Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Rakutsükkel
- DNA replikatsioon
- Lahtritsükli kontrollpunktid
- Rakutsükkel ja vähk
Kõigi rakkude kasvu reguleerib rakutsükkel, sealhulgas rakkude jagunemine. Enne kui rakk saab jaguneda, peab toimuma palju protsesse, sealhulgas kromosoomide õige dubleerimine. Rakutsükkel tagab, et kõik need protsessid toimuvad normaalselt, vastasel juhul lakkab rakk progresseeruda ja võib surra.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Rakutsükkel kontrollib rakkude kasvu ja jagunemise nelja peamist faasi. Need faasid on kasvufaas 1, sünteesi faas, kasvufaas 2 ja mitoos. Raku DNA kopeeritakse sünteesi faasis. Rakutsükli igas etapis on kontrollpunktid, mis tagavad, et rakk on valmis liikuma järgmisse faasi, mida reguleerib valk nimega tsükliin. Kui rakk pole oma kromosoome õigesti kopeerinud, ei aktiveeri ensüüm nimega tsükliinist sõltuv kinaas ehk CDK tsükliini ja rakutsükkel ei siirdu järgmisse faasi. Rakk saab surma. Kui tsükliiniga on probleeme või mutatsioone, jätkub rakkude kasv kontrollimata ja see võib viia vähini.
Rakutsükkel
Raku elu kontrollib rakutsükkel, sealhulgas selle jagunemine. Rakutsüklil on neli peamist faasi: kasvufaas 1, sünteesi faas, kasvufaas 2 ja mitoos. 1. kasvufaasis ehk G1 kasvab raku suurus vastusena teatud valkudele, mida nimetatakse kasvufaktoriteks. Raku DNA koopia tehakse sünteesi või S-faasi ajal. Kasv toimub ka teises kasvufaasis ehk G2. Mitoos on etapp, kus rakk tegelikult jaguneb kaheks rakuks, mida tuntakse tütarrakkudena.
DNA replikatsioon
DNA kopeeritakse või korratakse S-faasi ajal. Selle aja jooksul kopeeritakse kromosoomid, nii et iga tütarraku jaoks on täielik kromosoomikomplekt. Esiteks kerib ensüüm nimega DNA helikaas lahti DNA topelt-spiraali kaks ahelat. Seejärel seob DNA ahelatega veel üks ensüüm, DNA polümeraas ja põhjustab komplementaarsete nukleotiidide seondumist iga ahelaga. Lõpuks, uus ensüüm, DNA ligaas, seob vast moodustatud täiendavad ahelad olemasolevate ahelatega.
Lahtritsükli kontrollpunktid
Lahtritsükli igal etapil on kontrollpunktid, mis tagavad lahtri valmisoleku liikuda järgmisse faasi. Neid kontrollpunkte reguleerib valkude rühm, mida nimetatakse tsükliinideks. Rakutsükli erinevaid faase saab reguleerida erinevat tüüpi tsükliinidega. S-faasi tsükliinid reguleerivad DNA replikatsiooni ajal rakutsükli kulgu. Ensüüm, mida nimetatakse tsükliinist sõltuvaks kinaasiks või CDK-ks, aktiveerib tsükliine. Kui rakk pole oma kromosoome õigesti kopeerinud või kui DNA on kahjustatud, siis CDK ei aktiveeri S-faasi tsükliini ja rakk ei liigu G2-faasi. Rakk jääb S-faasi, kuni kromosoomid on korralikult kopeeritud, või kui rakk saab programmeeritud rakusurma.
Rakutsükkel ja vähk
Rakutsükli õige reguleerimine on rakkude normaalse kasvu tagamiseks väga oluline. Kui rakk jätkub rakutsükli vältel, isegi kui see ei ole vastavaid kontrollpunkte täitnud, võib see kasvada kontrollimatult. See võib lõpuks viia kasvaja moodustumiseni ja vähini. Tegelikult on paljud vähkkasvajad põhjustatud tsükliinvalkude mutatsioonidest, mis võimaldavad rakkudel õigetest kontrollpunktidest mööda minna ja kasvada.