Warum sind Checkpoints wichtig für die Gesundheit von Zellen?

Zellzyklus-Kontrollpunkte sind Kontrollmechanismen, die den Fortschritt des Zellzyklus bis zur nächsten Stufe im Zellzyklus halten, bis die Bedingungen günstig sind. Sie sorgen für eine ordnungsgemäße Zellteilung.  Die drei wichtigsten Kontrollpunkte des Zellzyklus sind der G₁ Kontrollpunkt, der G₂ Kontrollpunkt und der Kontrollpunkt der Spindelbaugruppe. Der G1-Checkpoint prüft, ob genügend Rohstoffe vorhanden sind, während G₂ checkpoint überprüft die Integrität von DNA- und DNA-Replikationsfehlern, und der Checkpoint der Spindelmontage prüft die korrekte Anbringung von Schwesterchromatiden an den Mikrotubuli.

Wichtige Bereiche

1. Was sind die Kontrollpunkte des Zellzyklus?
     - Definition, Typen
2. Warum sind Checkpoints wichtig für die Gesundheit von Zellen?
     - Kontrollpunkt G1, Kontrollpunkt G2, Kontrollpunkt Spindelbaugruppe

Schlüsselbegriffe: Zellzyklus, G₁ Prüfpunkt, G₂ Prüfpunkt, Interphase, Mitotikphase, Spindelmontage-Prüfpunkt

Was sind die Kontrollpunkte des Zellzyklus?

Zellzyklus-Kontrollpunkte sind Kontrollmechanismen im eukaryotischen Zellzyklus, die das Fortschreiten des Zellzyklus bis zur nächsten Stufe aufrechterhalten können, bis die Bedingungen günstig sind. Die drei wichtigsten Kontrollpunkte für den Zellzyklus sind G₁ Kontrollpunkt, der G₂ Prüfpunkt und Spindelmontage-Prüfpunkt.

1. G₁ Prüfpunkt - G₁ Prüfpunkt tritt am Übergang von G auf₁/ S.
2. G₂ Prüfpunkt - G₂ Prüfpunkt tritt am Übergang von G auf₂/ M.
3. Spindelmontage-Checkpoint - Der Spindelmontage-Checkpoint tritt in der mitotischen Phase auf.

Die drei Hauptkontrollpunkte des Zellzyklus sind in dargestellt Abbildung 1.

Abbildung 1: Kontrollpunkte für den Zellzyklus

Warum sind Checkpoints wichtig für die Gesundheit von Zellen?

Der Fortschritt des Zellzyklus wird durch drei Hauptkontrollpunkte des Zellzyklus gesteuert; G₁ Kontrollpunkt, G₂ Kontrollpunkt und der Kontrollpunkt der Spindelbaugruppe.

G₁ Kontrollpunkt

G₁ Kontrollpunkt ist der Hauptentscheidungspunkt des Fortschreitens des Zellzyklus. Dies ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Zellzyklus, der als bekannt ist Einschränkungspunkt. Der G1-Prüfpunkt tritt in der Übergangsstufe von G auf₁ Etappenzelle in die S-Stufe. Die Proteinsynthese und DNA-Replikation findet während des G statt₁ Phase. Der Übergang von G₁ Phasenzelle bis zur S-Stufe ist der Beginn der irreversiblen Stufe der Zellteilung. Daher sollten unerwartete Probleme wie DNA-Schäden nicht in die S-Phase des Zellzyklus übergehen, in der die Replikation von DNA stattfindet.

Daher, Die Zellgröße, Nährstoffmenge, Wachstumsfaktoren sowie die DNA-Integrität werden während des G überprüft₁ Kontrollpunkt, und wenn die Zelle die Anforderungen zum Eintritt in die S-Phase nicht erfüllt, tritt sie in die G0-Phase ein, in der keine Zellteilung auftritt.

G₀ Phase ist ein spezialisiertes Zellstadium, in dem die Zelle regelmäßig einem bestimmten Gewebe Stoffwechsel unterzieht. Die Zellen, die die Anforderungen am Ende des G erfüllen₁ Phase kann durch das G in die S-Phase übergehen₁ Kontrollpunkt.

G₂ Kontrollpunkt

G₂ Prüfpunkt tritt in der Übergangsstufe von G auf₂ Phasenzelle in die mitotische Phase. DNA repliziert sich während der S-Phase. Vor Eintritt in die mitotische Phase sollte die Integrität der DNA überprüft werden. Wenn nicht, kann die beschädigte DNA zur nächsten Zellgeneration übergehen. Deshalb, Die Fehler in der DNA-Replikation und die DNA-Schäden werden vom G überprüft₂ Kontrollpunkt. Wenn eine bestimmte Zelle diese Probleme aufweist, wird sie nicht in die mitotische Phase übergehen. Der G₂ Checkpoint ermöglicht die Reparatur von DNA-Schäden durch verschiedene DNA-Reparaturmechanismen. Wenn der Schaden reversibel ist, tritt die Zelle in die mitotische Phase ein. Wenn nicht, unterliegt die Zelle dem programmierten Zelltod (Apoptose)..

Spindelmontage-Prüfpunkt

Der Spindelmontageprüfpunkt wird auch als mitotischer Prüfpunkt bezeichnet. Es prüft die Anhaftung von Schwesterchromatiden an den Mikrotubuli, bevor sie in die Anaphase gelangt. Während der Anaphase werden die Spindelmikrotubuli zusammengezogen, um die Schwesterchromatiden von ihren Zentromeren zu trennen. Wenn die Mikrotubuli nicht an jedes Zentromer gebunden sind, trennen sich die Schwesterchromatide möglicherweise nicht voneinander.

Fazit

Zellzyklus ist eine Reihe von Ereignissen, die während des Lebenszyklus der Zelle auftreten. Interphase, mitotische Phase und Zytokinese sind die drei Stadien des Zellzyklus. Die Anforderungen jeder Stufe des Zellzyklus werden während der Zellzyklusprüfpunkte überprüft. Die drei wichtigsten Kontrollpunkte für den Zellzyklus sind G₁ Kontrollpunkt, G₂ Checkpoint und Spindelmontage-Checkpoints. Die Zellgröße, Nährstoffmenge, Wachstumsfaktoren sowie die DNA-Integrität werden während des G überprüft₁ Kontrollpunkt. G₂ checkpoint prüft die Fehler in der DNA-Replikation und die DNA-Schäden. Der Spindelmontage-Checkpoint prüft die Anhaftung von Schwesterchromatiden an den Mikrotubuli, bevor er in die Anaphase gelangt.

Referenz:

1. "Zellzyklus-Prüfpunkte". Khan Akademie, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Abbildung 10 03 01" Von CNX OpenStax - (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia