skanuj0003

fazy G₂. Także promieniowanie jonizujące powoduje zahamowanie komórek w fazie G₂ w większym stopniu niż w fazach G! 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 G₍ 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 G₀jest dyskusyjne; można ją także uważać za wydłużoną fazę G,.

Wchodzenie w cykl komórkowy

m

ii*

Komórki znąjdujaceiiię w. fazie G_n nie d7.iela.sie.i.tvm samym są poza cyklem komórkowym: Pod wpływem jednak różnych bodźców działających na komórki następuje przejście Girtrf,'Które—• 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 Go-Gj 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 ^ropunTpl^ótypowJ^ prowadzący do wejścia komórki w cykl. Takie reakcje chemiczne katalizliwanesąpócżątkowo przgz^biafkowekmazyCrATGMP-załeżne^ kinazę zależną od Ca²⁺ i swoistą dla tyrozyny. Na ten program składają się w kolejności pojawia^ nia 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. Jstnjenie komórek Go oraz ich zdolność wchodzenia do cyklu komótko-wego mają duże znaczenie praktyCzneTTip. 'wTeczeniu nowotworów cytostatykami. Komórki Go są niewrażliwe na cytostatyki, a znajdująsię vrwiększości nowotworówTEeczenie cytostatykami eliminuje z nowotworów komórki znajdując ce się w cyklu, pozostawiając nie naruszone komórki G₀. Po pewnym czasie komórki G₀ wchodzą w cykl komórkowy dając odnowę nowotworu.

/<- ‘ł /

/?• IfźK-tern e t. ,

Mi

Mitoza

Mitoza jest sposobem zwi£kszaBiaHfebv±rtmórek^ree^podmał;-M»żna w niej wyróżnić kariokinezę, czyli podział jądra oraz cytokineze. czyli podział cytoplazmy. W czasie kariokinezy zachodzą dwa ważne zjawiska: kondensacja chromatyny i wytwmzenie chromjrsomówTnftbtycz-nych oraz rozdział każdego chromosomuna dwie chromatydy i piaajijss^m^ęjiięitoonmQtd do potomnych komórek. Zjawiskom tym towarzyszy „zanik iaferka. otoczki jądrowej oraz

Zmiany zachodzące w komórce w czasie kariokinezy ujmowane są tradycyjnie w pięć faz: profazc^prometafazę, metafązę, ąna£azęJjelofazę (rys. 20.3).

Profaza

Pierwszą oznaką wchodzenia komórki w mitozę jest kondensacja chromatyny. W jej wyniku, w jądrze komórki pojawiają sie chromosomy mitotyczne. Chromosomy mitotyczne początkowej profazy mają wygląd długich cienkich nici. Składają się każdy z dwóch chromatyd siostrzanych (chromosomów siostrzanych) połączonych w miejscu centromeru. W późniejszej profazie po obu

tokinetochory istnieją także w interfazie) mający strukturę blaszkowatą. Kinetochor każdej chromatydy jest faiejscem wiązania mikrotubuli-wizecŁona-pQdziałowego)0-vs 20.3).

Proces kondensacji chromatyny postępuję przezcałą profazę i prometafazę doprowadzając do powstania w pełni skondensowanych-ChLOmosomóy^^mgtaFazie. W tym czasie nukleofila-menty, czyli 10 nm włókienka chrontatyny oraz 30 nm włókienka ulegają sfałdowantu lub “spirailzacji, w wyniku czego powstają grubsze i bardziejzwarte 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 histonu HI oraz histnnów . H2A iJJd^.które 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^jitspełnieTTnbuliną wytworzoną w fazie G₂ cyklu komórkowego, służy jako budulec dja ^rzecioiia-podziałowegiodprz^udziale cykliny znajdującej się w centrosferze). Wrzeeiortd'pdcfziałowe jest"dwubiegunową (rys. 20.3), włóknistą strukturą składającą się z mikrotubuli), jdyneiny) (ATPazy) i-białek związanych z mikro-

Juhinami-fMAP). Białka te w obecności jonów Mg^ż+ i ATP tworzą poprzeczne mostki między mikrotubulami oraz boezneTamiona-łnikrot-ubuli. 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 Gi cyklu komórkowego. Pary centriol wraz z centrosferami oddalają się

1

343