Πώς λειτουργεί το DNA σε κύκλους κυττάρων;
1. Αντιγραφή DNA (φάση S):
- Ο κυτταρικός κύκλος αρχίζει με τη φάση g1 , όπου το κύτταρο αναπτύσσεται και προετοιμάζεται για αναπαραγωγή DNA.
- Η φάση S (φάση σύνθεσης) είναι το πιο σημαντικό στάδιο για το DNA. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, το κύτταρο επαναλαμβάνει ολόκληρο το περιεχόμενο του DNA.
- Η αναπαραγωγή του DNA είναι μια πολύ ρυθμιζόμενη διαδικασία, εξασφαλίζοντας ότι κάθε θυγατρικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες και ακριβές αντίγραφο του γονιδιώματος.
- Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την εκκαθάριση της διπλής έλικας DNA, τον χωρισμό των δύο κλώνων και τη χρήση κάθε κλώνου ως πρότυπο για να συνθέσουμε ένα νέο συμπληρωματικό κλώνο.
- Το τελικό αποτέλεσμα είναι δύο πανομοιότυπα μόρια ϋΝΑ, έτοιμα να χωριστούν μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων.
2. Έλεγχος ακεραιότητας DNA (φάση G2):
- Μετά την αναπαραγωγή του DNA, το κύτταρο εισέρχεται στη φάση g2 , όπου συνεχίζει να αναπτύσσεται και να προετοιμάζεται για κυτταρική διαίρεση.
- Κατά τη διάρκεια του G2, το κύτταρο ελέγχει το πρόσφατα αναπαραγμένο DNA για τυχόν σφάλματα ή ζημιά.
- Αυτό το σημείο ελέγχου εξασφαλίζει ότι μόνο το υγιές DNA μεταβιβάζεται στα θυγατρικά κύτταρα.
- Εάν εντοπιστούν σφάλματα, το κύτταρο μπορεί να ξεκινήσει μηχανισμούς επισκευής ή να υποβληθεί σε προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο (απόπτωση) για να αποτρέψει τη διάδοση ελαττωματικού DNA.
3. Διαχωρισμός DNA (φάση Μ):
- Το τελικό στάδιο του κυτταρικού κύκλου είναι η φάση m (μιτωτική φάση) , όπου το κύτταρο χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα.
- κατά τη διάρκεια μίτωση , τα αναπαραγόμενα χρωμοσώματα (που περιέχουν το διπλό DNA) συμπυκνώνουν και ευθυγραμμίζονται στο κέντρο του κυττάρου.
- Οι ίνες του ατράκτου, κατασκευασμένες από μικροσωληνίσκους, συνδέονται με τα χρωμοσώματα και τα τραβούν χωριστά, εξασφαλίζοντας ότι κάθε θυγατρικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων.
- Αυτός ο ακριβής διαχωρισμός του DNA εξασφαλίζει ότι τα θυγατρικά κύτταρα κληρονομούν τις ίδιες γενετικές πληροφορίες με το γονικό κύτταρο.
4. Συντήρηση ακεραιότητας DNA:
- Σε όλο τον κυτταρικό κύκλο, το DNA παρακολουθείται συνεχώς για βλάβη από διάφορες πηγές όπως η ακτινοβολία, τα χημικά ή τα σφάλματα κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής.
- Το κύτταρο χρησιμοποιεί μηχανισμούς επισκευής DNA για να διορθώσει οποιαδήποτε βλάβη, διατηρώντας την ακεραιότητα του γενετικού κώδικα.
Συνολικά, η συμμετοχή του DNA στον κυτταρικό κύκλο είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της γενετικής ακεραιότητας του οργανισμού. Εξασφαλίζει την ακριβή μετάδοση γενετικών πληροφοριών από τη μία γενιά κυττάρων στην επόμενη, διευκολύνοντας την ανάπτυξη, την ανάπτυξη και την επισκευή των ιστών.
