Kuidas Interphase valmistab lahtri jagamiseks - Erinevus-Vahel

Kuidas Interphase valmistab lahtri jagamiseks

Raku elutsüklit tuntakse rakutsüklina. See koosneb seeria sündmustest, mis toimusid raku sünni ja jagunemise vahel uuteks tütarrakkudeks. Jagamiseks peab rakk täitma mitu ülesannet. Kõige olulisemad kaks eesmärki on DNA replikatsioon ja valgu süntees. Need kaks sihtmärki viiakse läbi rakutsüklis leitud järjestikuste sündmuste seeria kaudu. Eukarüootses rakutsüklis on kolm järjestikust perioodi, mida nimetatakse interfaasiks, mitootiliseks faasiks ja tsütokineesiks.

See artikkel selgitab,

1. Mis on Interphase
2. Kuidas Interphase valmistab lahtri jagamiseks
      G1 etapp
      - S faas
      G2 etapp
      G0 etapp

Mis on Interphase

Interfaas on rakutsükli esimene etapp, kus rakk valmistub eelseisvaks tuumajaotuseks. See koosneb kolmest faasist, mida nimetatakse G-ks1 faas, S faas ja G2 etapp. G0 faas on teine ​​erifaas, kus rakk asub enne rakutsükli sisenemist. G ajal1 faas sünteesib rohkem ribosoome ja valke, et kasvada oma õige suurusega. S-faasi ajal kopeeritakse DNA ja DNA-d pakendavad valgud sünteesitakse koos rakumembraani materjaliga. G ajal2 etapp, organellid jagunevad. Rakk võib sisestada ka G0 etapis, kui see on G-s1 etapp. Üldiselt on rakk, mis siseneb G-sse0 oleks küpsenud erifunktsiooniks või ei siseneks enam rakutsüklisse. Rakendis on selle interfaasis lahtrisse Joonis 1.


Joonis 1: Interfaasrakk

Kuidas Interphase valmistab lahtri jagamiseks

Järgmises osas uurime, kuidas interfaas valmistab raku jagamiseks, analüüsides interfaasi erinevaid faase.

G1 etapp

G1 faas on interfaasi esimene vahefaas. G ajal1 rakk sünteesib valke, et suurendada raku suurust. Valkude kontsentratsioon rakus G juures1 faasi hinnanguliselt umbes 100 mg / ml. Ribosoome loetakse molekulaarseteks masinateks, mis sünteesivad rakus valke. G-i ajal suureneb ka ribosoomide arv rakus1 etapp. Rakk siseneb ainult oma S-faasi, kui see koosneb piisavalt ribosoomidest, et sünteesida S-faasis nõutavaid DNA-pakendivalke. Hilise G ajal1 etapp, mitokondrid sulanduvad kokku, moodustades mitokondriaalse võrgu, et toota rakku energiat tõhusalt. Valgu sünteesi mehhanism on näidatud joonis 2.


Joonis 2: Valgu süntees

A G1 faasi raku valmistab G1 tsükliin-CDK-kompleks S-faasi sisenemiseks, soodustades S-faasi tsükliinide soodustavate transkriptsioonifaktorite ekspressiooni. G1 tsükliin-CDK kompleks lagundab ka S-faasi inhibiitoreid. G ajastus1 faasi reguleerib tsükliin D-CDK4 / 6, mida aktiveerib G1 tsükliin-CDK kompleks. Tsükliini E-CDK2 kompleks surub raku G-lt1 S-faasi (G1/ S üleminek). Tsükliin A-CDK2 inhibeerib S-faasi DNA replikatsiooni replikatsioonikompleksi demonteerimisega, kui rakk on G juures1 etapp. Teiselt poolt, G1Kontrollitakse S-faasis DNA replikatsiooni jaoks piisavalt rida materjale koos ribosoomidega. G-i üleminek1/ S on rakutsükli kiirust piirav etapp, mida tuntakse restriktsioonipunktina.

S faas

Sünteesifaasi, mille käigus toimub raku DNA replikatsioon, nimetatakse S-faasiks. Kuna DNA pakendatakse tuumasse valkude abil, sünteesitakse ka need pakendivalgud S-faasi ajal seotud viisil. Pakendivalgud on histoonid. S-faasi ajal tekitab rakk suure hulga fosfolipiide. Fosfolipiidid on seotud nii rakumembraani kui ka organellide membraani sünteesiga. Fosfolipiidi kogus kahekordistub S-faasi ajal, et saavutada kaks tütarrakku, mis on ümbritsetud membraanidega. DNA replikatsiooni mehhanism on näidatud joonis 3.


Joonis 3: DNA replikatsioon

Suure hulga tsükliin A-CDK2 aktiveerib G esinemise2 etapp, lõpetades S-faasi, reguleerides S-faasi ajastust.

G2 etapp

Interfaasi teine ​​vahefaas on G2 etapp, kus rakkudes esineb organellide replikatsioon. Rakk võimaldab G-i ajal valkude edasist sünteesi2 etapp. Rakk G-s2 faas koosneb kaks korda rohkem kui DNA-s1 etapp. G2 faas tagab, et DNA ei ole katkiste või niklite puudumata. Cyclin B-CDK2 lükkab G2 faasi M faasi (G2/ M üleminek). G2/ M üleminek on lõplik kontrollpunkt enne, kui rakk saab mitoosi. DNA samaaegset replikatsiooni kasvavas embrüos kontrollitakse G-ga2/ M kontrollpunkt, saades sümmeetrilise raku jaotuse embrüos.

G0 etapp

G0 võib tekkida kas vahetult pärast mitoosi või vahetult enne G-i1 etapp. A G1 faasi rakk võib sisestada ka G0 etapp. Kanne G-sse0 faasi lahkumist rakutsüklist. See tähendab, G0 faas on puhkefaas ja rakk lahkub rakutsüklist ja peatab selle jagunemise. Mõned rakud, mis sisenevad G-sse0 faasi diferentseeritakse kõrgelt spetsialiseeritud rakkudeks. Terminaalselt diferentseeritud rakud ei sisene rakutsüklisse kunagi. Mõned rakud nagu neuronid jäävad püsivalt seisma. Mõned rakud võivad siiski lahkuda G-st0 faasi ja siseneda uuesti G-sse1 etapp, võimaldades rakkude jagunemist. Sellised rakud nagu neeru-, maksa- ja mao- rakud jäävad pooleldi püsivalt G-le0 etapp. Mõned rakud nagu epiteelirakud ei sisene kunagi G-sse0 etapp. Ülevaade eukarüootsete rakutsükli faasidest on esitatud joonis 4.


Joonis 4: rakutsükli faas eukarüootides

Pärast interfaasi edukat lõpetamist siseneb rakk oma mitootilise jagunemise faasi, et läbida tuumaosa. Tuumajaotusele järgneb tsütokinees, mis on tsütoplasmaatiline jaotus, mille tulemuseks on kaks tütarrakku, mis on geneetiliselt ja funktsionaalselt identsed oma vanemrakuga.

Järeldus

Interfaas on rakutsükli periood, mis valmistab raku jagunemiseks, pakkudes tuumale ja organellidele ruumi. Ruumi pakub lahtri suurendamine. Seega on rakk võimeline toimima ja jagama hiljem omaette. Interfaasist saab identifitseerida kolm faasi: G1 faas, S faas ja G2 etapp. G ajal1 etapp, raku rakud toovad vajalikke toitaineid ja suurendavad ribosoomide arvu rakus. Seega indutseeritakse valgu süntees G ajal1 etapp. Rakk kordab oma geneetilist materjali, et säilitada oma järglastele ühtlane ploidsus. Samuti suureneb ribosoomide arv, et sünteesida histoonid, mis on vajalikud äsja replitseeruva DNA pakendamiseks. G ajal2 faas suurendab rakkude arvu või lihtsalt kahekordistab organellide arvu, mis on vajalik selle jagamiseks kaheks uueks rakuks. Iga faasi iga faasi järjestust ja lõpptulemust reguleerivad tsükliini-CDksid ja kontrollpunktid igas faasis.

Rakkude ainevahetuskiirus on kogu interfaasis samuti kõrge. Pärast interfaasi edukat lõpuleviimist siseneb rakk mitootilisse faasi, kus toimub raku tuumajaotus. Tuumajaotusele järgneb tsütokinees. Pärast rakkude jagunemise lõppu on lõpptulemuseks kaks tütarrakku, mis on geneetiliselt ja metaboolselt identsed vanemrakuga.

Viide:
1. Nguyen D. H., Leaf Group. „Mis juhtub rakutsükli faasiga?”

Pilt viisakalt:
1. „Schinterphase” autor Ymai eeldas (põhineb autoriõigusega seotud väidetel) - enda tehtud töö (autoriõiguse nõuete alusel).