Τι κατευθύνει την παραγωγή ενζύμων που ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο;
Κυκίνες συσσωρεύονται και μειώνουν τη συγκέντρωση κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου και ενεργοποιούν CDKs συνδέοντάς τους. Διαφορετικές κυκλίνες σχετίζονται με διαφορετικά CDK και τα ειδικά σύμπλοκα κυκλίνης-CDK που υπάρχουν σε ένα κύτταρο καθορίζουν ποιο στάδιο του κυτταρικού κύκλου είναι μέσα.
Η παραγωγή κυκλώματος και CDKs κατευθύνεται από μια ποικιλία κυτταρικών σημάτων, συμπεριλαμβανομένων των αυξητικών παραγόντων, των ορμονών και της βλάβης του DNA. Όταν υπάρχουν αυτά τα σήματα, ενεργοποιούν παράγοντες μεταγραφής που προκαλούν την έκφραση των γονιδίων κυκλίνης και CDK. Τα επίπεδα των κυκλινών και των CDKs στο κύτταρο αυξάνονται στη συνέχεια, οδηγώντας στο σχηματισμό συμπλοκών κυκλίνης-CDK και στην εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου.
Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής εξήγηση του τρόπου με τον οποίο οι κυκλίνες και τα CDKs ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο:
1. Φάση G1:
- Το κύτταρο αναπτύσσεται και προετοιμάζεται για αναπαραγωγή DNA.
- Τα επίπεδα κυκλίνης D αυξάνονται και συνδέονται με CDK4 και CDK6.
- Η σύνθετη κυκλίνη D-CDK4/6 φωσφορυλιώνει την πρωτεΐνη αμφιβληστροειδούς (RB), η οποία απελευθερώνει τον παράγοντα μεταγραφής E2F.
- Το E2F ενεργοποιεί την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στην αντιγραφή του DNA.
2. Φάση S:
- Εμφανίζεται η αντιγραφή DNA.
- Τα επίπεδα κυκλίνης Ε αυξάνονται και συνδέονται με το CDK2.
- Το σύμπλοκο E-CDK2 κυκλίνης φωσφορυλιώνει αρκετές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην αντιγραφή του DNA, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών MCM και της πολυμεράσης DNA.
3. Φάση G2:
- Ο κυτταρικός ελέγχει τη βλάβη του DNA και προετοιμάζεται για τη μίτωση.
- Τα επίπεδα κυκλίνης Α αυξάνονται και συνδέονται με το CDK1.
- Το σύμπλεγμα κυκλίνης Α-CDK1 φωσφορυλιώνει αρκετές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη μίτωση, συμπεριλαμβανομένου του πυρηνικού φακέλου και των ινών ατράκτου.
4. M φάση:
- Η μίτωση εμφανίζεται και το κύτταρο χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα.
- Τα επίπεδα κυκλίνης Β αυξάνονται και συνδέονται με το CDK1.
- Το σύμπλεγμα κυκλίνης Β-CDK1 φωσφορυλιώνει αρκετές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη μίτωση, συμπεριλαμβανομένου του πυρηνικού φακέλου και των ινών ατράκτου.
