- Wat is de interface?
- Hoe lang duurt het?
- Fasen
- Fase G.
- S-fase
- Fase G.
- Fase G.
- Replicatie van DNA
- DNA-replicatie is semi-conservatief
- Hoe repliceert DNA?
- Referenties
De interface is een fase waarin cellen groeien en zich ontwikkelen, waarbij ze voedingsstoffen uit de externe omgeving halen. Over het algemeen is de celcyclus verdeeld in interface en mitose.
Het grensvlak is gelijk aan het "normale" stadium van de cel, waar genetisch materiaal en cellulaire organellen zich vermenigvuldigen en de cel zich in verschillende opzichten voorbereidt op de volgende fase van de cyclus, mitose. Het is de fase waarin cellen de meeste tijd doorbrengen.
Bron: File: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHats afgeleid werk: Chabacano, via Wikimedia Commons
De interface bestaat uit drie subfasen: fase G 1 , die overeenkomt met het eerste interval; de S-fase, van synthese en de G 2- fase , het tweede interval. Aan het einde van deze fase gaan de cellen in mitose en zetten de dochtercellen de celcyclus voort.
Wat is de interface?
Het "leven" van een cel is onderverdeeld in verschillende fasen, en deze omvatten de celcyclus. De cyclus is verdeeld in twee fundamentele gebeurtenissen: interface en mitose.
Tijdens deze fase kunnen celgroei en chromosoomkopie worden waargenomen. Het doel van dit fenomeen is de voorbereiding van de cel om te delen.
Hoe lang duurt het?
Hoewel de tijdsduur van de celcyclus aanzienlijk varieert tussen celtypen, is de interface een lange fase, waarin een aanzienlijk aantal gebeurtenissen plaatsvindt. De cel brengt ongeveer 90% van zijn leven door op het grensvlak.
In een typische menselijke cel kan de celcyclus zich in 24 uur delen en zou als volgt worden verdeeld: de mitosefase duurt minder dan een uur, de S-fase duurt ongeveer 11-12 uur - ongeveer de helft van de cyclus.
De rest van de tijd is het verdeeld in fasen G 1 en G 2 . Dit laatste zou in ons voorbeeld tussen de vier en zes uur duren. Voor de G 1- fase is het moeilijk om een nummer toe te wijzen, omdat dit sterk varieert tussen celtypen.
In epitheelcellen kan de celcyclus bijvoorbeeld in minder dan 10 uur worden voltooid. Levercellen hebben daarentegen meer tijd nodig en ze kunnen zich eens per jaar delen.
Andere cellen verliezen het vermogen om te delen naarmate het lichaam ouder wordt, zoals het geval is bij neuronen en spiercellen.
Fasen
De interface is onderverdeeld in de volgende deelfasen: G 1- fase, S-fase en G 2- fase . We zullen elk van de onderstaande fasen beschrijven.
Fase G.
De G 1- fase bevindt zich tussen mitose en het begin van de replicatie van genetisch materiaal. In dit stadium synthetiseert de cel de nodige RNA's en eiwitten.
Deze fase is cruciaal in het leven van een cel. Gevoeligheid neemt toe, in termen van interne en externe signalen, die het mogelijk maken om te beslissen of de cel klaar is om te delen. Zodra de beslissing om door te gaan is genomen, gaat de cel de rest van de fasen in.
S-fase
De S-fase komt van "synthese". In deze fase vindt DNA-replicatie plaats (dit proces zal in de volgende sectie in detail worden beschreven).
Fase G.
De G 2- fase komt overeen met het interval tussen de S-fase en de volgende mitose. Hier vinden DNA-herstelprocessen plaats en de cel treft de laatste voorbereidingen om de deling van de kern te starten.
Wanneer een menselijke cel de G 2 -fase binnengaat , heeft deze twee identieke kopieën van zijn genoom. Dat wil zeggen, elk van de cellen heeft twee sets van 46 chromosomen.
Deze identieke chromosomen worden zusterchromatiden genoemd, en materiaal wordt vaak uitgewisseld tijdens het grensvlak, in een proces dat bekend staat als uitwisseling van zusterchromatiden.
Fase G.
Er is een extra trap, G 0 . Er wordt gezegd dat een cel "G 0 " invoert wanneer deze gedurende een lange periode stopt met delen. In dit stadium kan de cel groeien en metabolisch actief zijn, maar DNA-replicatie vindt niet plaats.
Sommige cellen lijken vast te zitten in deze bijna ‘statische’ fase. Onder deze kunnen we de cellen van de hartspier, het oog en de hersenen noemen. Als deze cellen beschadigd zijn, is er geen reparatie.
De cel komt in het delingsproces dankzij verschillende prikkels, zowel intern als extern. Om dit te laten gebeuren, moet DNA-replicatie nauwkeurig en volledig zijn, en moet de cel voldoende groot zijn.
Replicatie van DNA
De belangrijkste en langste gebeurtenis van het grensvlak is de replicatie van het DNA-molecuul. Eukaryote cellen presenteren genetisch materiaal in een kern, begrensd door een membraan.
Dit DNA moet repliceren om de cel te laten delen. De term replicatie verwijst dus naar de duplicatiegebeurtenis van het genetisch materiaal.
Het kopiëren van het DNA van een cel moet twee zeer intuïtieve kenmerken hebben. Ten eerste moet de kopie zo nauwkeurig mogelijk zijn, met andere woorden, het proces moet getrouw zijn.
Ten tweede moet het proces snel zijn en moet de inzet van de enzymatische machinerie die nodig is voor replicatie efficiënt zijn.
DNA-replicatie is semi-conservatief
Jarenlang werden verschillende hypothesen naar voren gebracht over hoe DNA-replicatie zou kunnen plaatsvinden. Pas in 1958 concludeerden de onderzoekers Meselson en Stahl dat DNA-replicatie semi-conservatief is.
"Semiconservatief" betekent dat een van de twee strengen die de dubbele DNA-helix vormen, dient als een sjabloon voor de synthese van de nieuwe streng. Op deze manier is het eindproduct van replicatie twee DNA-moleculen, elk bestaande uit een originele ketting en een nieuwe.
Hoe repliceert DNA?
DNA moet een reeks complexe wijzigingen ondergaan om het replicatieproces te laten plaatsvinden. De eerste stap is om het molecuul uit te rollen en de kettingen te scheiden - net zoals we onze kleren openritsen.
Op deze manier worden de nucleotiden blootgelegd en dienen ze als sjabloon voor een nieuwe DNA-streng die moet worden gesynthetiseerd. Dit DNA-gebied waar de twee ketens van elkaar scheiden en elkaar kopiëren, wordt de replicatievork genoemd.
Alle genoemde processen worden ondersteund door specifieke enzymen - zoals polymerasen, topoisomerasen, helicasen, onder andere - met verschillende functies, waarbij ze een nucleoproteïnecomplex vormen.
Referenties
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologie: leven op aarde. Pearson onderwijs.
- Boticario, CB en Angosto, MC (2009). Innovaties bij kanker. Redactioneel UNED.
- Ferriz, DJO (2012). Grondbeginselen van moleculaire biologie. Redactioneel UOC.
- Jorde, LB (2004). Medische genetica. Elsevier Brazilië.
- Rodak, BF (2005). Hematologie: fundamentals en klinische toepassingen. Panamerican Medical Ed.