Solusykli

Kuten Solusykli yksi kuvaa kehon solussa säännöllisesti esiintyvää eri vaiheiden sekvenssiä. Solusykli alkaa aina solun jakautuessa ja päättyy, kun seuraava solunjako on valmis.

Mikä on solusykli?

Solusykli alkaa heti solunjaon jälkeen interfaasin kanssa. Interfaasi tunnetaan myös nimellä G-vaihe. Se koostuu vaiheista G1, G2, S ja 0.

G1-vaiheessa, joka tunnetaan myös rakovaiheena, keskitytään solujen kasvuun. Solu laajenee erilaisilla solukomponenteilla, kuten sytoplasmalla ja joillakin solun organelleilla. Solussa tuotetaan erilaisia ​​proteiineja ja RNA, ribonukleiinihappo. RNA: lla on rooli solussa geneettisen informaation kantajana.

G-vaiheessa niin kutsutut keskimäärät jakautuvat. Centrioolit ovat eläinsolujen organelleja, jotka sijaitsevat lähellä solun ydintä. Ydin on nyt selvästi näkyvissä. G1-vaiheessa kukin kromosomi koostuu vain yhdestä kromatidista. G1-vaihe kestää yleensä 1 - 12 tuntia. Degeneroituneiden solujen tapauksessa tämä vaihe voidaan lyhentää erittäin paljon.

Gl-vaihetta seuraa S-vaihe. Tässä vaiheessa tapahtuu DNA: n replikaatio solun ytimessä siten, että tämän synteesivaiheen lopussa DNA kaksinkertaistuu ja kukin kromosomi muodostetaan kahdesta kromatiidista. S-vaihe kestää 7 - 8 tuntia.

G2-vaihe edustaa siirtymistä mitoosiin, solun ytimen jakautumiseen.Tämä faasi tunnetaan myös posttynteesin tai premioottisen ajanjaksona. Solukontaktit vierekkäisiin soluihin liukenevat, kenno saa pyöristetyn muodon ja tulee suureneeksi lisääntyneen nestevirran vuoksi. Lisäksi syntetisoidaan yhä enemmän RNA-molekyylejä ja proteiineja solujakautumista varten. Tämä prosessi kestää noin neljä tuntia.

Ns. M-vaihetta stimuloiva tekijä (MPF) johtaa sitten siirtymiseen M-vaiheeseen, mitoottiseen vaiheeseen. Sukusoluissa mitoottista vaihetta kutsutaan myös meioosiksi. Todellinen solunjako tapahtuu M-vaiheessa. Kromosomit jakautuvat aivan kuten solun ydin ja itse solu, itse mitoottinen faasi on jaettu profaasiin, metafaasiin, anafaasiin ja teofaasiin.

Jotkut solut siirtyvät G0-vaiheeseen jaon jälkeen. G0-vaiheessa ei enää muodostu soluja. Hermosolut tai epiteelisolut ovat usein vaiheessa G0. G0-vaiheen solut voidaan myös aktivoida uudelleen erityisillä kasvutekijöillä, niin että solusykli alkaa sitten uudelleen näissä soluissa G1-vaiheessa.

Toiminto ja tehtävä

Jaksollinen solusykli antaa keholle mahdollisuuden korvata käytetyt ja kuolleet solut uusilla soluilla. Ihmisen solujen elinikä vaihtelee suuresti. Vaikka aivojen hermosolut eivät koskaan korvaudu, jotkut kehon solut elävät vain muutaman tunnin. Tutkijoiden arvion mukaan noin 50 miljoonaa solua kuolee joka toinen. Samanaikaisesti solusykli regeneroi saman määrän soluja ja korvaa siten suoraan kadonneet solut. Keho kompensoi kuolleiden solujen menetyksen jatkuvan solusyklin aikana.

Solusyklillä on myös tärkeä rooli fyysisessä kehityksessä. Solut voivat kasvaa vain tiettyyn kokoon. Jotta ihmiset voivat kasvaa, on muodostettava uusia soluja. Solusykli on myös välttämätön vaurioituneiden kehon osien tai kudosten uudistamiselle. Solujen jako palvelee vammojen vaurioittamia soluja. Esimerkiksi haavat voivat sulkeutua vasta kun uusia soluja muodostuu. Haavan paranemisen aikana solunjakautumisnopeus haavan alueella nousee siten merkittävästi.

Sairaudet ja vaivat

Patologisesta näkökulmasta solusyklillä on tärkeä rooli syövän kehittymisessä. Terveillä ihmisillä solusykliä ohjataan ns. Solusyklin tarkistuspisteillä. Niiden tarkoituksena on suojata DNA: ta ja genomia ja niiden tulisi estää solujen rappeutumista. Ne estävät myös solujen jakautumista soluissa, joissa on DNA-vaurioita. Vaurioituneilla soluilla on sitten mahdollisuus joko korjata vauriot tai aloittaa ohjelmoitu solukuolema, jos vaurioita ei voida korjata. Neoplastiset solut, ts. Syöpäsolut, toimivat itsenäisesti, eikä niihin enää sovelleta näitä säätelymekanismeja.

Kaksi tekijää edistävät nyt solujen hallitsematonta kasvua. Toisaalta ns. Proto-onkogeenit mutatoituvat onkogeeniksi. Ne laukaisevat liiallisen kasvun kärsivissä soluissa. Lisäksi tuumorin suppressorigeenit mutatoituvat. Normaalitilassa nämä todella estävät kasvua. Mutaation jälkeen niiden toiminnot kuitenkin häiriintyvät ja apoptoosia, ts. Vaurioituneiden solujen ohjelmoitua solukuolemaa, ei enää laukaista. Syöpäsolut voivat siten moninkertaistua esteettömästi.

Häiriöt meioosivaiheissa, ts. Sukusolujen jakautuminen, voivat johtaa kromosomien väärään jakautumiseen. Kromosomien lukumäärä tytärsoluissa muuttuu sitten patologisesti. Tässä tapauksessa puhutaan kromosomipoikkeavuudesta. Tunnetuin kromosomipoikkeama on ehdottomasti Downin oireyhtymä, myös trisomia 21. Täällä kromosomi 21 esiintyy kolme kertaa kahdesti sijaan. 46 kromosomin sijasta 47 kromosomia. Trisomy 21: n piirteitä ovat ylöspäin ulottuvat kannen akselit, lihashypotonia ja nelisormen vako. Useimmissa tapauksissa tauti johtaa henkiseen vammaisuuteen. Noin puolet kaikista kärsineistä kärsii myös sydämen vajaatoiminnasta.

Muita virheellisen solusyklin aiheuttamia kromosomaalisia poikkeavuuksia ovat Turnerin oireyhtymä tai Klinefelterin oireyhtymä. Tässä vaikuttaa sukupuolikromosomeihin. Kromosomipoikkeamat ovat usein vastuussa myös varhaisista keskenmenoista.