Asosiy kontent

Course: Biologiya > Unit 12

Lesson 4: Hujayra sikli regulyatsiyasi, saraton va oʻzak hujayralar.

Hujayra sikli nazorat nuqtalari

Hujayra siklini nazorat qilish uchun hujayralar nazorat nuqtasidan G1 faza oxiri, G2 faza oxiri va M faza (urchuq nazorat nuqtasi)da qanday foydalanishi.

Kirish

Hujayralar hujayra sikli boʻylab harakatlanganda bitta fazadan ikkinchisiga tez oʻtadimi? Agar ular saraton hujayralari boʻlsa, shunday boʻlishi mumkin. Normal hujayralar esa hujayra sikli boʻylab maʼlum bir nazorat ostida harakatlanadi. Hujayra siklida davom etish haqida qaror qabul qilishda hujayraning ichki holati va tashqi muhit maʼlumotlariga tayaniladi. Bu nazorat hujayrani noqulay sharoitlarda boʻlinishdan saqlaydi (misol uchun, DNK shikastlanganda yoki toʻqimada hujayralar miqdori ortib ketib, yangisiga joy qolmaganda).

Hujayra sikli nazorat nuqtalari

Nazorat eukariot hujayra siklidagi bosqich boʻlib, u orqali hujayralar boʻlinish yoki boʻlinmaslik haqida “qaror qabul qiladi”.

Bir qancha nazorat turlari mavjud boʻlib, eng muhimlari quyidagilar:

G $_{1}$ ‍/S oʻtish qismida G $_{1}$ ‍ nazorati.
G $_{2}$ ‍/M oʻtish qismida G $_{2}$ ‍ nazorati.
Metafazadan anafazaga oʻtishda urchuq nazorati.

G $_{1}$ ‍ nazorat nuqtasi

G $_{1}$ ‍ nazorat nuqtasi hujayradagi eng muhim nuqta hisoblanib, hujayraning boʻlinish yoki boʻlinmasligini belgilaydi. Agar hujayra G

_{1}

nuqtasidan oʻtsa, S fazaga kiradi va uning boʻlinishini ortga qaytarib boʻlmaydi. Yaʼni DNKning shikastlanishi yoki replikatsiya xatolari kabi kutilmagan muammolarga yoʻl qoʻymasdan, G

_{1}

nazorat nuqtasidan oʻtgan hujayra sikl davomida qolgan yoʻlni davom ettiradi va ikkita qiz hujayra hosil qiladi.

_{1}

nazorat nuqtasida hujayra boʻlinish uchun tashqi va ichki sharoitlarni oʻrganadi. Qaror qabul qilish quyidagi bir qancha omillarga bogʻliq:

Oʻlcham. Boʻlinish uchun hujayra yetarlicha kattalikka egami?
Oziq moddalar. Boʻlinish uchun yetarli ozuqa zaxirasiga yoki manbasiga egami?
Molekulyar signal. Hujayraga qoʻshni hujayralardan musbat (oʻsish omili singari) signal berildimi?
DNK yaxlitligi. DNK shikastlanmaganmi?

Bular G

_{1}

nuqtadan oʻtish uchun kerak boʻlgan omillarning hammasi emas, baʼzi omillar hujayra turiga ham bogʻliq. Misol uchun, ayrim hujayralarga boʻlinish uchun mexanik taʼsir (strukturani saqlab turuvchi hujayralararo matriks bilan toʻqnashish kabi) talab etiladi

^{1}

Agar hujayra G

_{1}

nuqtada yoʻlni davom ettirish kerakligi haqida maʼlumot olmasa, hujayra siklidan chiqib, G $_{0}$ ‍ fazaga oʻtishi mumkin. Boshqa hujayralar sharoit yaxshilangan taqdirda boʻlinishni davom ettirsa, baʼzilari shu fazada qolib ketadi.

G $_{2}$ ‍ nazorat nuqtasi

Hujayrada boʻlinish toʻgʻri ketayotganini tekshirish uchun unda M fazadan oldin qoʻshimcha G $_{2}$ ‍ nazorat nuqtasi mavjud. Bu bosqichda quyidagilar tekshiriladi:

DNK yaxlitligi. DNK shikastlanmaganmi?
DNK replikatsiyasi. S faza davomida DNKning nusxasi toʻliq koʻchirildimi?

Agar xatolik yoki shikast aniqlansa, xatoliklar tuzatilishi uchun hujayra G

_{2}

nuqtada toʻxtaydi. Agar nazorat DNKdagi qandaydir muammoni aniqlasa, hujayra sikli toʻxtaydi va hujayra DNK replikatsiyasini tugatishga yoki shikastlarni toʻldirishga harakat qiladi.

Agar shikastni toʻgʻrilashning iloji boʻlmasa, hujayra apoptozga uchraydi

^{2}

. Bu oʻz-oʻzini yoʻq qilish mexanizmi nuqsoni boʻlgan DNK molekulasining keyingi qiz hujayralarga oʻtib ketishining va saraton rivojlanishining oldini oladi.

Urchuq nazorat nuqtasi

M nazorat nuqta urchuq nazorat nuqtasi deb ham ataladi: bu yerda hujayra barcha qiz xromatidalarning urchuq mikronaychalariga birikkanligini tekshiradi. Anafazada qiz xromatidalarning ajralishi qaytarib boʻlmaydigan bosqich boʻlgani sababli barcha xromosomalar hujayraning qarama-qarshi qutblaridan kamida ikkitadan urchuq mikronaychasiga mahkam oʻrnashmaguncha sikl davom etmaydi.

Bu nazorat nuqtasi qanday ishlaydi? Aftidan, hujayralar metafaza plastinkasini nazorat qilmaydi, chunki u yerda barcha xromosomalar mavjud. Buning oʻrniga ular “notoʻgʻri” joylashgan xromosoma (masalan, sitoplazma atrofida suzuvchi)larni qidiradi

^{3}

. Agar xromosoma notoʻgʻri joylashtirilgan boʻlsa, hujayra mitozni toʻxtatib qoʻyadi, bu urchuqqa xromosomani biriktirib olish uchun vaqt beradi.

Nazorat nuqtalari aslida qanday ishlaydi?

Ushbu maqolada hujayra siklini boshqarish boʻyicha yuqori darajada maʼlumot berilgan va har bir nazorat nuqtasida hujayraning pauza qilish yoki keyingi bosqichga siljish qaroriga taʼsir qiluvchi omillar koʻrsatilgan. Biroq ushbu omillar aslida nima bilan bogʻliqligi yoki uning tarkibidagi omillarning hujayra siklida bir fazadan ikkinchisiga oʻtishidagi (yoki blokirovka qilishidagi) oʻrni sizni qiziqtirayotgan boʻlishi mumkin.

Umumiy javob shundan iboratki, ichki va tashqi taʼsirlar hujayra siklini oldinga siljitadigan yadro oqsillar toʻplamini faollashtiradigan yoki faolsizlantiradigan hujayra ichidagi signal yoʻllarini qoʻzgʻatadi. Siz bunday oqsillar haqida maʼlumotni hujayra sikli regulyatorlari maqolasidan bilib olishingiz mumkin.

Mavzuga oid manbalar:

Ushbu mavzuni yoritishda OpenStax College, Biology (CC BY 3.0)ning “Control of the cell cycle” (Hujayra siklini nazorat qilish) maqolasidan foydalanildi. Asl maqolani quyidagi manzildan bepul yuklab oling: http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9.87

Ushbu maqola CC BY-NC-SA 4.0 litsenziyasiga ega.

Mavzuda keltirilgan iqtiboslar:

Pickup, M. W., Mouw, J. K., and Weaver, V. M. (2014). The extracellular matrix modulates the hallmarks of cancer. EMBO Reports 15(12), 1244. http://dx.doi.org/10.15252/embr.201439246.
Han, Z., Chatterjee, D., He, D. M., Early, J., Pantazis, P., Wyche, J. H., and Hendrickson, E. A. (1995). Evidence for a G2 checkpoint in p53-indepenent apoptosis induction by X-irradiation. Molecular and Cellular Biology, 15(11), 5849. http://dx.doi.org/10.1128/MCB.15.11.5849.
Gorbsky, G. J. (2001). The mitotic spindle checkpoint. Current Biology, 24(11), R1001. http://dx.doi.org/10.1016/S0960-9822(01)00609-1.

Qoʻshimcha maʼlumotlar:

DiPaola, R. S. (2002). To arrest or not to G2-M cell-cycle arrest. Clin. Cancer Res., 8, 3311-3314. Retrieved from http://clincancerres.aacrjournals.org/content/8/11/3311.short.

Han, Z., Chatterjee, D., He, D. M., Early, J., Pantazis, P., Wyche, J. H., and Hendrickson, E. A. (1995). Evidence for a G2 checkpoint in p53-indepenent apoptosis induction by X-irradiation. Molecular and Cellular Biology, 15(11), 5849-5857. http://dx.doi.org/10.1128/MCB.15.11.5849.

Kitagawa, Katsumi. (2009). Caspase-independent mitotic death. In X.-M. Yin and X. Dong (Eds.), Essentials of apoptosis: a guide for basic and clinical research (2nd ed., pp. 635-646). New York, NY: Humana Press.

Li, F., Ambrosini, G., Chu, E. Y., Plescia, J., Tognin, S., Marchisio, P. C., and Altieri, D. C. (1998). Control of apoptosis and mitotic spindle checkpoint by survivin. Nature, 396, 580-584. http://dx.doi.org/10.1038/25141.

Pickup, M. W., Mouw, J. K., and Weaver, V. M. (2014). The extracellular matrix modulates the hallmarks of cancer. EMBO Reports 15(12), 1243-1253. http://dx.doi.org/10.15252/embr.201439246.

Raven, P. H., Johnson, G. B., Mason, K. A., Losos, J. B., and Singer, S. R. (2014). How cells divide. In Biology (10th ed., AP ed., pp. 187-206). New York, NY: McGraw-Hill.

Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and Jackson, R. B. (2011). The cell cycle. In Campbell biology (10th ed., pp. 232-250). San Francisco, CA: Pearson.

Seluanov, A., Hine, C., Azpurua, J., Feigenson, M., Bozzella, M., Mao, Z., … Gorbunova, V. (2009). Hypersensitivity to contact inhibition provides a clue to cancer resistance of naked mole-rat. PNAS, 106, 10352-19357. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0905252106.

Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?

Kirish

Saralash:

Hozircha izohlar yoʻq.

Ingliz tilini tushunasizmi? Khan Academyʼning inglizcha saytida boʻlayotgan muhokamalarni koʻrish uchun shu yerga bosing.

Biologiya

Course: Biologiya > Unit 12

Kirish

Hujayra sikli nazorat nuqtalari

G1‍ nazorat nuqtasi

G2‍ nazorat nuqtasi

Urchuq nazorat nuqtasi

Nazorat nuqtalari aslida qanday ishlaydi?

Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?

G $_{1}$ ‍ nazorat nuqtasi

G $_{2}$ ‍ nazorat nuqtasi