pada waktu replikasi dalam inti sel.

Periode interfase: fase G(1), fase S, fase G(2). Periode prasintetik (G1), yang namanya berasal dari gap bahasa Inggris, diterjemahkan sebagai “interval”, dimulai segera setelah pembagian. Ini adalah periode yang sangat lama, berlangsung dari sepuluh jam hingga beberapa hari. Selama periode inilah zat terakumulasi dan persiapan untuk penggandaan materi genetik terjadi: sintesis RNA dimulai dan protein yang diperlukan terbentuk.

Apa itu interfase di dalamnya periode terakhir? Pada fase prasintetik, jumlah ribosom bertambah, luas permukaan retikulum endoplasma kasar bertambah, dan muncul mitokondria baru. Sel, yang menghabiskan banyak energi, tumbuh dengan cepat.

Sel-sel yang berdiferensiasi, tidak lagi mampu membelah, tetap berada dalam fase istirahat yang disebut G0.

Periode utama interfase

Terlepas dari proses apa yang terjadi di dalam sel selama interfase, setiap subfase penting untuk persiapan mitosis secara keseluruhan. Namun, periode sintetik dapat disebut sebagai titik balik, karena pada periode inilah kromosom berlipat ganda dan persiapan segera untuk pembelahan dimulai. RNA terus disintesis, namun segera bergabung dengan protein kromosom, memulai replikasi DNA.

Interfase sel di bagian ini berlangsung dari enam hingga sepuluh jam. Akibatnya, masing-masing kromosom berlipat ganda dan sudah terdiri dari sepasang kromatid saudara, yang kemudian akan menyebar ke kutub gelendong. Dalam fase sintetik, sentriol berlipat ganda, jika, tentu saja, ada di dalam sel. Selama periode ini, kromosom dapat dilihat di bawah mikroskop.

Periode ketiga

Secara genetik, kromatid-kromatid tersebut benar-benar identik, karena salah satunya adalah ibu, dan yang kedua direplikasi menggunakan messenger RNA.

Segera setelah penggandaan seluruh materi genetik terjadi, periode pasca-sintetis dimulai, sebelum pembelahan. Ini diikuti dengan pembentukan mikrotubulus, yang selanjutnya akan membentuk gelendong, dan kromatid akan menyimpang ke kutub. Energi juga disimpan karena selama mitosis sintesis nutrisi menurun. Durasi periode pascasintesis pendek, biasanya hanya berlangsung beberapa jam.

Pos pemeriksaan

Selama proses ini, sel harus melewati pos pemeriksaan tertentu - “penanda” penting, setelah itu berpindah ke tahap lain. Jika karena alasan tertentu sel tidak dapat melewati pos pemeriksaan, maka seluruh siklus sel terhenti, dan fase berikutnya tidak akan dimulai sampai masalah yang menghalangi sel untuk melewati pos pemeriksaan diperbaiki.

Ada empat poin utama yang sebagian besar hanya berada pada interfase. Sel melewati pos pemeriksaan pertama pada fase prasintetik, ketika integritas DNA diperiksa. Jika semuanya benar, maka periode sintetik dimulai. Di dalamnya, inti rekonsiliasi adalah verifikasi keakuratan replikasi DNA. Checkpoint pada fase pasca sintesis merupakan pemeriksaan terhadap kerusakan atau kelalaian pada dua poin sebelumnya. Fase ini juga memeriksa seberapa lengkap replikasi dan sel telah terjadi. Mereka yang tidak lulus tes ini tidak diperbolehkan berpartisipasi dalam mitosis.

Masalah dalam interfase

Terganggunya siklus sel normal tidak hanya menyebabkan kegagalan mitosis, tetapi juga pembentukan tumor padat. Apalagi ini adalah salah satu alasan utama kemunculan mereka. Jalannya normal setiap fase, tidak peduli seberapa singkatnya, menentukan keberhasilan penyelesaian tahap selanjutnya dan tidak adanya masalah. Sel tumor mengalami perubahan pada pos pemeriksaan siklus sel.

Misalnya, dalam sel dengan DNA yang rusak, periode interfase sintetik tidak terjadi. Terjadi mutasi yang mengakibatkan hilangnya atau perubahan gen protein p53. Tidak ada penyumbatan siklus sel di dalam sel, dan mitosis dimulai lebih cepat dari jadwal. Akibat dari masalah tersebut adalah sejumlah besar sel mutan, yang sebagian besar tidak dapat hidup. Namun, sel-sel yang dapat berfungsi akan menimbulkan sel-sel ganas, yang dapat membelah dengan sangat cepat karena fase istirahat yang memendek atau tidak ada. Sifat interfase memungkinkan tumor ganas yang terdiri dari sel-sel mutan membelah begitu cepat.

Durasi interfase

Mari kita berikan beberapa contoh berapa lama periode interfase dalam kehidupan sel dibandingkan dengan mitosis. Di epitel usus kecil tikus biasa, “fase istirahat” memakan waktu setidaknya dua belas jam, dan mitosis sendiri berlangsung dari 30 menit hingga satu jam. Sel-sel penyusun akar kacang faba membelah setiap 25 jam, dengan fase M (mitosis) berlangsung sekitar setengah jam.

Apa interfase untuk kehidupan sel? Ini adalah periode paling penting, yang tanpanya tidak hanya mitosis, tetapi juga kehidupan seluler secara keseluruhan tidak mungkin terjadi.

Agar sel dapat membelah sepenuhnya, ukurannya harus bertambah dan menghasilkan organel dalam jumlah yang cukup. Dan agar tidak kalah informasi turun-temurun ketika terbagi dua, ia harus membuat salinan kromosomnya. Dan terakhir, untuk mendistribusikan informasi herediter secara merata antara dua sel anak, kromosom harus disusun dalam urutan yang benar sebelum mendistribusikannya ke sel anak. Semua tugas penting ini diselesaikan selama siklus sel.

Siklus sel penting karena... ini menunjukkan hal yang paling penting: kemampuan untuk bereproduksi, tumbuh dan berdiferensiasi. Pertukaran juga terjadi, namun tidak dipertimbangkan ketika mempelajari siklus sel.

Definisi konsep

Siklus sel - ini adalah periode kehidupan sel sejak lahir hingga pembentukan sel anak.

Pada sel hewan, siklus sel, jangka waktu antara dua pembelahan (mitosis), berlangsung rata-rata 10 hingga 24 jam.

Siklus sel terdiri dari beberapa periode (sinonim: fase), yang secara alami saling menggantikan. Secara kolektif, fase pertama siklus sel (G 1, G 0, S dan G 2) disebut interfase , dan fase terakhir disebut .

Beras. 1.Siklus sel.

Periode (fase) dari siklus sel

1. Periode pertumbuhan pertama G1 (dari bahasa Inggris Growth - growth), adalah 30-40% dari siklus, dan periode istirahat G 0

Sinonim: periode postmitotik (terjadi setelah mitosis), periode prasintetik (berlalu sebelum sintesis DNA).

Siklus sel dimulai dengan lahirnya sel melalui mitosis. Setelah pembelahan, sel anakan mengecil ukurannya dan memiliki organel lebih sedikit dari biasanya. Oleh karena itu, sel kecil “baru lahir” pada periode (fase) pertama siklus sel (G 1) tumbuh dan bertambah besar, dan juga membentuk organel yang hilang. Ada sintesis aktif protein yang diperlukan untuk semua ini. Hasilnya, sel menjadi lengkap, bisa dikatakan, “dewasa”.

Bagaimana biasanya periode pertumbuhan G1 berakhir pada sebuah sel?

Masuknya sel ke dalam proses. Melalui diferensiasi, sel memperoleh karakteristik khusus untuk menjalankan fungsi yang diperlukan seluruh organ dan organisme. Diferensiasi dipicu oleh zat kontrol (hormon) yang bekerja pada reseptor molekuler sel yang sesuai. Sebuah sel yang telah menyelesaikan diferensiasinya keluar dari siklus pembelahan dan masuk ke dalam waktu istirahat G 0 . Paparan zat pengaktif (mitogen) diperlukan agar dapat mengalami dedifferensiasi dan kembali ke siklus sel.
Kematian (kematian) sel.
Memasuki periode berikutnya dari siklus sel - sintetis.

2. Periode sintetik S (dari bahasa Inggris Synthesis - sintesis), merupakan 30-50% dari siklus

Konsep sintesis dalam nama periode ini mengacu pada Sintesis DNA (replikasi) , dan bukan untuk proses sintesis lainnya. Setelah mencapai ukuran tertentu akibat melewati periode pertumbuhan pertama, sel memasuki periode sintetik, atau fase, S, di mana terjadi sintesis DNA. Melalui replikasi DNA, sel menggandakan materi genetiknya (kromosom), karena Salinan persis setiap kromosom terbentuk di dalam nukleus. Setiap kromosom menjadi ganda dan seluruh set kromosom menjadi ganda, atau diploid . Hasilnya, sel kini siap membagi materi keturunan secara merata di antara dua sel anak tanpa kehilangan satu gen pun.

3. Periode pertumbuhan kedua G 2 (dari bahasa Inggris Growth - growth), adalah 10-20% dari siklus

Sinonim: periode premitotik (berlalu sebelum mitosis), periode pascasintetis (terjadi setelah sintetik).

Periode G2 merupakan persiapan untuk pembelahan sel berikutnya. Selama periode kedua pertumbuhan G2, sel menghasilkan protein yang diperlukan untuk mitosis, khususnya tubulin untuk gelendong; menciptakan cadangan energi dalam bentuk ATP; memeriksa apakah replikasi DNA telah selesai dan bersiap untuk pembelahan.

4. Periode pembelahan mitosis M (dari bahasa Inggris Mitosis - mitosis), adalah 5-10% dari siklus

Setelah pembelahan, sel memasuki fase G1 baru dan siklus sel berakhir.

Regulasi siklus sel

Pada tingkat molekuler, transisi dari satu fase siklus ke fase lainnya diatur oleh dua protein - siklin Dan kinase yang bergantung pada siklin(CDK).

Untuk mengatur siklus sel, digunakan proses fosforilasi/defosforilasi reversibel protein pengatur, yaitu. penambahan fosfat ke dalamnya diikuti dengan eliminasi. Substansi kunci yang mengatur masuknya sel ke dalam mitosis (yaitu transisinya dari fase G2 ke fase M) adalah spesifik serin/treonin protein kinase, yang disebut faktor pematangan- FS, atau MPF, dari faktor pemacu pematangan bahasa Inggris. Dalam bentuk aktifnya, enzim protein ini mengkatalisis fosforilasi banyak protein yang terlibat dalam mitosis. Misalnya saja histon H1, yang merupakan bagian dari kromatin, lamin (komponen sitoskeletal yang terletak di membran inti), faktor transkripsi, protein gelendong mitosis, dan sejumlah enzim. Fosforilasi protein ini oleh faktor pematangan MPF mengaktifkannya dan memulai proses mitosis. Setelah mitosis selesai, subunit pengatur PS, siklin, ditandai dengan ubiquitin dan mengalami kerusakan (proteolisis). Sekarang giliran Anda protein fosfatase, yang mendefosforilasi protein yang mengambil bagian dalam mitosis, sehingga memindahkannya ke keadaan tidak aktif. Akibatnya, sel kembali ke keadaan interfase.

PS (MPF) merupakan enzim heterodimerik yang mencakup subunit pengatur yaitu siklin dan subunit katalitik yaitu CDK kinase bergantung siklin yang disebut juga p34cdc2; 34 kDa. Bentuk aktif enzim ini hanya dimer CZK+siklin. Selain itu, aktivitas CZK diatur oleh fosforilasi reversibel dari enzim itu sendiri. Siklin mendapat nama ini karena konsentrasinya berubah secara siklis sesuai dengan periode siklus sel, khususnya menurun sebelum dimulainya pembelahan sel.

Sejumlah siklin berbeda dan kinase bergantung siklin terdapat dalam sel vertebrata. Berbagai kombinasi dua subunit enzim mengatur inisiasi mitosis, awal proses transkripsi pada fase G1, dan transisi titik kritis setelah selesainya transkripsi, dimulainya proses replikasi DNA pada periode S interfase (awal transisi) dan transisi penting lainnya dari siklus sel (tidak ditunjukkan dalam diagram).
Pada oosit katak, masuknya mitosis (transisi G2/M) diatur dengan mengubah konsentrasi siklin. Cyclin terus disintesis dalam interfase sampai konsentrasi maksimum tercapai pada fase M, ketika seluruh kaskade fosforilasi protein yang dikatalisis oleh PS diluncurkan. Pada akhir mitosis, siklin dengan cepat dihancurkan oleh proteinase, yang juga diaktifkan oleh PS. Dalam sistem seluler lain, aktivitas PS diatur oleh berbagai tingkat fosforilasi enzim itu sendiri.

Siklus sel

Siklus sel terdiri dari mitosis (fase M) dan interfase. Dalam interfase, fase G 1, S dan G 2 dibedakan secara berurutan.

TAHAP SIKLUS SEL

Interfase

G 1 mengikuti telofase mitosis. Selama fase ini, sel mensintesis RNA dan protein. Durasi fase berkisar dari beberapa jam hingga beberapa hari.

G 2 sel dapat keluar dari siklus dan berada dalam fase G 0 . G 0 Dalam fase

sel mulai berdiferensiasi.. S

G 2 Selama fase S, sintesis protein berlanjut di dalam sel, terjadi replikasi DNA, dan sentriol terpisah. Di sebagian besar sel, fase S berlangsung 8-12 jam.

. Pada fase G2, sintesis RNA dan protein berlanjut (misalnya sintesis tubulin untuk mikrotubulus gelendong mitosis). Sentriol anak mencapai ukuran organel definitif. Fase ini berlangsung 2-4 jam.

MITOSIS

Selama mitosis, nukleus (kariokinesis) dan sitoplasma (sitokinesis) membelah. Fase mitosis: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase. Profase

. Setiap kromosom terdiri dari dua kromatid saudara yang dihubungkan oleh sebuah sentromer; nukleolus menghilang. Sentriol mengatur gelendong mitosis. Sepasang sentriol adalah bagian dari pusat mitosis, tempat mikrotubulus memanjang secara radial. Pertama, pusat mitosis terletak di dekat membran inti, dan kemudian menyimpang, dan gelendong mitosis bipolar terbentuk. Proses ini melibatkan mikrotubulus kutub, yang berinteraksi satu sama lain saat memanjang. Sentriol

merupakan bagian dari sentrosom (sentrosom mengandung dua sentriol dan matriks perisentriol) dan berbentuk silinder dengan diameter 15 nm dan panjang 500 nm; dinding silinder terdiri dari 9 kembar tiga mikrotubulus. Di sentrosom, sentriol terletak tegak lurus satu sama lain. Selama fase S dari siklus sel, sentriol diduplikasi. Dalam mitosis, pasangan sentriol, masing-masing terdiri dari sentriol asli dan sentriol baru, menyimpang ke kutub sel dan berpartisipasi dalam pembentukan gelendong mitosis. Prometafase

– divergensi kromosom anak ke kutub gelendong mitosis dengan kecepatan 1 m/menit.. Kromatid mendekati kutub, mikrotubulus kinetokor menghilang, dan mikrotubulus kutub terus memanjang. Selubung inti terbentuk dan nukleolus muncul.

Sitokinesis– pembelahan sitoplasma menjadi dua bagian terpisah. Prosesnya dimulai pada anafase akhir atau telofase. Plasmalemma ditarik kembali di antara dua inti anak pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu panjang spindel. Alur pembelahan semakin dalam, dan sebuah jembatan tetap ada di antara sel-sel anak - sisa tubuh. Penghancuran lebih lanjut dari struktur ini menyebabkan pemisahan sel anak sepenuhnya.

Pengatur pembelahan sel

Proliferasi sel, yang terjadi melalui mitosis, diatur secara ketat oleh berbagai sinyal molekuler. Aktivitas terkoordinasi dari beberapa pengatur siklus sel ini memastikan transisi sel dari fase ke fase siklus sel dan pelaksanaan peristiwa di setiap fase secara tepat. Alasan utama munculnya sel-sel yang berproliferasi tidak terkendali adalah mutasi pada gen yang mengkode struktur pengatur siklus sel. Pengatur siklus sel dan mitosis dibagi menjadi intraseluler dan antar sel. Sinyal molekuler intraseluler sangat banyak, di antaranya, pertama-tama, pengatur siklus sel itu sendiri (siklin, protein kinase yang bergantung pada siklin, aktivator dan penghambatnya) dan penekan tumor harus disebutkan.

MEIOSIS

Selama meiosis, gamet haploid terbentuk.

Pembelahan meiosis pertama

Pembelahan meiosis yang pertama (profase I, metafase I, anafase I dan telofase I) adalah reduksi.

Selama mitosis, nukleus (kariokinesis) dan sitoplasma (sitokinesis) membelah. Fase mitosis: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase.SAYA Ia melewati beberapa tahap secara berurutan (leptoten, zigoten, pachytene, diplotene, diakinesis).

Leptoten – kromatin mengembun, setiap kromosom terdiri dari dua kromatid yang dihubungkan oleh sentromer.

Zigoten– kromosom berpasangan homolog mendekat dan melakukan kontak fisik ( sinapsis) dalam bentuk kompleks sinaptonemal yang menjamin konjugasi kromosom. Pada tahap ini, dua pasang kromosom yang berdekatan membentuk bivalen.

Pachytena– kromosom menebal karena spiralisasi. Bagian individu dari kromosom terkonjugasi berpotongan satu sama lain dan membentuk kiasmata. Terjadi di sini menyeberang- pertukaran bagian antara kromosom homolog ayah dan ibu.

Diplotena– pemisahan kromosom terkonjugasi pada setiap pasangan sebagai akibat pembelahan longitudinal kompleks sinaptonemal. Kromosom terbelah sepanjang kompleks, kecuali kiasmata. Pada bivalen, 4 kromatid dapat dibedakan dengan jelas. Bivalen seperti itu disebut tetrad. Situs pelepasan muncul di kromatid tempat RNA disintesis.

Diakinesis. Proses pemendekan kromosom dan pemisahan pasangan kromosom terus berlanjut. Chiasmata berpindah ke ujung kromosom (terminalisasi). Membran inti hancur dan nukleolus menghilang. Spindel mitosis muncul.

. Selubung nuklir hancur menjadi pecahan-pecahan kecil. Di daerah sentromer muncul kinetokor yang berfungsi sebagai pusat pengorganisasian mikrotubulus kinetokor. Kepergian kinetokor dari setiap kromosom di kedua arah dan interaksinya dengan mikrotubulus kutub gelendong mitosis menyebabkan pergerakan kromosom.SAYA. Dalam metafase I, tetrad membentuk pelat metafase. Secara umum, kromosom ayah dan ibu tersebar secara acak di satu sisi ekuator gelendong mitosis. Pola distribusi kromosom ini mendasari hukum kedua Mendel, yang (bersama dengan pindah silang) menjamin perbedaan genetik antar individu.

. Kromosom terletak di daerah ekuator spindel. Pelat metafase terbentuk di mana setiap kromosom dipegang oleh sepasang kinetokor dan mikrotubulus kinetokor terkait yang diarahkan ke kutub berlawanan dari gelendong mitosis.SAYA berbeda dari anafase mitosis karena selama mitosis kromatid saudara bergerak menuju kutub. Selama fase meiosis ini, kromosom utuh berpindah ke kutub.

– divergensi kromosom anak ke kutub gelendong mitosis dengan kecepatan 1 m/menit.SAYA tidak berbeda dengan telofase mitosis. Inti dengan 23 kromosom terkonjugasi (berganda) terbentuk, terjadi sitokinesis, dan sel anak terbentuk.

Pembelahan meiosis kedua.

Pembelahan meiosis kedua - persamaan - berlangsung dengan cara yang sama seperti mitosis (profase II, metafase II, anafase II dan telofase), tetapi jauh lebih cepat. Sel anak menerima satu set kromosom haploid (22 autosom dan satu kromosom seks).

Siklus sel adalah periode keberadaan sel dari saat pembentukannya dengan pembelahan sel induk hingga pembelahan atau kematiannya.

Durasi siklus sel

Panjang siklus sel bervariasi antar sel. Sel organisme dewasa yang bereproduksi dengan cepat, seperti sel hematopoietik atau basal epidermis dan usus kecil, dapat memasuki siklus sel setiap 12-36 jam. Siklus sel pendek (sekitar 30 menit) diamati selama fragmentasi cepat telur echinodermata, amfibi. dan hewan lainnya. Di bawah kondisi eksperimental, banyak garis kultur sel memiliki siklus sel yang pendek (sekitar 20 jam). Untuk sel yang paling aktif membelah, periode antara mitosis kira-kira 10-24 jam.

Fase siklus sel

Siklus sel eukariotik terdiri dari dua periode:

Suatu periode pertumbuhan sel yang disebut “interfase,” di mana DNA dan protein disintesis dan terjadi persiapan untuk pembelahan sel.

Masa pembelahan sel disebut “fase M” (dari kata mitosis – mitosis).

Interfase terdiri dari beberapa periode:

G 1-fase (dari bahasa Inggris. celah- interval), atau fase pertumbuhan awal, di mana terjadi sintesis mRNA, protein, dan komponen seluler lainnya;

Fase S (dari bahasa Inggris. sintesis- sintesis), di mana replikasi DNA inti sel terjadi, dan sentriol juga berlipat ganda (jika ada, tentu saja).

Fase G 2, di mana persiapan untuk mitosis terjadi.

Pada sel yang berdiferensiasi dan tidak lagi membelah, mungkin tidak ada fase G1 dalam siklus sel. Sel-sel tersebut berada dalam fase istirahat G0.

Masa pembelahan sel (fase M) meliputi dua tahap:

karyokinesis (pembelahan inti sel);

sitokinesis (pembelahan sitoplasma).

Pada gilirannya, mitosis dibagi menjadi lima tahap.

Deskripsi pembelahan sel didasarkan pada data mikroskop cahaya yang dikombinasikan dengan fotografi mikrosin dan hasil mikroskop cahaya dan elektron sel yang difiksasi dan diwarnai.

Regulasi siklus sel

Urutan perubahan periode siklus sel yang teratur terjadi melalui interaksi protein seperti kinase dan siklin yang bergantung pada siklin. Sel pada fase G0 dapat memasuki siklus sel bila terkena faktor pertumbuhan. Berbagai faktor pertumbuhan, seperti faktor pertumbuhan turunan trombosit, epidermal, dan saraf, dengan berikatan dengan reseptornya, memicu kaskade pensinyalan intraseluler, yang pada akhirnya mengarah pada transkripsi gen cyclin dan kinase yang bergantung pada cyclin. Kinase yang bergantung pada siklin menjadi aktif hanya ketika berinteraksi dengan siklin yang sesuai. Kandungan berbagai siklin dalam sel berubah sepanjang siklus sel. Cyclin adalah komponen pengatur kompleks kinase yang bergantung pada cyclin-cyclin. Kinase adalah komponen katalitik kompleks ini. Kinase tidak aktif tanpa siklin. Siklin yang berbeda disintesis pada berbagai tahap siklus sel. Dengan demikian, kandungan siklin B dalam oosit katak mencapai maksimum pada saat mitosis, ketika seluruh kaskade reaksi fosforilasi yang dikatalisis oleh kompleks kinase yang bergantung pada siklin B/siklin diluncurkan. Pada akhir mitosis, siklin dengan cepat dihancurkan oleh proteinase.

Pada fase S, kromosom dan sentrosom (pusat sel) diduplikasi.

Acara utama

G 1-fase

Fase G1 adalah yang paling penting dalam hal pengendalian kondisi di mana sel berada. Durasinya sangat ditentukan kondisi eksternal dan sinyal dari sel lain. Jika kondisinya tidak mendukung untuk pembelahan, maka sel menunda perjalanan melalui fase G 1 dan bahkan mungkin masuk ke keadaan istirahat khusus - fase G 0. Sel dapat tetap dalam keadaan ini selama berhari-hari, berminggu-minggu, dan bahkan bertahun-tahun sebelum proliferasi berlanjut. Banyak sel tetap berada di G 0 sampai kematiannya sendiri atau kematian organisme. Pada fase awal G 1 ada hal penting pos pemeriksaan siklus sel, dikenal sebagai titik pembatasan pada mamalia atau titik awal pada ragi. Jika kondisinya menguntungkan dan sel menerima sinyal pertumbuhan dan pembelahan dari tetangganya, maka sel melewati titik ini dan setelah itu sel berkomitmen untuk menggandakan DNA, bahkan jika sinyal eksternal pertumbuhan dan pembelahan menghilang.

Pada mitosis akhir dan fase G 1, proses inisiasi replikasi DNA dimulai: kompleks pra-replikasi multiprotein berkumpul di titik asal replikasi (titik awal replikasi). Langkah ini kadang-kadang disebut otorisasi asal replikasi karena inisiasi duplikasi DNA hanya mempengaruhi titik-titik yang terkait dengan kompleks pra-replikasi.

fase S

Pada fase S, seiring dengan pertumbuhan sel, terjadi dua hal: peristiwa penting: kromosom dan sentrosom berlipat ganda. Duplikasi kromosom menyumbang sebagian besar siklus sel. Replikasi DNA diaktifkan tepat satu kali per siklus sel oleh kinase khusus yang bergantung pada siklin. Pada fase S, komponen kompleks prareplikasi, yang berkumpul di asal replikasi pada fase G1, memulai perakitan kompleks yang lebih besar, kompleks prainisiasi. Ini melepaskan heliks DNA dan memuat DNA polimerase dan protein replikasi DNA lainnya ke dalamnya. Setelah perakitan kompleks prainisiasi, komponen kompleks prareplikasi terdisosiasi, dan perakitan kompleks ini menjadi tidak mungkin hingga fase G1 berikutnya. Oleh karena itu, asal replikasi hanya dapat diaktifkan satu kali per siklus.

Duplikasi sentrosom dimulai dengan inisiasi pembentukan sentriol baru di dekat bekas sentriol anak dan ibu selama transisi sel dari fase G1 ke fase S. Selama fase S dan G 2 persentriol tumbuh hingga mencapai ukuran sentriol aslinya. Pada akhir pertumbuhan, ia terbentuk diplosome- salah satu sentriol sebelumnya dengan sentriol yang baru disintesis, dan sentriol anak sebelumnya menjadi sentriol induk, dan sentriol induk sebelumnya mempertahankan statusnya. Pada diplosome, sentriol terletak tegak lurus satu sama lain. Ketika mitosis berlangsung, jarak antara sentriol ibu dan anak di setiap diplosome meningkat hingga diplosome terpisah pada akhir anafase. Ketika sentriol terpisah dalam diplosome, masing-masing sentriol dikelilingi oleh bahan perisentriolar. Urutan peristiwa yang dijelaskan adalah siklus sentrosom .

G 2 fase

Fase G2 adalah periode pertumbuhan sel dan sintesis protein yang cepat, di mana sel bersiap untuk pembelahan selanjutnya. Menariknya, fase G2 tidak diperlukan: beberapa jenis sel, misalnya sel embrio katak Xenopus dan beberapa kanker memasuki mitosis segera setelah duplikasi DNA, yaitu fase S. Mekanisme regulasi fase G2 belum cukup dipelajari. Menurut salah satu hipotesis, durasi fase G2 diatur oleh ukuran sel. Mekanisme kontrol seperti itu telah dijelaskan dalam ragi Schizosaccharomyces pombe. Secara biokimia, fase G2 berakhir ketika konsentrasi ambang batas kompleks aktif tercapai siklin B1 Dengan kinase bergantung siklin 1(Cdk1), juga dikenal sebagai faktor stimulasi pematangan(Bahasa Inggris. Faktor pendorong pematangan). Ada pos pemeriksaan di fase G2 yang menghentikan sel di fase G2 ketika kerusakan DNA terdeteksi. Efek ini dicapai dengan menghambat aktivitas Cdk1.

Video tentang topik tersebut

Catatan

, Dengan. 1623.
, Dengan. 1642.
Gambar 1. Aurora-A: pembuat dan pemutus tiang spindel. Jurnal Ilmu Sel. Diakses tanggal 11 Desember 2012. Diarsipkan 11 Mei 2012.
Chrétien D., Buendia B., Fuller S.D., Karsenti E. Rekonstruksi siklus sentrosom dari mikrograf krioelektron. (Bahasa Inggris) // Jurnal biologi struktural. - 1997. - Jil. 120, tidak. 2. - Hal.117-133. - DOI:10.1006/jsbi.1997.3928. - PMID 9417977.[untuk mengoreksi ]
Kuriyama R., Borisy G.G. Siklus sentriol dalam sel ovarium hamster Cina ditentukan dengan mikroskop elektron keseluruhan. (Bahasa Inggris) // Jurnal biologi sel. - 1981. - Jil. 91, tidak. 3 Bagian 1 . - Hal.814-821. -PMID 7328123.[untuk mengoreksi ]
Vorobjev I.A., Chentsov Yu S. Sentriol dalam siklus sel. I. Sel epitel. (Bahasa Inggris) // Jurnal biologi sel. - 1982. - Jil. 93, tidak. 3. - Hal.938-949. -