skanuj0003

fazy G₂. Także promieniowanie jonizujące powoduje zahamowanie komórek w fazie G₂ w większym stopniu niż w fazach Gi i S cyklu komórkowego. Pod koniec fazy G₂ następuje uaktywnienie kompleksu p34-cyklina (kinaza fazy M), co początkuje kaskadę fosforylacji i defosforylacji białek. Prowadzi to do rozpoczęcia i przeprowadzenia mitozy (por. s. 351).

Faza Go

Faza G₀ jest stanem spoczynkowym komórki. W fazie G₀ komórki funkcjonują, jednak tracą zdolność odtwarzania materiału genetycznego i dzielenia się. Czas trwania tej fazy jest różnie długi: od kilku dni do kilku miesięcy lub dłużej. Pod wpływem różnych bodźców komórki mogą z fazy G₀ wchodzić z powrotem do cyklu komórkowego, do fazy Gi- Większość komórek wchodzi w fazę G₀ z fazy Gj cyklu komórkowego. Niektóre komórki, jak np. komórki naskórka mogą wchodzić w fazę G₀ z fazy G₂. Komórki takie mają w konsekwencji 4C DNA. Na ogół im dłużej komórki pozostają w fazie G₀, tym więcej czasu zabiera im wejście w cykl po pobudzeniu. Poza brakiem zdolności do podziałów, komórki G₀ różnią się od komórek w cyklu, np. obecnością swoistych klas białek, które nie występują w komórkach w cyklu komórkowym. Mimo to, istnienie fazy Go jest dyskusyjne; można ją także uważać za wydłużoną fazę G, .

Wchodzenie w cykl komórkowy

Komórki znajdnjace_siŁMLfazie G_n nie-dziela.siai.tvrn samym są poza cyklem komórkowym. Pod wpływem jednak różnych bodźców działających na komórki następuje przejście G^CjfTktór5~' może zachodzić in vivo i in vitro. Większość komórek miąższowych narządów organizmu dorosłego, np. wątroby, trzustki, nerki, itp. również jest poza cyklem komórkowym i praktycznie nie ma zdolności dzielenia się (czas podwojenia ich populacji komórkowej trwa lata). Pod wpływem usunięcia części narządu, niedotlenienia lub działania pewnych związków chemicznych (kwas foliowy, izoproterenol, itp.) następuje przejście G₀-Gi komórek i ich podziały. Wiele komórek G₀ można wprowadzić w cykl zarówno in vivo i in vitro przez działanie peptydowych czynników wzrostu (por. Jednoskładnikowy system transdukcji, rozdz. 28) lub niektórych hormonów. Czynniki te poprzez układy transdukcyjne w błonie przekazują sygnał do wzrostu oraz uruchamiają program reakcji ^fopanTpl^dtypow3() prowadzący do wejścia komórki w cykl. . Takie reakcje chemiczne katalizowlmesąpoćżątkowo przeżbiaJkóweKm^żyTr,W7GMP-załeżne,_ kinazę zależną od Ca²⁺ i swoistą dla tyrozyny. Na ten program składają się w kolejności pojawiania się: 1) synteza hnRNA i rRNA, która rozpoczyna się w 3-12 godzin od chwili zadziałania bodźca, 2) synteza białek enzymatycznych i strukturalnych, która następuje w 12-36 godzin po ■>• zadziałaniu bodźca, 3) synteza DNA i histonów, która zachodzi w 18-48 godzin po zadziałaniu bodźca i wreszcie 4) synteza białek wrzeciona podziałowego i mitoza, które występują w 24-72 godziny po zadziałaniu bodźca. W komórkach, które następnie ulegają cyklicznym podziałom program piejotypowy jest włączany w każdym, kolejnym cyklu komórkowym. Jstnięnie komórek . _ G₀ oraz ich zdolność wchodzenia do cyklu komórkowego mają duże znaczenie praktyćzHeTnp-"wTec: ągniu nowotworów cytostatykami. Komórki G₀ są niewrażliwe na cytostatyki, a znajdują się _t trwiększości nowotworówTlSczenie cytostatykami eliminuje z nowotworów komórki znajdujące się w cyklu, pozostawiając nie naruszone komórki G₀. Po pewnym czasie komórki G₀ wchodzą w cykl komórkowy dając odnowę nowotworu.

. Km '*    ' ” r

Mitoza

.    /?•• 50K, ' ^CŁ'^{n tK}

-it

?i4A .    ^Ll /

ketu,**. tJne-C. dOdOn ■ ⁿ

Mitoza jest sposobem zwiek^aafiwHi^lTritnrnórek-płs^^podTwA-Maż.na w niej wyróżnić kariokinezę, czyli podział jądra oraz cytokinezę, czyli podział cytoplazmy. W czasie kariokinezy zachodzą dwa ważne zjawiska: kondensacja chromatyny i wytwo_rzenie chromosomów mftótycz-nych oraz rozdział każdego chromosomu na dwie chromatydy i przemieszczęniejyęh chromatyd do potomnych komórek. Zjawiskom tym towarzyszyjzanik jąderka. otoczki jądrowej oraz "wytworzenie aparatu mitotycznego. a nasl&pnie..adhudn.wa struktury jadra.

Zmiany zachodzące w komórce w czasie kariokinezy ujmowane są tradycyjnie w pięć faz: profazę^prometafazę, mętafazę,jLna£azęjLj£lnfazę (rys. 20.3).

Profaza

Pierwszą oznaką wchodzenia komórki w mitozę jest kondensacja chromatyny. W jej wyniku, w jądizejkomórki pojawiają się cjtromosomy mito.tyczne. Chromosomy mitotyczne początkowej profazy mają wygląd długich cienkich nici. Składają się każdy z dwóch.cbjamatyd..siostrzanych (chromosomów siostrzanych) połączonych w miejscu centromeru. W późniejszej profazie po obu" zewnętrznych stronadLkażd&go centromeru ostatecznemu uKSŻTałtowaniu ulega kinetochor (pro-tokinetochory istnieją także w interfazie) mający strukturę blaszkowatą. Kinetochor każdej chromatydy jest|tniejscetn.yda7.ania mitootubułt-wrzeciona-podziałowegollrys. 20.3).

Proces kondensacji chromatyny postępuje przez całą profązę i prometafazę doprowadzając do powstania w pełni skondensowanycŁfibroniosomów w metafazie. W tym czasie nukleofila-menty, czyli 10 nm włókienka chromatyny oraz 30 nm włókienka ulegają sfałdowaniu lub "spirailzacji, w wyniku czego powstają grubsze i bardziej zwarte włókna o grubości 200-400 nm. Te ostatnie prawdopodobnie przez spiralizację tworzą chromatydy chromosomów mitotycznych

0    grubości 600-800 nm. Kondesacja taka zachodzi poprzez fosforylację histonuH! oraz histonńw H2A i -ŁBr-Jctóre zmieniając swoją konformację prowadzą do zwiększenia stopnia zwartości chromatyny. Fosforylacja dokonuje się przy udziale białkowej kinazy fazy M. Fuzja komórek mitotycznych z komórkami interfazowymi doprowadza do pojawienia się w jądrach tych ostatnich przedwczesnej kondensacji chromatyny (PCC) i wytworzenia chromosomów.

Poza kondensacją chromatyny w profazie zachodzi wiele innych procesów usprawniających

1    umożliwiających mitozę. W cytoplazmie, na początku profazy dochodzi do depolimeryzacji mikrotubuli cytoszkieletu. Powstała w ten sposób tubulina^BtspółnieTTtrbuliną wytworzoną w fazie G₂ cyklu komórkowego, służy jako budulec dla •^zggiona.pndziałowe.go-fprzytidziale cykliny znajdującej się w centrosferze). Wrzeeiohó"podziałowe jesfdwubiegunową (rys. 20.3), włóknistą strukturą składającą się z mikrotubuli), jdyneinyj (ATPazy) i-bialek związanych z mikro-

JuhuIami-(-MAP). Białka te w obecności jonów Mg²⁺ i ATP tworzą poprzeczne mostki między mikrotubulami oraz boezneramiona-mikrotubuli. Mostki i ramiona występują wzdłuż mikrotubul w odstępach 12, 24 i 48 nm. Przypuszcza się, że różne rodzaje MAP wiążąc się z mikrotubulami mogą nadawać im swoisty charakter. W skład aparatu mitotycznego poza wrzecionem podziałowym, wchodzą także zbiorniki i pęcherzyki siateczki śródplazmatycznej gładkiej (rys. 20.4), miozyna, aktyna oraz swoiste białko aparatu mitotycznego. Aparat mitotyczny łączy się w wielu miejscach (z wyjątkiem centrioli) z siecią włókien pośrednich, które stabilizują go przestrzennie.

W profazie istnieją 4 centriole otoczone centrosferami, które powstają w wyniku podziałów

2    centriol w późnej fazie G! cyklu komórkowego. Pary centriol wraz z centrosferami oddalają się

343