Cell syklus

Som Cell syklus en beskriver en regelmessig forekommende sekvens av forskjellige faser i en kroppscelle. Cellesyklusen begynner alltid etter at cellen har delt seg og slutter når neste celledeling er fullført.

Hva er cellesyklusen?

Cellesyklusen starter umiddelbart etter celledeling med grensesnittet. Interfasen er også kjent som G-fasen. Den er sammensatt av fasene G1, G2, S og 0.

I G1-fasen, også kjent som gap-fasen, er fokuset på cellevekst. Cellen utvides av forskjellige cellekomponenter, så som cytoplasma og noen celleorganeller. Ulike proteiner og RNA, ribonukleinsyre, produseres i cellen. RNA spiller en rolle i cellen som bærer av genetisk informasjon.

I G-fasen deler de såkalte sentriolene seg. Sentrioler er organeller av dyreceller som er lokalisert nær cellekjernen. Kjernen er nå tydelig synlig. I G1-fasen består hvert kromosom av bare en kromatid. G1-fasen varer vanligvis 1 til 12 timer. Når det gjelder degenererte celler, kan denne fasen ekstremt forkortes.

G1-fasen blir fulgt av S-fasen. I denne fasen skjer replikasjonen av DNA i cellekjernen, slik at ved slutten av denne syntesefasen blir doblet DNAet og hvert kromosom dannes fra to kromatider. S-fasen varer mellom 7 og 8 timer.

G2-fasen representerer overgangen til mitose, deling av cellekjernen. Denne fasen er også kjent som postsyntetisk eller premitotisk intervall. Cellekontaktene til nærliggende celler er oppløst, cellen får en avrundet form og blir større på grunn av en økt tilstrømning av væske. I tillegg blir flere og flere RNA-molekyler og proteiner syntetisert for celledeling. Denne prosessen tar omtrent fire timer.

Den såkalte M-fasestimulerende faktoren (MPF) fører deretter til en overgang til M-fasen, den mitotiske fasen. I kjønnsceller kalles den mitotiske fasen også meiose. Selve celledelingen skjer i M-fasen. Kromosomene deler seg akkurat som cellekjernen og selve cellen.Den mitotiske fasen er i seg selv delt inn i profase, metafase, anafase og telofase.

Noen celler går inn i G0-fasen etter inndelingen. Det dannes ikke flere celler i G0-fasen. Nerveceller eller epitelceller er ofte i fase G0. Celler fra G0-fasen kan også reaktiveres av spesielle vekstfaktorer, slik at cellesyklusen deretter starter igjen i disse cellene i G1-fasen.

Funksjon & oppgave

Den periodiske cellesyklusen gjør det mulig for kroppen å erstatte brukte og døde celler med nye celler. Levetiden til menneskelige celler varierer veldig. Mens nerveceller i hjernen aldri erstattes, lever noen kroppsceller bare noen få timer. Forskere anslår at rundt 50 millioner celler dør hvert sekund. Samtidig regenereres det samme antall celler av cellesyklusen og erstatter dermed de tapte cellene direkte. Kroppen kompenserer for tapet av døende celler gjennom den konstante cellesyklusen.

Cellesyklusen spiller også en viktig rolle i fysisk utvikling. Celler kan bare vokse til en viss størrelse. For at folk kan bli større, må nye celler dannes. Cellesyklusen er også nødvendig for regenerering av skadede kroppsdeler eller vev. Celleinndelingen tjener til å erstatte celler som er skadet av skader. For eksempel kan sår bare lukke seg når nye celler dannes. I løpet av sårheling øker derfor frekvensen av celledeling i sårområdet betydelig.

Sykdommer og plager

Fra et patologisk synspunkt spiller cellesyklusen en viktig rolle i utviklingen av kreft. Hos friske mennesker kontrolleres cellesyklusen av såkalte cellesyklus-kontrollpunkter. De tjener til å beskytte DNAet og genomet og bør forhindre celledegenerasjon. De hemmer også celledeling i celler med DNA-skade. De berørte cellene har da muligheten til å enten reparere skaden eller, i tilfelle uopprettelig skade, starte programmert celledød. Neoplastiske celler, dvs. kreftceller, virker autonomt og er ikke lenger underlagt disse kontrollmekanismene.

To faktorer bidrar nå til ukontrollert cellevekst. På den ene siden muterer såkalte proto-onkogener til onkogener. Disse utløser overdreven vekst i den berørte cellen. I tillegg muterer tumorundertrykkende gener. I normal tilstand hemmer disse faktisk veksten. Etter mutasjonen forstyrres imidlertid deres funksjoner, og apoptose, dvs. den programmerte celledøden til skadede celler, utløses ikke lenger. Kreftcellene kan dermed formere seg uhindret.

Forstyrrelser i fasen av meiose, dvs. delingen av kjønnscellene, kan føre til en maldistribusjon av kromosomene. Antall kromosomer i dattercellene endres så patologisk. I dette tilfellet snakker man om kromosomavvik. Den mest kjente kromosomavvikelsen er absolutt Downs syndrom, også kjent som trisomi 21. Her er kromosom 21 til stede tre ganger i stedet for to ganger. I stedet for 46 kromosomer, er det 47 kromosomer. Egenskaper ved trisomi 21 er lokkaksene, muskelhypotoni og en fire-finger furu. I de fleste tilfeller fører sykdommen til intellektuell funksjonshemming. Omtrent halvparten av alle rammede lider også av en hjertefeil.

Andre kromosomavvik forårsaket av en feil cellesyklus er Turner syndrom eller Klinefelter syndrom. Her blir kjønnskromosomene påvirket. Kromosomavvik er også ofte ansvarlig for tidlige spontanaborter.