Fase g1 (ciclo cellulare) Descrizione e importanza

IL Fase G1 È uno degli stadi in cui è divisa l'interfaccia del ciclo di vita di una cellula. Molti autori si riferiscono a questo come la "fase di crescita", perché durante esso si verifica la crescita più significativa di una cellula.

Durante la fase G1, quindi, vari cambiamenti metabolici intracellulari che preparano la cellula per la divisione si verificano. Ad un certo punto di questa fase, noto in alcuni testi come il "punto di restrizione", la cellula è impegnata nella divisione e continua verso la fase S, sintesi.

Fasi del ciclo cellulare (fonte: Richard Wheeler (Zephyris). Rotuli in spagnolo di Alejandro Porto. /CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

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Il ciclo cellulare

Il ciclo cellulare è costituito dalla sequenza ordinata degli eventi che si verificano in una cella come preparazione alla divisione. È generalmente definito come un processo diviso in 4 fasi con cui le cellule:

- Aumento di dimensioni (fase G1)

- Copiano il loro DNA e sintetizzano altre molecole importanti (fase di sintesi o fase s)

- Si preparano per la divisione (fase G2) e

- sono divisi (fase M o mitosi)

Secondo quanto sopra, il ciclo cellulare può essere diviso in due grandi "momenti": l'interfaccia e la mitosi. L'interfaccia è costituita dalle fasi G1, S e G2, che includono tutti i processi tra una divisione mitotica e un'altra, quindi si dice che una cellula passi gran parte della sua vita nell'interfaccia.

Regolamento

Secondo i messaggi "stimolatori" o "inibitori" che una cella riceve durante l'interfaccia, può "decidere" se entrare o meno nel ciclo cellulare e dividere.

Questi "messaggi" sono trasportati da alcune proteine ​​specializzate, compresi i fattori di crescita, i recettori di questi fattori di crescita, il segnale nucleare regolatorio e i trasduttori delle proteine ​​nucleari.

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Inoltre, le cellule hanno anche punti di controllo o restrizione nelle diverse fasi, che consentono loro di garantire che il ciclo cellulare progredisca correttamente.

Molte delle cellule "non traviducenti" sono costantemente divise, quindi si dice di questi che sono sempre in un ciclo cellulare attivo.

Le cellule che non sono divise o che sono cellule quiescenti entrano dalla fase G1 a una fase chiamata G0, durante la quale possono rimanere vitali per molti mesi e persino anni (in questa fase ci sono molte cellule del corpo umano).

Le cellule differenziate non possono lasciare la fase G0 ed entrare nel ciclo cellulare, come nel caso di alcune cellule neuronali, ad esempio.

Descrizione della fase G1

Come accennato, la fase G1 del ciclo cellulare può essere considerata una fase di crescita, perché dopo che una cellula è divisa, le sue cellule figlie entrano in questa fase e iniziano a sintetizzare gli enzimi e i nutrienti necessari per la successiva replicazione della divisione DNA e cellulare.

Durante questa fase c'è anche molta RNA di proteine ​​e messaggeri e la sua durata è estremamente variabile, generalmente a seconda della quantità di nutrienti disponibili per la cellula.

Sottofase G1

La fase G1 può essere descritta come formata da quattro "sottofase": competizione (G1A), entrata o reddito (G1B), progressione (G1C) e assemblaggio (G1D).

La concorrenza si riferisce al processo attraverso il quale una cellula che entra in G1 assorbe nutrienti e elementi extracellulari attraverso la sua membrana plasmatica. L'ingresso o il reddito consiste nell'ingresso di questi "materiali", che contribuiscono alla crescita delle cellule.

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Questa crescita avviene durante la sottofase di progressione, che termina quando questi materiali sono assemblati per formare altre strutture cellulari e completare l'avanzamento della cellula nella fase G1 e verso il punto di controllo.

Punti di controllo o "restrizione"

Tutte le cellule hanno regolatori che consentono loro di monitorare la loro crescita. Alla fine della fase G1 c'è un punto di controllo che garantisce che la sintesi proteica si sia verificata correttamente e che l'intero DNA cellulare sia "intatto" e "pronto" per le fasi successive.

Le "salvaguardie" specializzate trovate in questo punto di controllo sono proteine ​​note come chinasi dipendenti dal ciclo o CDK, inglese Chinasi ciclina-dipendenti, proteine ​​che partecipano anche all'inizio della divisione del DNA durante le fasi s.

Le chinasi ciclistiche -dipendenti sono proteine ​​chinasi caratterizzate da una subunità separata (una ciclina) che fornisce i domini essenziali per l'attività enzimatica.

Punti di controllo del ciclo cellulare (Fonte: Wassermanlab/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0), via Wikimedia Commons e modificata da Raquel Parada)

Sono responsabili dell'aggiunta di gruppi di fosfato nei rifiuti di serina e treonina situati in settori specifici delle loro proteine ​​bianche, alterando la loro attività.

Hanno funzioni molto importanti sia nel controllo della divisione cellulare che nella modulazione della trascrizione genetica in risposta a diversi segnali extracellulari. Grazie a queste proteine ​​non solo alla fase G1, ma anche alla fase S e alla fase G2 funzionano come un "orologio" del ciclo cellulare.

Il punto di controllo G1/S

Il punto di controllo nella fase G1 è uno dei più importanti ed è qui che la cellula "decide" se è cresciuta abbastanza e se le condizioni nutrizionali intorno a esso e all'interno sono adeguate per iniziare il processo di replicazione genomica.

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In questo punto di transizione di fase, partecipano le proteine ​​della chinasi dipendente dalla ciclina della sottofamiglia 2 (CDK2), che dipendono dalla ciclina e dalla ciclina.

Una volta che la cellula "supera" questo punto di controllo ed entra nella fase successiva, l'attività del CDK1 è di nuovo "OFF" per la distruzione della sua porzione ciclina, motivo per cui è stato dimostrato che queste proteine ​​sono inattive fino a quando non ci sono cicline disponibili nel citosol.

Importanza

La fase G1 non è solo essenziale per la crescita cellulare e per la preparazione di strutture subcellulari per la divisione, ma il suo punto di controllo è fondamentale dal punto di vista della regolazione della proliferazione cellulare.

La "deregolamentazione" del controllo della proliferazione è uno dei principali motori dello sviluppo del tumore in diversi tipi di tessuti, poiché molti dei punti di controllo del ciclo cellulare vengono "annullati" durante la tumorogenesi.

Riferimenti

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