G1-fase

In de celcyclus gelden strenge regels, het zogenaamde celcycluscontrolesysteem, dat de timing en coördinatie van de fasen regelt om een correcte volgorde van de gebeurtenissen te waarborgen. Biochemische triggers, bekend als cycline-afhankelijke kinases (Cdks), schakelen de gebeurtenissen in de celcyclus op het juiste moment en in de juiste volgorde in om vergissingen te voorkomen.

Er zijn drie controlepunten in de celcyclus: het G1/S-controlepunt of het Start-controlepunt in gist; het G2/M-controlepunt; en het spindel-controlepunt.

Biochemische regulatorenEdit

Main article: Cyclin E1

Tijdens de G1-fase stijgt de activiteit van het G1/S-cycline aanzienlijk tegen het einde van de G1-fase.

Complexen van cycline die actief zijn tijdens andere fasen van de celcyclus worden inactief gehouden om te voorkomen dat gebeurtenissen in de celcyclus zich buiten de volgorde voordoen. In de G1-fase worden drie methoden gevonden om Cdk-activiteit te voorkomen: pRB-binding aan transcriptiefactoren van de E2F-familie downreguleert de expressie van S-fase cyclinegenen; het anafase-bevorderende complex (APC) wordt geactiveerd, dat zich richt op S- en M-cyclinen (maar niet op G1/S-cyclinen) en deze afbreekt; en in de G1-fase wordt een hoge concentratie Cdk-remmers gevonden.

RestrictiepuntEdit

Main article: Restrictiepunt

Het restrictiepunt (R) in de G1-fase verschilt van een controlepunt, omdat het niet bepaalt of de omstandigheden in de cel ideaal zijn om naar de volgende fase over te gaan, maar het verandert de loop van de cel. Nadat een gewervelde cel ongeveer drie uur in de G1-fase is geweest, komt de cel in een restrictiepunt waarin wordt besloten of de cel verder zal gaan met de G1-fase of naar de slapende G0-fase zal gaan.

Dit punt scheidt ook twee helften van de G1-fase; de post-mitotische en pre-mitotische fasen. Tussen het begin van de G1-fase (ook nadat mitose heeft plaatsgevonden) en R bevindt de cel zich in de G1-pm-subfase, oftewel de post-mitotische fase. Na R en voor S staat de cel bekend als zijnde in G1-ps, of het pre-S-fase interval van de G1-fase.

Om de cel door de G1-pm te laten gaan, moet er een grote hoeveelheid groeifactoren zijn en een gestage snelheid van eiwitsynthese, anders gaat de cel over in de G0-fase.

Tegenstrijdig onderzoekEdit

Sommige auteurs zullen zeggen dat het restrictiepunt en het G1/S-checkpoint één en hetzelfde zijn, maar recentere studies hebben betoogd dat er twee verschillende punten in de G1-fase zijn die de progressie van de cel controleren. Het eerste controlepunt is afhankelijk van de groeifactor en bepaalt of de cel naar de G0-fase gaat, terwijl het tweede controlepunt afhankelijk is van de voedingsstoffen en bepaalt of de cel naar de S-fase gaat.

Het G1/S-controlepuntEdit

Main article: Controlepunt van de celcyclus

Het G1/S-controlepunt is het punt tussen de G1-fase en de S-fase waarin de cel wordt vrijgemaakt voor doorstroming naar de S-fase. Redenen waarom de cel niet naar de S-fase zou overgaan zijn onder meer onvoldoende celgroei, beschadigd DNA, of andere voorbereidingen die niet zijn voltooid.

Op het G1/S-controlepunt verplicht de vorming van het G1/S-cycline met Cdk om een complex te vormen de cel tot een nieuwe delingscyclus. Deze complexen activeren vervolgens S-Cdk complexen die doorgaan met de DNA-replicatie in de S-fase. Tegelijkertijd neemt de activiteit van het anafase-bevorderende complex (APC) sterk af, waardoor de S- en M-cyclinen kunnen worden geactiveerd.

Als een cel niet klaar is om de S-fase te bereiken, komt hij in de slapende G0-fase, waarin geen celgroei of -deling plaatsvindt.

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *