المرحلة G2: ماذا يحدث في هذه المرحلة الفرعية من دورة الخلية؟

المحتوى

• متى تدخل الخلايا المراحل المختلفة؟
• خطوات دورة الخلية
• الدخول في المرحلة G2
• ماذا يحدث في المرحلة الثانية؟
• نقطة تفتيش G2 / M
• مغادرة المرحلة G2

عندما تنقسم الخلايا حقيقية النواة ، فإنها تخضع لعملية معقدة من أربع مراحل رئيسية ، بما في ذلك المرحلة G2. ال دورة الخلية يتضمن خطوات مثل نمو الخلايا وتكرار الحمض النووي والانقسام (موضوع حاسم في بيولوجيا الخلية).

نظرًا لأن الخلايا حقيقية النواة لها نواة يجب أيضًا تكرارها ، فإن العملية الكلية أكثر تعقيدًا من الانشطار الثنائي الذي تستخدمه الخلايا بدائية النواة ، والتي تفتقر إلى النواة.

مرحلة الانقسام هي الخطوة الأخيرة في انقسام الخلايا. وينتج عن ذلك خليتان ابنتان جديدتان ، تحتوي كل منهما على مجموعة كاملة من الحمض النووي ونواة وعضيات. إذا توقفت الخلية عن الانقسام ، فإنها تخرج من دورة الخلية وتدخل في المرحلة G0.

إذا كانت الخلية تنقسم مرة أخرى ، فإنها تدخل البيني بين شعبتين الخلية. الاجزاء الثلاثة من الطور هي المرحلة G1 (أو المرحلة 1 الفجوة) تليها المرحلة S (أو مرحلة تخليق البروتين والحمض النووي) وأخيرا المرحلة G2 (أو مرحلة الفجوة 2) التي تسبق مرحلة الانقسام التالية.

متى تدخل الخلايا المراحل المختلفة؟

انقسام الخلايا خلال الانقسام هو شكل غير طبيعي من تكاثر الخلايا يُستخدم لإنتاج المزيد من نفس النوع من الخلايا. تستخدم الخلايا الحيوانية الأعلى الانقسام لإنتاج خلايا جديدة تشمل الخلايا التي تبلى بسرعة مثل خلايا الجلد. تستخدم العملية أيضًا أثناء نمو الأنسجة كما هو الحال في الحيوانات الصغيرة أو لإصلاح التلف.

في بعض الأنسجة ، بمجرد حصول الكائن الحي على العدد المطلوب من الخلايا من نوع معين ، لن تكون هناك حاجة إلى خلايا جديدة ، وتدخل الخلايا الحالية في مرحلة G0 حيث لم تعد تتكاثر. هذا ينطبق بشكل خاص على الخلايا متباينة للغاية مثل الخلايا العصبية. مرة واحدة في الدماغ أو الحبل الشوكي لديه العدد الصحيح من الخلايا ، لا تقسم الخلايا العصبية لإنتاج المزيد.

إذا اضطرت الخلية إلى الانقسام مرة أخرى ، فإنها تدخل في المراحل التالية:

خطوات دورة الخلية

1. المرحلة G1 الفجوة

هذه هي الفجوة بين انقسام الخلايا وتكرار الحمض النووي. ال خلية تستعد للانقسام التالي في دورة الخلية أو يخرج من دورة الخلية ويدخل G0.

2. المرحلة التوليف S

تلتزم الخلية ببدء تقسيم الخلية التالية وتصنعه نسخ من الحمض النووي في حين توليف البروتينات الإضافية اللازمة لانقسام الخلايا.

3. المرحلة G2 الفجوة

هذه هي الفجوة بين تكرار الحمض النووي والانقسام. تستنسخ الخلية عضياتها وتتأكد من كل شيء جاهزة للانقسام.

الدخول في المرحلة G2

بعد نمو الخلية خلال مرحلة G1 وتكرار الحمض النووي خلال المرحلة S ، تصبح الخلية جاهزة للدخول في مرحلة G2. يُطلق على G2 مرحلة الفجوة لأنه لا يحدث تقدم إضافي في تقسيم الخلية. بدلا من ذلك هناك مستويات عالية من التحضير و تدقيق للتأكد من كل شيء في مكان لنجاح الانقسام.

قبل أن تبدأ مرحلة G2 ، يجب تكرار كل كروموسوم في الخلية ، ويجب أن تكون البروتينات اللازمة لأغشية الخلية الإضافية وهياكل الخلية موجودة.

في بداية G2 ، تبدأ العضيات مثل الميتوكوندريا والليزوميات في التكاثر. تحتوي هذه العضيات على الحمض النووي الخاص بها ويمكن أن تبدأ في الانقسام بشكل مستقل ، ولكن يتعين على الخلية نفسها إنشاء ريبوزومات إضافية لتلبية احتياجات خليتين ابنتين المحتملتين.

ماذا يحدث في المرحلة الثانية؟

المرحلة G2 لها وظيفتان رئيسيتان.

أولا ، يجب أن الخلية تأكد من أن كل شيء جاهز لانقسام ، ويجب أن تصحيح أي أوجه القصور. إذا اكتشفت الخلية المشكلات الرئيسية التي لا يمكن حلها على الفور ، فقد تقاطع دورة الخلية وتوقف عملية الانقسام. المرحلة G2 هي المكان الذي يتأكد فيه الكائن الحي من أن أي خلايا جديدة ليست معيبة.

تتضمن الاختبارات التي تتعهدها الخلية التحقق من أن الحمض النووي قد تم نسخه بشكل صحيح وأن هناك مادة كافية موجودة لخليتين. يجب أن تكون خيوط الحمض النووي كاملة ، دون أي فواصل ، ويجب أن يكون الرقم الصحيح هو ضعف خيوط الخلية الأصلية. إذا وجدت الخلية استراحة ، فإن حبلا الحمض النووي تم الاصلاح.

يجب تثبيت الخليتين الجديدتين بأغشية كاملة ، ويتعين على كل منهما تلقي ما يكفي من مواد الخلية لتعمل بشكل صحيح. خلال مرحلة G2 ، غالبًا ما يتم تصنيع البروتين الإضافي ، وتتكاثر العضيات حتى يتوفر عدد كافٍ لخليتين.

يمكن أيضًا إنتاج مواد خلوية أخرى مثل الدهون في الغشاء. مع كل هذا النشاط ، الخلية في كثير من الأحيان ينمو بشكل كبير خلال G2.

نقطة تفتيش G2 / M

الكائنات المتقدمة مثل الفقاريات لديها خلايا متخصصة ومتمايزة تنسق نشاطها وتعتمد على بعضها البعض في العديد من الوظائف. نتيجة لذلك ، هذه الكائنات حساسة للغاية لتكسير الخلايا والخلايا التالفة.

لتجنب إنشاء خلايا لا تعمل بشكل صحيح ، يوجد لدى العديد من الحيوانات نقطة تفتيش لتقسيم الخلايا في وقت متأخر المرحلة G2. تتحقق الخلية من العديد من العوامل الرئيسية ، وتتم مراجعة النتائج عند نقطة التفتيش.

إذا وجدت الخلية بعض المشكلات وتمكنت من إصلاحها ، فسوف تمر عبر نقطة التفتيش ، وسيتم السماح بتقسيم الخلية. إذا استمرت المشكلات ، فلن تقسم الخلية وستحاول حل المشكلات قبل متابعة عملية تقسيم الخلية.

تقييمات محددة نفذت عند نقطة التفتيش ما يلي:

مغادرة المرحلة G2

بمجرد مرور حاجز G2 ، يمكن للخلية الاستعداد للانقسام. المرحلة الأولى من الانقسام هي المرحلة الأولى ، والتي يتم خلالها التحضير لهجرة الصبغيات إلى أطراف متقابلة للخلية. عندما تغادر الخلية مرحلة G2 ، يتم إطلاق البروتينات التي تعزز وظائف الانقسام.

تبدأ الخلية في عملية الانقسام.

الوظائف الرئيسية المنفذة عندما تترك الخلية G2 تبدأ بواسطة مركب بروتيني يسمى MPF أو عامل تعزيز الانقسام. بمجرد أن يتم تنفيذ وظائف الانقسام الأولى ، يتم تحييد MPF.

عند هذه النقطة ، بدأت مغازل الانقسام الخيطي تتشكل وبدأ المغلف النووي في التدهور. الحمض النووي المكرر في شكل كروماتين ، ويتكثف لتشكيل كروموسومات جديدة.

في حين أن المرحلة G2 هي عامل مهم في التحكم في نمو الخلايا للكائنات المتقدمة ، إلا أنها ليست ضرورية لتقسيم الخلايا. يمكن لبعض خلايا حقيقية النواة وبعض الخلايا السرطانية أن تنتقل مباشرة من المرحلة S من تكرار الحمض النووي إلى الانقسام.

غياب مرحلة G2 يزيل نقطة تفتيش يمكن استخدامها للتحكم في نمو الأنسجة وتساعد بعض أنواع السرطان على الانتشار السريع.

تحتاج الخلايا الطبيعية في أنسجة الحيوانات المتقدمة إلى مرحلة G2 ونقطة تفتيشها لضمان نمو جميع خلايا الكائن الحي وأنسجته بطريقة منسقة. عندما تغادر خلية مرحلة G2 ونجحت في اجتياز نقطة التفتيش المقابلة ، انقسام الخلايا الناجح مع اثنين من خلايا ابنة وظيفية يصبح أكثر احتمالا.