دورة الخلية

مثل دورة الخلية هو مصطلح يستخدم لوصف تسلسل يحدث بانتظام لمراحل مختلفة في خلية الجسم. تبدأ دورة الخلية دائمًا بعد انقسام الخلية وتنتهي عند اكتمال انقسام الخلية التالي.

ما هي دورة الخلية؟

تبدأ دورة الخلية فور انقسام الخلية مع الطور البيني. يُعرف الطور البيني أيضًا بالطور G. وهي تتألف من المراحل G1 و G2 و S و 0.

في المرحلة G1 ، المعروفة أيضًا باسم مرحلة الفجوة ، ينصب التركيز على نمو الخلية. يتم توسيع الخلية بمكونات خلوية مختلفة ، مثل السيتوبلازم وبعض عضيات الخلية. يتم إنتاج البروتينات المختلفة و RNA ، الحمض النووي الريبي ، في الخلية. يلعب RNA دورًا في الخلية باعتباره ناقلًا للمعلومات الجينية.

في المرحلة G ، ينقسم ما يسمى بالمريكزات. المريكزات هي عضيات من خلايا حيوانية تقع بالقرب من نواة الخلية. أصبحت النواة الآن مرئية بوضوح. في المرحلة G1 ، يتكون كل كروموسوم من كروماتيد واحد فقط. تستمر المرحلة G1 عادة من 1 إلى 12 ساعة. في حالة الخلايا المتدهورة ، يمكن تقصير هذه المرحلة بشكل كبير.

المرحلة G1 تليها المرحلة S. في هذه المرحلة ، يحدث تكرار الحمض النووي في نواة الخلية ، بحيث يتضاعف الحمض النووي في نهاية مرحلة التركيب هذه ويتكون كل كروموسوم من كروماتيدات. تستمر المرحلة S ما بين 7 و 8 ساعات.

تمثل المرحلة G2 الانتقال إلى الانقسام الفتيلي ، أي انقسام نواة الخلية ، وتعرف هذه المرحلة أيضًا باسم فترة ما بعد التخليق أو الفترة المبكرة. يتم إذابة اتصالات الخلية بالخلايا المجاورة ، وتكتسب الخلية شكلًا مستديرًا وتصبح أكبر بسبب زيادة تدفق السوائل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيع المزيد والمزيد من جزيئات وبروتينات الحمض النووي الريبي لتقسيم الخلايا. تستغرق هذه العملية حوالي أربع ساعات.

ثم يؤدي ما يسمى بعامل تحفيز الطور M (MPF) إلى الانتقال إلى الطور M ، المرحلة الانقسامية. في الخلايا الجرثومية ، تسمى المرحلة الانقسامية أيضًا بالانقسام الاختزالي. يحدث الانقسام الفعلي للخلية في المرحلة M. تنقسم الكروموسومات تمامًا مثل نواة الخلية والخلية نفسها ، وتنقسم الطور الانقسامي نفسه إلى طور أولي ، طور ، طور طور ، طور طوري.

تدخل بعض الخلايا في مرحلة G0 بعد انقسامها. لم يتم تشكيل المزيد من الخلايا في مرحلة G0. غالبًا ما تكون الخلايا العصبية أو الخلايا الظهارية في المرحلة G0. يمكن أيضًا إعادة تنشيط الخلايا من طور G0 بواسطة عوامل نمو خاصة ، بحيث تبدأ دورة الخلية مرة أخرى في هذه الخلايا في المرحلة G1.

الوظيفة والمهمة

تمكن الدورة الخلوية الدورية الجسم من استبدال الخلايا المستعملة والميتة بخلايا جديدة. يختلف عمر الخلايا البشرية اختلافًا كبيرًا. بينما لا يتم استبدال الخلايا العصبية في الدماغ أبدًا ، فإن بعض خلايا الجسم تعيش فقط بضع ساعات. يقدر العلماء أن حوالي 50 مليون خلية تموت كل ثانية. في الوقت نفسه ، يتم تجديد نفس العدد من الخلايا بواسطة دورة الخلية وبالتالي استبدال الخلايا المفقودة مباشرة. يعوض الجسم فقدان الخلايا المحتضرة من خلال دورة الخلية الثابتة.

تلعب دورة الخلية أيضًا دورًا مهمًا في التطور البدني. يمكن أن تنمو الخلايا فقط إلى حجم معين. حتى يتمكن الناس من النمو بشكل أكبر ، يجب تكوين خلايا جديدة. دورة الخلية ضرورية أيضًا لتجديد أجزاء الجسم أو الأنسجة التالفة. يعمل الانقسام الخلوي على استبدال الخلايا المتضررة من الإصابات. على سبيل المثال ، يمكن أن تنغلق الجروح فقط عندما تتشكل خلايا جديدة. في سياق التئام الجروح ، يزداد معدل انقسام الخلايا في منطقة الجرح بشكل ملحوظ.

الامراض والاعتلالات

من وجهة نظر مرضية ، تلعب دورة الخلية دورًا مهمًا في تطور السرطان. في الأشخاص الأصحاء ، يتم التحكم في دورة الخلية من خلال ما يسمى بنقاط فحص دورة الخلية. تعمل على حماية الحمض النووي والجينوم ويجب أن تمنع تنكس الخلايا. كما أنها تمنع انقسام الخلايا في الخلايا مع تلف الحمض النووي. عندئذ يكون لدى الخلايا المصابة خيار إما إصلاح الضرر أو ، في حالة حدوث ضرر لا يمكن إصلاحه ، بدء موت الخلية المبرمج. تعمل الخلايا الورمية ، أي الخلايا السرطانية ، بشكل مستقل ولم تعد خاضعة لآليات التحكم هذه.

يساهم عاملان الآن في نمو الخلايا غير المنضبط. من ناحية أخرى ، فإن ما يسمى بجينات الورم الأولية تتحول إلى جينات مسرطنة. هذه تؤدي إلى نمو مفرط في الخلية المصابة. بالإضافة إلى ذلك ، تتحور الجينات الكابتة للورم. في حالتها الطبيعية ، هذه في الواقع تمنع النمو. ومع ذلك ، بعد الطفرة ، تتعطل وظائفها ويتوقف الاستماتة ، أي موت الخلايا المبرمج للخلايا التالفة. وبالتالي يمكن للخلايا السرطانية أن تتكاثر دون عوائق.

يمكن أن تؤدي الاضطرابات في مراحل الانقسام الاختزالي ، أي انقسام الخلايا الجرثومية ، إلى سوء توزيع الكروموسومات. ثم يتم تغيير عدد الكروموسومات في الخلايا الوليدة من الناحية المرضية. في هذه الحالة يتحدث المرء عن انحراف الكروموسوم. إن أشهر انحراف الكروموسوم هو بالتأكيد متلازمة داون ، وكذلك التثلث الصبغي 21. يوجد هنا الكروموسوم 21 ثلاث مرات بدلاً من مرتين. بدلاً من 46 كروموسومًا ، هناك 47 كروموسومًا. تتمثل ميزات التثلث الصبغي 21 في تمديد محاور الغطاء ، ونقص التوتر العضلي ، وثلم بأربعة أصابع. يؤدي المرض في معظم الحالات إلى إعاقة ذهنية. يعاني حوالي نصف المصابين أيضًا من عيب في القلب.

الانحرافات الكروموسومية الأخرى التي تسببها دورة الخلية الخاطئة هي متلازمة تيرنر أو متلازمة كلاينفيلتر. هنا تتأثر الكروموسومات الجنسية. غالبًا ما تكون انحرافات الكروموسومات مسؤولة أيضًا عن الإجهاض المبكر.