Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- De celcyclus
- DNA-replicatie
- IJkpunten in de celcyclus
- De celcyclus en kanker
De groei van alle cellen wordt bepaald door de celcyclus, inclusief celdeling. Voordat een cel kan delen, moeten er veel processen plaatsvinden, waaronder de juiste duplicatie van de chromosomen. De celcyclus zorgt ervoor dat al deze processen normaal plaatsvinden, anders stopt de cel en kan deze sterven.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De celcyclus regelt de vier hoofdfasen van celgroei en deling. Deze fasen zijn de groeifase 1, de synthesefase, de groeifase 2 en mitose. Het DNA van de cel wordt gekopieerd tijdens de synthesefase. Tijdens elke stap van de celcyclus zijn er controlepunten om ervoor te zorgen dat de cel klaar is om door te gaan naar de volgende fase, gereguleerd door een eiwit dat cycline wordt genoemd. Als de cel zijn chromosomen niet goed heeft gekopieerd, activeert een enzym genaamd cycline-afhankelijke kinase of CDK de cycline niet en gaat de celcyclus niet door naar de volgende fase. De cel zal celdood ondergaan. Wanneer er problemen of mutaties met de cycline zijn, verloopt de celgroei ongecontroleerd en kan deze leiden tot kanker.
De celcyclus
Het leven van een cel wordt bestuurd door de celcyclus, inclusief zijn deling. De celcyclus heeft vier hoofdfasen: groeifase 1, synthesefase, groeifase 2 en mitose. Tijdens groeifase 1 of G1 groeit de cel in grootte als reactie op bepaalde eiwitten die bekend staan als groeifactoren. Een kopie van het DNA van de cel wordt gemaakt tijdens de synthese of S-fase. Groei vindt ook plaats tijdens de tweede groeifase of G2. Mitose is de fase waarin de cel zich in twee cellen verdeelt, ook wel dochtercellen genoemd.
DNA-replicatie
DNA wordt gekopieerd of gerepliceerd tijdens de S-fase. Gedurende deze tijd worden de chromosomen gekopieerd, zodat er voor elke dochtercel een complete set chromosomen is. Ten eerste wikkelt een enzym genaamd DNA-helicase de twee strengen van de dubbele DNA-helix af. Vervolgens bindt een ander enzym, DNA-polymerase, aan de DNA-strengen en zorgt ervoor dat complementaire nucleotiden aan elk van de strengen binden. Ten slotte bindt een ander enzym, DNA-ligase, de nieuw gevormde, complementaire strengen aan de bestaande strengen.
IJkpunten in de celcyclus
Bij elke stap van de celcyclus zijn er controlepunten om ervoor te zorgen dat de cel klaar is om door te gaan naar de volgende fase. Deze ijkpunten worden gereguleerd door een groep eiwitten die bekend staan als cyclinen. Er zijn verschillende soorten cyclinen om de verschillende fasen van de celcyclus te reguleren. S-fase cyclinen reguleren de voortgang door de celcyclus tijdens DNA-replicatie. Een enzym dat bekend staat als cycline-afhankelijk kinase, of CDK, activeert de cyclinen. Als een cel zijn chromosomen niet goed heeft gekopieerd of er is schade aan het DNA, zal de CDK de S-fase cycline niet activeren en gaat de cel niet verder naar de G2-fase. De cel blijft in de S-fase totdat de chromosomen op de juiste manier zijn gekopieerd, of de cel zal geprogrammeerde celdood ondergaan.
De celcyclus en kanker
Een goede regulatie van de celcyclus is erg belangrijk om een normale celgroei te garanderen. Als een cel door de celcyclus gaat, hoewel deze niet de juiste controlepunten heeft bereikt, kan deze ongecontroleerd blijven groeien. Dit kan uiteindelijk leiden tot tumorvorming en kanker. In feite worden veel kankers veroorzaakt door mutaties in de cycline-eiwitten, waardoor cellen de juiste controlepunten kunnen omzeilen en blijven groeien.