Kluczowa różnica – cykl komórek rakowych a normalny cykl komórkowy
Cykl komórkowy to seria zdarzeń zachodzących w komórce, prowadzących do jej podziału i duplikacji DNA w celu wytworzenia nowych komórek potomnych. Cykl komórkowy można zaobserwować zarówno u bakterii, jak i eukariontów. Cykl komórkowy bakterii składa się z trzech faz (B, C i D). Faza „B” odnosi się do podziału komórki, faza „C” jest identyfikowana jako faza replikacji DNA, aw fazie „D” komórka jest podzielona na dwie komórki potomne. Podobnie jak u eukariontów, cykl komórkowy jest ponownie podzielony na trzy fazy. Interfaza (G1, G2 i S), faza mitotyczna (M) i cytokineza. Podczas interfazy komórka rośnie, gromadząc składniki odżywcze, takie jak białko i duplikując swoje DNA. W interfazie komórka przygotowuje się do podziału. W fazie mitotycznej chromosomy rozdzielają się. W cytokinezie chromosomy i cytoplazma rozdzielają się na dwie nowe komórki potomne. To jest normalny cykl komórkowy. W celu zapewnienia prawidłowego podziału komórka zawiera mechanizm znany jako punkty kontrolne komórki (punkt kontrolny G1, punkt kontrolny G2/M i punkt kontrolny Metafazy). Niepowodzenia punktu kontrolnego często powodują mutacje, w których generuje komórkę rakową z nadmiernym podziałem. Kluczowa różnica między cyklem komórek rakowych a normalnym cyklem komórkowym polega na tym, że cykl komórkowy rakowy zawiera komórki o niekontrolowanym podziale komórkowym, przeciwnie, komórki w normalnym cyklu komórkowym mają kontrolowany podział komórkowy.
Co to jest cykl komórkowy?
W procesie podziału komórki niezwykle ważne jest posiadanie regulacji w celu zakończenia prawidłowego podziału komórek. Punkty kontrolne komórki biorą udział w tym procesie w cyklu komórkowym, ponieważ stale regulują uszkodzenia DNA, błędy replikacji (punkty kontrolne G1/S i G2/M) oraz prawidłowe przyleganie włókien wrzeciona do siostrzanych chromatyd (punkt kontrolny metafazy). Jeśli uszkodzenie jest nie do naprawienia, komórka przechodzi programowaną śmierć komórki lub apoptozę.
Rysunek 01: Wzrost raka
Niepowodzenia punktów kontrolnych komórek powodują aktywację mutacji, a tym samym zmianę normalnej fazy podziału komórki. Nazywa się to cyklem komórkowym raka. Znanym przykładem jest protoonkogen Tp53 i gen supresorowy guza, które zatrzymują cykl komórkowy w punkcie kontrolnym G1, jeśli wykryją jakiekolwiek uszkodzenia DNA. Ale mutacja DNA zamienia ten konkretny protoonkogen w onkogen, w którym nie zatrzymuje cyklu komórkowego, chociaż wykrywa uszkodzenia DNA. To zdarzenie powoduje dalszą mutację w innych genach związanych z receptorami sygnalizacji komórkowej (receptorami komórkowymi), takimi jak „Ras” i „kinaza tyrozynowa”. Ostatecznie powoduje nadekspresję receptorów sygnału komórkowego i sygnalizacji komórkowej, a tym samym powoduje nadmierny podział komórek. W większości przypadków raki piersi, raki jelita grubego i raki płuc są spowodowane wyżej wymienioną trajektorią choroby. W cyklu komórkowym raka może wystąpić liczba mutacji przed zaobserwowaniem nowotworu złośliwego.
Co to jest normalny cykl komórkowy?
U eukariontów normalny cykl komórkowy dzieli się na trzy fazy. Interfaza (ponownie podzielona na trzy etapy: G1, G2 i S), faza mitotyczna (M) i cytokineza. Podczas interfazy komórka rośnie, gromadząc składniki odżywcze, takie jak białko i duplikując swoje DNA. W interfazie komórka przygotowuje się do podziału. Etap „G1” (przerwa 1) interfazy przyczynia się do syntezy białek. Na etapie „S” (syntezy) DNA jest duplikowane. Etap „G2” polega na dalszym wzroście komórek poprzez namnażanie organelli komórkowych. W fazie mitotycznej chromosomy rozdzielają się. I wreszcie, w fazie cytokinezy, chromosomy i cytoplazma rozdzielają się na dwie nowe komórki potomne, w których kończą jeden cykl komórkowy.
Rysunek 02: Normalny podział komórek i podział komórek rakowych
W celu zapewnienia prawidłowego podziału komórka zawiera mechanizm znany jako punkty kontrolne komórki, jak wspomniano poniżej.
- Punkt kontrolny G1/S- reguluje i naprawia uszkodzenia DNA i błędy replikacji.
- Punkt kontrolny G2/M- reguluje integralność DNA i naprawia uszkodzenia DNA.
- Punkt kontrolny metafazy- sprawdza, czy wszystkie siostrzane chromatydy prawidłowo przyczepiają się do mikrotubul wrzeciona.
Tak więc punkty kontrolne są niezwykle ważne. A niepowodzenia często powodują mutację, która generuje komórkę rakową z nadmiernym podziałem.
Jakie są podobieństwa między cyklem komórkowym raka a normalnym cyklem komórkowym?
- Podział komórek odbywa się w obu procesach.
- Komórki mnożą się w obu procesach.
- Zjawiska wzrostu można zaobserwować zarówno w cyklu komórkowym raka, jak i normalnym cyklu komórkowym.
Jaka jest różnica między cyklem komórek nowotworowych a normalnym cyklem komórkowym?
Cykl komórek nowotworowych a normalny cykl komórkowy |
|
| Cykl komórek rakowych to cykl, w którym komórki dzielą się w sposób niekontrolowany. | Normalny cykl komórkowy to cykl, w którym kontrolowany jest podział komórki. |
| Komunikacja komórkowa | |
| Komórki nie komunikują się z innymi komórkami podczas cyklu komórkowego raka. | Komórki komunikują się z sąsiednimi komórkami i odpowiadają w normalnym cyklu komórkowym. |
| Punkty kontrolne | |
| Punkty kontrolne są osłabione, a białka punktów kontrolnych są zmutowane w cyklu komórkowym raka. | Punkty kontrolne właściwie regulują normalny cykl komórkowy. |
| Naprawa i śmierć komórki | |
| Komórki nie są naprawiane i nie przechodzą apoptozy podczas cyklu komórkowego raka. | Komórka zostaje naprawiona lub przechodzi apoptozę komórki podczas normalnego cyklu komórkowego. |
| Dojrzewanie (zróżnicowanie) | |
| Komórki w cyklu komórkowym raka są niedojrzałe (niezróżnicowane). | Komórki dojrzewają w normalnym cyklu komórkowym. |
| lepkość | |
| Komórki rakowe nie mają lepkości i dlatego odpływają. | Komórki w normalnym cyklu komórkowym są lepkie i sklejają się. |
| Wpływ na układ odpornościowy | |
| Komórki w cyklu komórkowym raka omijają układ odpornościowy. | Komórki w normalnym cyklu komórkowym, gdy ulegną uszkodzeniu, są usuwane przez układ odpornościowy. |
| Angiogeneza | |
| Komórki w cyklu komórkowym raka przechodzą angiogenezę, nawet jeśli wzrost nie jest konieczny. | Komórki w normalnym cyklu komórkowym przechodzą angiogenezę tylko jako część normalnego wzrostu. |
| Możliwość metastazy (rozprzestrzenianie) | |
| Komórki w cyklu komórkowym raka dają przerzuty. | Zwykłe komórki pozostają w tym samym miejscu. |
Podsumowanie – Cykl komórek rakowych a normalny cykl komórkowy
Cykl komórkowy to seria zdarzeń zachodzących w komórce, prowadzących do jej podziału i duplikacji DNA w celu wytworzenia nowych komórek potomnych. Cykl komórkowy można zaobserwować zarówno u bakterii, jak i eukariontów. Z powodu ciągłych mutacji cykl komórkowy traci kontrolę nad prawidłowym podziałem komórek. Stąd dochodzi do rozwoju komórek rakowych i raka. Kluczowa różnica między cyklem komórek rakowych a normalnym cyklem komórkowym polega na tym, że cykl komórkowy rakowy zawiera komórki o niekontrolowanym podziale komórkowym, w przeciwieństwie do komórek w normalnym cyklu komórkowym, które mają kontrolowany podział komórkowy.
Pobierz wersję PDF cyklu komórkowego raka w porównaniu z normalnym cyklem komórkowym
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między cyklem komórek nowotworowych a normalnym cyklem komórkowym
