Cykl komórkowy
Cykl komórkowy
Przedyskutowaliśmy już, jak dwa główne wydarzenia reprodukcji komórkowej to kopiowanie składników komórkowych i rozszczepianie komórki. Te dwa wydarzenia, kopiowanie i rozszczepianie, reprezentują dwie większe fazy cyklu komórkowego, interfazę i mitozę. Mitoza jest tą częścią cyklu komórkowego, w której komórka przygotowuje się do podziału i kończy go. Podczas interfazy odpowiednie składniki komórki są kopiowane. Interfaza jest również czasem punktów kontrolnych, które mają na celu upewnienie się, że komórka jest gotowa do przejścia w mitozę. Obie te fazy mają swoje dalsze podziały. Ponieważ cykl komórkowy jest „cyklem”, nie ma on wyraźnego początku ani końca. Komórki nieustannie wchodzą i wychodzą z różnych faz cyklu. Mitoza zostanie omówiona szczegółowo w następnym SparkNote; tutaj skupimy się na tym, co dzieje się podczas interfazy.
Interfaza
Interfaza
Przedyskutowanie wydarzeń zachodzących podczas interfazy rozpoczniemy od tych, które mają miejsce zaraz po tym, jak komórka pomyślnie podzieliła się podczas mitozy. Faza ta nosi nazwę G1.
Faza G1
G1 jest fazą pośrednią, zajmującą czas pomiędzy zakończeniem podziału komórki w mitozie a początkiem replikacji DNA w fazie S. W tym czasie komórka rośnie, rośnie i rozwija się. W tym czasie komórka rośnie, przygotowując się do replikacji DNA, a pewne elementy wewnątrzkomórkowe, takie jak centrosomy, ulegają replikacji. Zanim komórka rozpocznie replikację DNA, musi upewnić się, że jest biologicznie gotowa do podjęcia takiego procesu. G1 jest fazą, w której odbywa się ten komórkowy monitoring.
Podczas G1, komórka przegląda środowisko komórkowe i rozmiar komórki, aby zapewnić, że warunki są odpowiednie do wspierania replikacji DNA. Dopiero gdy komórka jest gotowa, opuszcza G1. Jeśli wszystko nie jest gotowe do replikacji DNA, komórka może wstrzymać się podczas G1 i wejść w fazę zwaną G0. W zależności od gotowości komórki do kontynuowania cyklu komórkowego, G0 może trwać dni, tygodnie, a nawet lata. Kiedy komórka osiągnie odpowiedni rozmiar i znajdzie się w środowisku sprzyjającym replikacji DNA, opuści fazę G1 lub G0 i wejdzie w następną fazę interfazową zwaną fazą S.
Faza S
Faza S, czyli syntezy, jest fazą cyklu komórkowego, w której następuje replikacja DNA zapakowanego w chromosomy. To wydarzenie jest istotnym aspektem cyklu komórkowego, ponieważ replikacja pozwala każdej komórce powstałej w wyniku podziału komórki mieć taki sam skład genetyczny. (Specyfika replikacji jest opisana w SparkNote dotyczącym replikacji DNA w serii SparkNote poświęconej Biologii Molekularnej). Podczas fazy S zachodzi szereg dodatkowych zdarzeń poza replikacją chromosomów. Wzrost komórki jest kontynuowany w fazie S, podobnie jak tempo syntezy wielu białek i enzymów biorących udział w syntezie DNA. Po zakończeniu replikacji DNA komórka zawiera dwa razy więcej chromosomów niż zwykle i jest gotowa do wejścia w fazę G2.