Awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso ọna sẹẹli jẹ ọkan ninu awọn ọwọn ipilẹ ti ilana idagbasoke ati pipin sẹẹli ninu awọn ohun alumọni. Awọn ọlọjẹ wọnyi ṣe ipa pataki ni ṣiṣakoṣo awọn iṣẹlẹ pataki. ti awọn sẹẹli ọmọ, aridaju wipe kọọkan alakoso ti wa ni ti gbe jade ti o tọ ati ni ọtun akoko. Ninu nkan yii, a yoo ṣawari ni ijinle awọn abuda ati awọn iṣẹ ti awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso awọn cellular ọmọ, bakannaa pataki rẹ ni mimu homeostasis ati idilọwọ awọn arun ti o nii ṣe pẹlu iṣeduro sẹẹli ti ko ni iṣakoso.
Iwọn sẹẹli: Agbekale ati igbesi aye awọn sẹẹli
Ayika sẹẹli O jẹ ilana nipasẹ eyiti sẹẹli kan pin ati ṣe ẹda, ni idaniloju idagba ati idagbasoke awọn ohun alumọni. O jẹ ilana ti o ni ilana ti o ga julọ ti o ni awọn ipele pupọ, eyiti a tun ṣe ni aṣẹ kan pato lati ṣe iṣeduro ẹda ti o tọ ti ohun elo jiini ati pinpin deede ti awọn ohun-ara cellular ni awọn sẹẹli ọmọbinrin.
Ilana igbesi aye ti awọn sẹẹli bẹrẹ pẹlu ipele ti idagbasoke ati igbaradi ti a mọ si ipele G1. Ni ipele yii, sẹẹli n murasilẹ fun atunkọ awọn ohun elo jiini rẹ ati awọn ọlọjẹ pataki ti wa ni iṣelọpọ fun ilana pipin sẹẹli. Nigbamii ti, ipele S bẹrẹ, ninu eyiti DNA ti ṣe atunṣe ati pipọ, ni idaniloju pe sẹẹli ọmọbirin kọọkan ni ẹda pipe ti ẹda atilẹba.
Lẹhin naa, ipele G2 bẹrẹ, ninu eyiti sẹẹli n murasilẹ fun pipin funrararẹ lakoko ipele yii, awọn ọlọjẹ ti o ṣe pataki lati ṣe awọn filamenti ti spindle mitotic ti wa ni iṣelọpọ, eto ti o ni iduro fun ipinya awọn chromosomes ni deede. Nikẹhin, sẹẹli naa wọ inu ipele M tabi apakan pipin sẹẹli, ninu eyiti ipinya ti awọn chromosomes waye ati pe awọn sẹẹli ọmọbinrin meji ti ṣẹda, ti o jọra si sẹẹli iya.
Seli ọmọ: Awọn ipele ati ilana ti awọn sẹẹli
Yiyipo sẹẹli jẹ ilana nipasẹ eyiti awọn sẹẹli pin ati ti n pọ si, ni idaniloju ẹda to dara ti awọn oganisimu multicellular. Ilana eka yii ti pin si awọn ipele pupọ, ọkọọkan pẹlu awọn abuda kan pato ati awọn iṣẹlẹ. Awọn ipele akọkọ ti yiyipo sẹẹli ni:
- Ipele G1 (Aafo 1): Lakoko ipele yii, sẹẹli naa ni iriri idagbasoke siwaju ati murasilẹ fun ẹda DNA. Awọn ọlọjẹ ati RNA pataki fun idagbasoke sẹẹli ti wa ni iṣelọpọ.
- Ipele S (Akopọ): Ni ipele yii, DNA ti tun ṣe, ni idaniloju pe sẹẹli ọmọbirin kọọkan ni ẹda kanna ti awọn ohun elo jiini ti sẹẹli obi. Eyi ṣe idaniloju gbigbe deede ti alaye jiini.
- Ipele G2 (Aafo 2): Lakoko ipele yii, sẹẹli naa tẹsiwaju lati dagba ati murasilẹ fun pipin sẹẹli. Awọn ọlọjẹ ati awọn organelles pataki fun ilana pipin ti wa ni iṣelọpọ.
- Ipele M (Mitosis): O jẹ akoko ti sẹẹli naa pin si awọn sẹẹli ọmọbirin kanna meji. Ipele yii pẹlu pipin ti arin (mitosis) ati pipin ti o tẹle ti cytoplasm (cytokinesis).
Ilana ti iyipo sẹẹli ṣe pataki lati ṣe iṣeduro pinpin deedee ti awọn sẹẹli ati ṣe idiwọ awọn iyipada ti o le fa awọn arun bii akàn. Ilana yii jẹ ilaja nipasẹ nẹtiwọọki eka kan ti awọn ọlọjẹ ti a pe ni awọn cyclins ati awọn kinases ti o gbẹkẹle cyclin (CDKs) ti o ṣiṣẹ bi awọn yiyi iyipo oluwa. Awọn ọlọjẹ ilana wọnyi rii daju pe ipele kọọkan ti ọmọ naa ti pari daradara ṣaaju ki o to lọ si atẹle ati ṣe idiwọ itankale awọn sẹẹli ti ko ni iṣakoso.
Ni afikun si awọn cyclins ati CDK, awọn olutọsọna miiran wa ati awọn aaye ayẹwo ti o ṣe abojuto iduroṣinṣin DNA, fun apẹẹrẹ, aaye ayẹwo G1/S jẹ iduro fun iṣiro ẹda DNA ati didaduro lilọsiwaju ti iyipo titi di igba ti gbogbo DNA ti jẹ atunṣe ni deede. Ilana iyipo sẹẹli wọnyi ati awọn ilana iṣakoso jẹ pataki lati ṣetọju iṣẹ ṣiṣe to dara ti awọn ohun alumọni ati ṣetọju iduroṣinṣin jiini.
Awọn ọlọjẹ bọtini ninu ọna sẹẹli: Kinases ti o gbẹkẹle cyclin (CDKs)
Awọn ọlọjẹ bọtini ninu awọn sẹẹli ọmọ, ti a mọ si awọn kinases ti o gbẹkẹle cyclin (CDKs), ṣe ipa pataki ninu ṣiṣe ilana iyipo sẹẹli. Awọn ọlọjẹ wọnyi jẹ awọn enzymu ti o ṣiṣẹ bi awọn iyipada molikula, mu ṣiṣẹ tabi mu ṣiṣẹ ni ibamu si awọn iwulo ilana pipin sẹẹli.
Awọn CDK ti mu ṣiṣẹ nipasẹ ibaraenisepo pẹlu awọn cyclins, eyiti o jẹ awọn ọlọjẹ ilana ti ifọkansi wọn n yipada lakoko iyipo sẹẹli. Imuṣiṣẹ ti CDKs nfa kasikedi ti awọn iṣẹlẹ biokemika ti o gba aye laaye cell ọmọ alakoso si atẹle, gẹgẹbi ẹda DNA ati ipinya chromosome lakoko mitosis.
Iṣakoso pipe ti CDK jẹ pataki lati yago fun awọn aṣiṣe ni pipin sẹẹli ati ṣetọju iduroṣinṣin genomic. Ilana ti awọn kinases wọnyi da lori ọpọlọpọ awọn ọna ṣiṣe, gẹgẹbi iṣelọpọ ati ibajẹ ti awọn cyclins, phosphorylation ti awọn iṣẹku kan pato lori CDKs, ati ibaraenisepo pẹlu awọn ọlọjẹ inhibitory. Ni ọna yii, awọn CDK ṣe iṣeduro pe iyipo sẹẹli n tẹsiwaju ni ọna ti o ṣeto ati ni akoko to tọ, yago fun itankale awọn sẹẹli ti ko ni iṣakoso ati awọn iṣoro jiini ti o pọju.
Awọn ọlọjẹ ilana ni ibẹrẹ ti awọn sẹẹli: Cyclins ati cyclin-ti o gbẹkẹle
Awọn ọlọjẹ ilana ṣe ipa to ṣe pataki ni bibẹrẹ iyipo sẹẹli, ni idaniloju pe ohun gbogbo n ṣẹlẹ ni akoko to tọ. Awọn oriṣi akọkọ meji ti awọn ọlọjẹ ilana duro jade ninu Ilana yii: cyclins ati cyclin-ti o gbẹkẹle. Awọn ọlọjẹ wọnyi n ṣiṣẹ papọ lati ṣe ilana ilọsiwaju ti awọn sẹẹli sẹẹli ati rii daju pe ẹda ti o tọ ati pipin awọn sẹẹli.
Cyclins jẹ ẹgbẹ kan ti awọn ọlọjẹ ti o ni iriri awọn iyipada ninu ifọkansi wọn jakejado iyipo sẹẹli. Wọn pe ni eyi nitori pe awọn ipele wọn pọ si ati dinku ni mimuuṣiṣẹpọ pẹlu awọn ipele oriṣiriṣi ti iyipo. Awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti cyclins wa, ọkọọkan pẹlu iṣẹ kan pato. Diẹ ninu awọn cyclins pataki pẹlu cyclin D, cyclin E, cyclin A, ati cyclin B. Kọọkan ninu awọn cyclins wọnyi sopọ mọ ati mu amuaradagba ilana ti a mọ ni cyclin-dependent kinase (CDK).
Awọn kinases ti o gbẹkẹle cyclin jẹ awọn enzymu ti o ni iduro fun ilana ilana sẹẹli, ati pe iṣẹ ṣiṣe wọn dale lori isopọmọ ti awọn cyclin ti o baamu. Awọn enzymu wọnyi phosphorylate awọn ọlọjẹ bọtini miiran ti o ni ipa ninu lilọsiwaju ọmọ sẹẹli. Awọn CDK, ni kete ti mu ṣiṣẹ nipasẹ awọn cyclins, le awọn ọlọjẹ phosphorylate ti o gba iwọle si ipele atẹle ti ọmọ tabi ti o fa imuni ọmọ ni ọran ti ibajẹ DNA. Ni ọna yii, awọn cyclins ati CDKs ni deede ipoidojuko bibẹrẹ ti o pe ati lilọsiwaju ti iyipo sẹẹli.
Awọn ọlọjẹ ilana ni ipele S ti iwọn sẹẹli: DNA polymerases ati awọn topoisomerases
Ipele S ti yiyipo sẹẹli jẹ ipele to ṣe pataki ninu ẹda DNA, nibiti gbogbo sẹẹli ti jẹ pidánpidán. Awọn ọlọjẹ ilana ṣe ipa pataki ninu ilana yii, pataki DNA polymerases ati awọn topoisomerases.
Awọn polymerases DNA jẹ awọn enzymu ti o mu ki iṣelọpọ DNA ṣiṣẹ, ni lilo okun awoṣe DNA lati ṣe agbejade okun ibaramu tuntun kan. Awọn ọlọjẹ wọnyi jẹ pataki fun deede ati atunṣe daradara ti DNA ni akoko S. DNA polymerases ti pin si awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi, gẹgẹbi DNA polymerase α, β, γ, δ ati ε, kọọkan pẹlu iṣẹ kan pato ninu ẹda DNA.
Ni ida keji, awọn topoisomerases jẹ awọn enzymu ti o ni iduro fun iyipada ọna onisẹpo mẹta ti DNA, imukuro ẹdọfu ti o waye lakoko ẹda. Awọn ọlọjẹ wọnyi n ṣiṣẹ nipa gige ọkan tabi awọn okun DNA mejeeji ati gbigba wọn laaye lati ṣii ati yanju awọn tangles. Awọn Topoisomerases tun ṣe pataki lati ṣe idiwọ dida awọn koko ninu DNA ati rii daju pe o munadoko ati atunṣe daradara. laisi awọn aṣiṣe.
Ni akojọpọ, DNA polymerases ati awọn topoisomerases jẹ awọn ọlọjẹ ilana pataki ni ipele S ti iyipo sẹẹli. Awọn polymerases DNA jẹ iduro fun ẹda DNA deede, lakoko ti awọn topoisomerases jẹ bọtini lati yọkuro wahala ati yago fun awọn tangles lakoko ilana yii. Awọn ọlọjẹ wọnyi n ṣiṣẹ papọ lati rii daju pe o munadoko ati aiṣedeede DNA ti ko ni aṣiṣe, titoju iduroṣinṣin ti jiometirika sẹẹli naa.
Awọn ọlọjẹ ilana ni ipele G2 ati M ti ọmọ sẹẹli: Kinases Wee1 ati Cdc25
Ni eka ilana cell ọmọ IṣakosoAwọn ọlọjẹ ilana ṣe ipa pataki ni idaniloju ilọsiwaju to dara ni awọn ipele G2 ati M. Meji ninu awọn ọlọjẹ pataki wọnyi ni kinases Wee1 ati Cdc25.
Wee1 kinase jẹ enzymu bọtini kan ti o ṣiṣẹ bi idaduro ni ipele G2. Iṣẹ akọkọ rẹ jẹ phosphorylation ati idinamọ ti Cdc2 kinase. Ni ọna yii, Wee1 fa fifalẹ ilọsiwaju ti awọn sẹẹli sẹẹli, gbigba atunṣe ti ibajẹ DNA tabi apejọ ti o tọ ti awọn microtubules ti spindle mitotic ṣaaju ki sẹẹli naa wọ inu ipele M. Imuṣiṣẹ ti Wee1 ni o ni ibatan pẹkipẹki si wiwa ti Ibajẹ DNA ati wiwa awọn chromosomes ti ko so mọ ọpa mitotic.
Ni apa keji, Cdc25 kinase mu iṣẹ kan ti o lodi si ti Wee1. Ni kete ti a ti ṣe atunṣe ibajẹ DNA ati pe awọn chromosomes ti wa ni deede ni deede ni ipele G2, iṣẹ ṣiṣe ti Cdc25 kinase ti fa lati mu Cdc2 kinase ṣiṣẹ. Imuṣiṣẹpọ yii ngbanilaaye titẹsi aṣeyọri ti sẹẹli sinu ipele M ati ibẹrẹ ti mitosis. Cdc25 kinase jẹ iduro fun dephosphorylating ati ṣiṣiṣẹ Cdc2, eyiti o yori si idasile eka cyclin B-Cdc2, pataki fun lilọsiwaju nipasẹ ipele M ati idagbasoke to pe ti spindle mitotic.
Ipa ti awọn ọlọjẹ ilana ni akàn ati awọn arun jiini
Awọn ọlọjẹ ilana ṣe ipa pataki ninu idagbasoke ati lilọsiwaju ti akàn ati awọn arun jiini. Awọn ọlọjẹ wọnyi ṣiṣẹ bi awọn iyipada ti o ṣakoso iṣẹ ṣiṣe ti awọn Jiini kan pato, eyiti o ni ipa pataki lori iṣẹ cellular ati homeostasis ti ara. Nipasẹ awọn ọna ṣiṣe ti o yatọ, awọn ọlọjẹ ilana le ni ipa lori ilọsiwaju sẹẹli, iyatọ, apoptosis, ati atunṣe DNA, laarin awọn ilana miiran.
Ninu ọran ti akàn, o ti han pe ailagbara ti awọn ọlọjẹ ilana le ṣe alabapin si iṣelọpọ tumo ati resistance si itọju ailera. Fun apẹẹrẹ, awọn iyipada ninu awọn ọlọjẹ ilana p53 ati BRCA1/2 ti ni nkan ṣe pẹlu eewu ti o pọ si ti idagbasoke awọn iru akàn kan, gẹgẹbi akàn igbaya ati akàn ọjẹ. Awọn iyipada wọnyi le yi iṣẹ deede ti awọn ọlọjẹ pada, ti o mu ki ikojọpọ awọn sẹẹli ti o bajẹ ati iṣeeṣe ti o pọ si ti idagbasoke awọn èèmọ buburu.
Ni afikun si ipa wọn ninu akàn, awọn ọlọjẹ ilana tun ṣe ipa pataki ninu idagbasoke awọn arun jiini. Fun apẹẹrẹ, awọn iyipada ninu awọn ọlọjẹ ilana gẹgẹbi dystrophin ati huntingtin ni nkan ṣe pẹlu awọn aarun bii dystrophy ti iṣan ati arun Huntington, lẹsẹsẹ. awọn arun jiini wọnyi.
Pataki ti idanimọ ati iwadi ti awọn ọlọjẹ ilana titun ti awọn sẹẹli
Yiyipo foonu alagbeka jẹ ilana kan ipilẹ fun idagbasoke ati pipin awọn sẹẹli, ati ilana rẹ ṣe pataki fun itọju iduroṣinṣin ti jiini ati idagbasoke deede ti awọn ohun alumọni. Idanimọ ati iwadi ti awọn ọlọjẹ ilana iwọn sẹẹli titun ṣe ipa pataki ni oye awọn ọna ṣiṣe molikula ti o ni ipa ninu ilana iṣọpọ gaan yii.
1. Awari ti awọn ibi-afẹde itọju titun: Idanimọ ti awọn ọlọjẹ ilana ilana ti awọn sẹẹli tuntun le pese awọn anfani fun idagbasoke awọn itọju ti o ni pato ati ti o munadoko fun itọju awọn aisan ti o ni ibatan si ilọsiwaju sẹẹli ti ko ni iṣakoso, gẹgẹbi akàn. Awọn ọlọjẹ wọnyi le di awọn ibi-afẹde itọju ailera ti o le gba idinamọ yiyan ti pipin sẹẹli ajeji.
2. Awọn ilọsiwaju ni oye ti awọn ọna ṣiṣe pipin sẹẹli: Iwadi ti awọn ọlọjẹ titun ti o ṣe alabapin ninu ilana ti iṣan sẹẹli fun wa ni oye ti o pọju ti awọn ilana molikula ti o wa ninu pipin sẹẹli ati iṣakoso rẹ. Eyi ṣe iranlọwọ fun wa lati ṣe idanimọ awọn ipa ọna tuntun ati awọn nkan pataki ti yoo ni agba idagbasoke ti o tọ ati iṣẹ ṣiṣe ti awọn ara ati awọn ara, bakanna bi idena ti jiini ati awọn arun degenerative.
Q&A
Ibeere: Kini awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso iwọn sẹẹli?
Idahun: Awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso iyipo sẹẹli jẹ awọn ohun elo ti o ni iduro fun ṣiṣakoso ati ṣiṣakoṣo awọn oriṣiriṣi. cell ọmọ awọn ipele.
Ibeere: Kini awọn ọlọjẹ akọkọ ti o ni ipa ninu iṣakoso ti iyipo sẹẹli?
Idahun: Awọn ọlọjẹ akọkọ ti o ni ipa ninu iṣakoso ọna sẹẹli jẹ awọn cyclins, kinases ti o gbẹkẹle cyclin (CDKs), bakanna bi awọn ọlọjẹ inhibitory ati awọn ọlọjẹ suppressor tumor.
Ibeere: Bawo ni awọn cyclins ati awọn kinases ti o gbẹkẹle cyclin ṣe n ṣiṣẹ ninu iyipo sẹẹli?
Idahun: Awọn cyclins sopọ mọ awọn kinases ti o gbẹkẹle cyclin ti o n ṣe awọn ile-iṣẹ cyclin-CDK. Awọn eka wọnyi mu ṣiṣẹ tabi mu maṣiṣẹ awọn iṣẹlẹ cellular kan pato, ngbanilaaye lilọsiwaju ọmọ sẹẹli.
Ibeere: Kini ipa wo ni awọn ọlọjẹ inhibitory ṣe ninu iyipo sẹẹli?
Idahun: Awọn ọlọjẹ inhibitory ṣiṣẹ nipa didi iṣẹ ṣiṣe ti awọn cyclins ati awọn kinases ti o gbẹkẹle cyclin, nitorinaa ṣe ilana lilọsiwaju ọmọ sẹẹli ati idilọwọ awọn ipin sẹẹli ti aifẹ.
Ibeere: Kini ipa ti awọn ọlọjẹ ti o dinku tumo ninu iyipo sẹẹli?
Idahun: Awọn ọlọjẹ ti npa Tumor jẹ iduro fun mimu iduroṣinṣin ti jiomejile duro ati didaduro iyipo sẹẹli ti a ba rii ibajẹ DNA. Awọn ọlọjẹ wọnyi ṣe iranlọwọ lati yago fun dida awọn sẹẹli alakan.
Ibeere: Kini yoo ṣẹlẹ nigbati awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso iyipo sẹẹli ko ṣiṣẹ ni deede?
Idahun: Nigbati awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso ọna sẹẹli ko ṣiṣẹ bi o ti tọ, awọn iyipada ninu ilana ti ọna sẹẹli le waye, eyiti o le ja si awọn iṣoro bii idagbasoke awọn èèmọ tabi afikun sẹẹli ti a ko ṣakoso.
Ibeere: Njẹ awọn arun ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn aiṣedeede ninu awọn ọlọjẹ ọmọ inu sẹẹli?
Idahun: Bẹẹni, awọn aarun ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn aiṣedeede ninu awọn ọlọjẹ ọmọ inu sẹẹli, gẹgẹbi akàn, ninu eyiti awọn iyipada ti o waye ninu awọn ọlọjẹ ti o dinku ti tumo ti o jẹ ki isunmọ ti ko ni iṣakoso ti awọn sẹẹli buburu.
Ibeere: Iwadi wo ni a nṣe lori awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso iyipo sẹẹli?
Idahun: Lọwọlọwọ, ọpọlọpọ awọn iwadii ni a ṣe lori awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso ọna sẹẹli, pẹlu ero lati ni oye iṣẹ ṣiṣe wọn daradara ati wiwa awọn ibi-afẹde itọju ti o ṣeeṣe fun itọju awọn arun ti o ni ibatan si ilana ti sẹẹli, bii akàn.
Awọn ojuami pataki
Ni ipari, awọn ọlọjẹ ti o ṣakoso ọna sẹẹli jẹ pataki lati ṣe ilana ati rii daju pe idagbasoke ati iṣẹ ṣiṣe ti awọn sẹẹli. Ibaraẹnisọrọ ti o ni itara ati konge ni mimuuṣiṣẹpọ ti awọn ilana cellular oriṣiriṣi gba laaye iduroṣinṣin jiini lati ṣetọju, ṣe idiwọ itankale iṣakoso ati iṣeduro iwọntunwọnsi to pe ninu ara. Nipasẹ iṣẹ wọn, awọn ọlọjẹ wọnyi ṣe iṣeduro ẹda, transcription, atunṣe ati ipinya ti ohun elo jiini ni ibamu ati ilana ti o ga julọ. Ilana eka rẹ ati nẹtiwọọki ifihan jẹ aaye ikẹkọ ti o fanimọra, ninu eyiti ọpọlọpọ wa lati ṣe awari ati loye. Laisi iyemeji, awọn ọlọjẹ wọnyi jẹ awọn ege bọtini ni iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ cellular, ati ikẹkọ wọn ti nlọ lọwọ gba wa laaye lati faagun imọ wa nipa awọn ilana ipilẹ ti o ṣe atilẹyin igbesi aye.
Emi ni Sebastián Vidal, ẹlẹrọ kọnputa kan ti o ni itara nipa imọ-ẹrọ ati DIY. Siwaju si, Emi ni Eleda ti tecnobits.com, nibiti Mo ti pin awọn ikẹkọ lati jẹ ki imọ-ẹrọ diẹ sii ni iraye si ati oye fun gbogbo eniyan.