세포 주기 - 개념, 단계, 제어 및 조절점

우리는 세포주기가 무엇인지, 그 단계, 제어점 및 조절을 설명합니다. 또한 암 발병에도 영향을 미칩니다.

세포주기에는 세 가지 간기 단계와 유사분열기가 있습니다.

세포주기는 무엇입니까?

세포주기 는 일반적으로 모든 세포 내에서 발생하는 순서적이고 순차적인 일련의 사건입니다 . 그들은 두 개의 “딸” 세포 에서 성장과 최종 번식을 수반합니다 . 이 과정은 다세포 존재 의 기본입니다 .

이는 젊은 세포의 출현으로 시작하여 성숙과 세포 분열 , 즉 두 개의 새로운 세포 생성으로 정점에 이릅니다. 이는 세포핵 에 의해 해석되는 일련의 자극과 생화학적 반응에 따라 수행되며 , 이는 신체 조직의 질서 있는 재생산을 보장합니다.

따라서 세포는 일반적으로 환경 조건이 세포주기를 시작하는 데 도움이 될 때 세포주기를 시작합니다. 그러나 주기가 항상 같은 방식으로 발생하는 것은 아니며 동물 과 식물 세포 또는 원핵생물 과 진핵생물 에 중요한 변이가 존재합니다 . 그러나 이는 모든 생명체 에서 비슷한 목적과 비슷한 단계로 발생합니다.

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세포주기 단계

세포주기의 단계는 다음 공식에 따라 설명됩니다.

• G 1. 영어 간격 1 또는 간격 1에서

• S.  합성 또는 합성

• G 2.  간격 2 또는 간격 2

• M.  세포질 분열 또는 세포질 분열 이전에 유사 분열 또는 감수 분열을 포함한다는 사실로 인해 이름이 붙여진 M 단계 또는 M 단계 .

세포 주기가 시작되기 전의 세포를 '정지'(정지 상태를 선택함을 의미)라고 하며, 세포 주기가 시작된 후에는 '증식'(빠르게 증식한다는 의미)이라고 합니다.

세포 주기는 선형이 아니라 원형입니다. 어린 세포는 이 과정을 반복하여 필요에 따라 각각 두 개의 새로운 세포를 생성할 수 있기 때문입니다. 그리고 광범위하게 말하면 이를 구성하는 다양한 단계는 다음과 같은 두 가지 개별 단계를 기반으로 구성됩니다.

• 인터페이스. 이 첫 번째 단계에는 G1-S-G2 단계가 포함되며, 그 동안 적절한 수준으로 성장하여 유전 물질 의 복제를 시작하고 DNA 에 따라 완전히 복사합니다 .

• 간격 단계 1. 세포는 물리적으로 성장하여 다음 단계에 필요한 세포 소기관과 단백질을 복제합니다.

• S 단계. 세포 DNA의 완전한 사본과 중심체의 복제물이 합성됩니다. 이는 이후 단계에서 DNA를 분리하는 데 도움이 됩니다.

• 간격 단계 2. 세포의 크기가 더욱 커지고, 새로운 단백질 과 소기관을 생성하고, 유사분열, 세포 분열을 준비합니다.

• M 단계 유사분열 단계는 세포가 이미 유전 물질과 소기관을 복제하여 두 개의 동일한 개체로 나눌 준비가 되었을 때 시작됩니다. 유사분열의 시작은 DNA가 두 개의 이중 가닥으로 분리되면서 시작되며, 두 개의 새로운 세포핵은 반대 극을 향해 서로 멀어집니다.

M 단계는 전기(prophase), 중기(metaphase), 후기(anaphase), 말기(telophase)의 네 가지 단계로 구분됩니다 .

따라서 두 개의 새로운 세포를 완전히 분리하기 위한 준비인 세포질 분열이 시작되면 각 핵은 분리된 상태로 유지됩니다. 나중에 원형질막 자체 의 일부가 될 두 세포 사이에 장벽이 생성되기 시작 하고 마침내 물리적 분리가 발생합니다.

세포주기 조절

세포 주기는 매우 특정한 조건에서 발생해야 하며 , 이는 매우 구체적인 제어 및 규제 사례가 필요합니다. 따라서 정확한 지침이 없으면 전체 주기가 시작되지 않을 뿐만 아니라 한 단계에서 다음 단계로의 전환도 일어나지 않습니다.

첫 번째 경우, 제어는  세포 자체 의 유전 코드 에 있는 유전자 에 의해 수행됩니다 . 주기의 각 단계를 유발하기 위해 단백질을 만들거나 수정하는 지침이 있습니다. 각 단계를 활성화, 촉진 또는 종료하는 효소 세트는 사이클린과 사이클린 의존성 키나제입니다.

세포주기 체크포인트

p53 단백질은 세포주기 동안 DNA를 복구합니다.

특히 유사분열 중에는 세포 주기에 일련의 체크포인트가 있는데, 여기서 프로세스를 모니터링하고 오류가 없는지 확인합니다. 이는 일시적 존재에 대한 검증 경로입니다 . 즉, 해당 기능이 수행되고 프로세스가 오류 없이 계속되는 것이 확인되면 사라집니다.

또한 일정 기간 후에도 문제가 만족스럽게 해결되지 않으면 이러한 체크포인트는 세포가 자기 파괴 또는 세포사멸을 수행하도록 준비합니다 .

유사분열 중 체크포인트는 다음과 같습니다.

• G1 단계의 끝과 S 이전. 이는 복제되지 않은 DNA에 대한 체크포인트이며, 이는 CDC25 유전자를 억제하여 Cyclin A/B Cdk1을 활성화합니다. 따라서 순환이 계속되는 것을 방지합니다.

• 유사분열의 후기 이전. 염색체 분리를 보장하는 체크포인트로 , 조건이 적절할 때까지 세구린의 분해를 막는 Mad2 단백질을 활성화시켜 작동한다.

• G1, S 또는 G2의 DNA 손상 체크포인트. 특히 유전 물질에 세포 손상이 발생하는 경우 p53 단백질이 활성화되어 DNA 복구가 가능해집니다. 이것이 실패하면 세포사멸 과정이 즉시 활성화됩니다.

세포주기의 중요성

세포주기는 다세포 유기체의 성장과 조직의 복구를 가능하게 하는 세포 재생산의 기본 주기입니다 . 또한 이는 예를 들어 해당 종의 미래에 새로운 개체의 배아를 형성 하는 데 중요한 세포 덩어리를 생성하는 데 필요한 증식을 유발합니다.

지속적으로 수행되는 과정입니다 . 그것은 우리의 DNA 자체에 암호화되어 있으므로 진핵 세포 생명의 기본적이고 원래의 순환 중 하나입니다.

암과 세포주기

알려진 바와 같이, 암은 특정 조직의 특정 세포가 기능 장애가 있는 세포의 비정상적이고 멈출 수 없는 재생산을 시작하는 질병입니다 . 제때에 중단하지 않으면 사망을 초래할 수 있는 이 과정은 세포 사멸 의 자연적인 과정에 의해 방해받지 않으므로 의학적 개입이 필요합니다.

많은 전문가들은 발암 과정의 시작이 제대로 작동하지 않거나 손상된 특정 세포 주기 조절 유전자에서 시작되어 이 과정을 제어할 수 없게 되어 결국 다른 실패를 일으키고 결국 종양이 형성된다고 제안합니다. 이 유전자는 종양 유전자로 알려져 있으며, 그 전구체는 양성자 유전자로 알려져 있습니다.