Фазы деления клетки и их смена при участии протеинкиназ

Митотический цикл включает следующие периоды:

-              S – синтетический, в результате которого в ядре удваивается количество ДНК и хромосомных белков, а в цитоплазме происходит удвоение центриолей;

-              G 2 –период характеризуется синтезом других белков, необходимых для митоза и, в частности, тубулина, из которого образуются нити веретена деления;

-              Во время М (митоза) происходит деление клеток на две дочерние;

-              Во время G 1 –периода происходит восстановление содержания цитоплазматических белков и увеличение дочерних клеток до размера материнской. В этот период принимается решение о вступлении клетки в новый цикл деления выходе из него и дифференциации.

-              Поэтому вышедшая из деления клетка вступает в G 0 –период, который может быть обратимым или необратимым.

Продолжительность стадий цикла быстро делящихся клеток человека составляет примерно: для S-периода ок. 10 часов, G 2 –периода – ок. 4,5 час., М – 0,5 часа, G 1 –периода – 9 час. Итого: 24 часа.

Во время митоза происходят следующие важные события.

В профазе происходит конденсация удвоившихся хромосом, причём сестринские хроматиды во многих местах связаны между собой белками – когезинами.

Синтез РНК на хромосомах прекращается, в результате чего исчезают ядрышки, и постепенно разрушается ядерная оболочка. ЭПС и аппарат Гольджи в цитоплазме тоже распадаются на везикулы (отдельные образования). Две диплосомы (пары центриолей) расходятся к полюсам клетки и участвуют в образовании веретена деления. Синтез белков в клетке уменьшается на 75 %.

Во время метафазы хромосомы максимально конденсируются, выстраиваются в экваториальной части клетки, связи из белка когезина между сестринскими хроматидами разрушаются, и завершается формирование веретена деления.

В анафазе хроматиды расходятся к полюсам клетки за счёт укорочения (разборки) микротрубочек кинетохор и удлинения полярных микротрубочек для расхождения полюсов. Считается, что в этом процессе участвуют специальные белки – транслоказы. Во время телофазы завершается расхождение хромосом, с которыми ассоциируются пузырьки из ранее разрушенной мембраны ядра. Пузырьки образуют двойную оболочку вокруг каждой хромосомы (кариомеры). Все соответствующие хромосомы оказываются связанными со своей диплосомой. (центриолью).Далее кариомеры сливаются, образуя соответствующие дочерние ядра, хромосомы расплетаются и начинается образование ядрышек.В поздней телофазе происходит разделение цитоплазмы клетки за счёт сжатия образовавшегося актомиозинового кольца в экваториальной части клетки. В результате образуются две дочерние клетки, восстанавливаются ЭПС и аппарат Гольджи.Методы изучения регуляции клеточного цикла включают:

1.            Эксперименты по слиянию клеток, находящихся в разных фазах деления.

2.            Изучение делений бластомеров.

3.            Исследование мутантов с нарушениями клеточного деления.