- Що таке інтерфейс?
- Як довго це триває?
- Фази
- Фаза G
- S фаза
- Фаза G
- Фаза G
- Реплікація ДНК
- Реплікація ДНК напівконсервативна
- Як реплікується ДНК?
- Список літератури
Інтерфейс являє собою етап , на якому клітини ростуть і розвиваються, беручи поживні речовини із зовнішнього середовища. Зазвичай клітинний цикл поділяється на інтерфейс та мітоз.
Інтерфейс еквівалентний "нормальній" стадії клітини, де генетичний матеріал та клітинні органели копіюються, і клітина різним чином готується до наступної стадії циклу - мітозу. Це фаза, коли клітини проводять більшу частину свого часу.
Джерело: Файл: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivative work: Chabacano, via Wikimedia Commons
Інтерфейс складається з трьох підфаз: фаза G 1 , що відповідає першому інтервалу; фаза S, синтезу і фаза G 2 , другий інтервал. Після закінчення цієї стадії клітини переходять у мітоз, а дочірні клітини продовжують клітинний цикл.
Що таке інтерфейс?
"Життя" клітини поділяється на кілька етапів, і вони містять клітинний цикл. Цикл розділений на дві основні події: інтерфейс та мітоз.
Під час цієї стадії можна спостерігати ріст клітин та копіювання хромосом. Мета цього явища - підготовка клітини до поділу.
Як довго це триває?
Хоча тимчасова тривалість клітинного циклу значно різниться між типами комірок, інтерфейс є тривалим етапом, де відбувається значна кількість подій. Осередок витрачає приблизно 90% свого життя на інтерфейсі.
У типовій клітині людини цикл клітин може ділитися за 24 години і розподілятиметься так: фаза мітозу займає менше години, S-фаза займає приблизно 11-12 годин - приблизно вдвічі менше циклу.
Решту часу він ділить на фази G 1 і G 2 . Останнє тривало б у нашому прикладі від чотирьох до шести годин. Для фази G 1 важко призначити число, оскільки воно сильно різниться між типами клітин.
Наприклад, в епітеліальних клітинах клітинний цикл може завершитися менш ніж за 10 годин. Навпаки, клітини печінки займають більше часу і можуть ділитися раз на рік.
Інші клітини втрачають здатність ділитися в міру старіння організму, як це відбувається з нейронами та клітинами м’язів.
Фази
Інтерфейс розділений на такі підфази: фаза G 1, фаза S та фаза G 2 . Ми опишемо кожен із етапів нижче.
Фаза G
Фаза G 1 розташована між мітозом та початком реплікації генетичного матеріалу. На цьому етапі клітина синтезує необхідні РНК і білки.
Ця фаза має вирішальне значення в житті клітини. Чутливість збільшується щодо внутрішніх і зовнішніх сигналів, що дають можливість вирішити, чи готова клітина ділитися. Після прийняття рішення про продовження клітина переходить на решту фаз.
S фаза
S фаза походить від "синтезу". У цій фазі відбувається реплікація ДНК (цей процес буде детально описаний у наступному розділі).
Фаза G
Фаза G 2 відповідає інтервалі між фазою S та наступним мітозом. Тут відбуваються процеси відновлення ДНК, і клітина робить остаточну підготовку до початку поділу ядра.
Коли людська клітина переходить у фазу G 2 , вона має дві однакові копії свого геному. Тобто кожна з клітин має два набори з 46 хромосом.
Ці однакові хромосоми називають сестринськими хроматидами, і матеріал часто обмінюється під час інтерфейсу в процесі, відомому як сестринський хроматидний обмін.
Фаза G
Існує додаткова стадія, G 0 . Кажуть, що клітина вводить "G 0 ", коли вона перестає ділитися протягом тривалого періоду часу. На цьому етапі клітина може рости і бути метаболічно активною, але реплікація ДНК не відбувається.
Деякі клітини, схоже, потрапили в цю майже «статичну» фазу. Серед них можна згадати клітини серцевого м’яза, ока та мозку. Якщо ці клітини пошкоджені, ремонту немає.
Клітина потрапляє в процес поділу завдяки різним подразникам, внутрішнім чи зовнішнім. Щоб це відбулося, реплікація ДНК повинна бути точною і повною, а клітина повинна бути адекватного розміру.
Реплікація ДНК
Найбільш вагомою і найдовшою подією інтерфейсу є реплікація молекули ДНК. Еукаріотичні клітини представлені генетичним матеріалом у ядрі, відмежованому мембраною.
Ця ДНК повинна повторюватися, щоб клітина поділилася. Таким чином, термін реплікація відноситься до події дублювання генетичного матеріалу.
Копіювання ДНК клітини повинно мати дві дуже інтуїтивні характеристики. По-перше, копія повинна бути максимально точною, іншими словами, процес повинен виявляти вірність.
По-друге, процес повинен бути швидким, а розгортання ферментативного механізму, необхідного для реплікації, повинно бути ефективним.
Реплікація ДНК напівконсервативна
Протягом багатьох років висувалися різні гіпотези про те, як може відбуватися реплікація ДНК. Лише у 1958 р. Дослідники Месельсон та Шел дійшли висновку, що реплікація ДНК напівконсервативна.
"Напівконсервативний" означає, що одна з двох ниток, що становить подвійну спіраль ДНК, слугує шаблоном для синтезу нової ланцюга. Таким чином, кінцевим продуктом реплікації є дві молекули ДНК, кожна з яких складається з оригінального ланцюга і нової.
Як реплікується ДНК?
ДНК повинна пройти ряд складних модифікацій для того, щоб відбувся процес реплікації. Перший крок - розкрутити молекулу і розділити ланцюги - так само, як ми розстебнумо одяг.
Таким чином нуклеотиди піддаються впливу і слугують шаблоном для синтезу нового ланцюга ДНК. Ця область ДНК, де дві ланцюги розділяються і копіюють один одного, називається вилкою реплікації.
Усі згадані процеси допомагають специфічним ферментам - таким як полімерази, топоізомерази, гелікази, серед інших - з різноманітними функціями, утворюючи нуклеопротеїновий комплекс.
Список літератури
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Біологія: Життя на Землі. Пірсонова освіта.
- Boticario, CB, & Angosto, MC (2009). Інновації в раку. Редакція UNED.
- Ферріз, DJO (2012). Основи молекулярної біології. Редакція УПЦ.
- Джорде, Л.Б. (2004). Медична генетика. Elsevier Бразилія.
- Родак, Б.Ф. (2005). Гематологія: основи та клінічне застосування. Panamerican Medical Ed.