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생물학

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세포주기는 무엇입니까?

세포주기는 출생부터 사망까지 세포의 전체 수명을 포함합니다. 그것은 부모 세포에서 세포가 형성 될 때부터 딸 세포로 분열 될 때까지의 시간입니다.

중요한 부분의 세포주 세포분열,프로세스에 의하여 셀로 복제된 형태로 두 딸 세포를 통해 프로세스 또는 무성생식;또는 네 개의 딸 세포 프로세스를 통해 meiosis 또는 성적을 재생합니다. 그러나이 분열은 세포주기의 작은 부분만을 형성합니다.

세포주기의 단계

진핵 생물의 세포주기는 일반적으로 두 가지 주요 단계로 나뉩니다. 주기는 유사 분열 또는 감수 분열이 딸 세포를 생성 할 때 처음 시작됩니다. 이 세포는 세포주기의 약 90%를 차지하는 긴 단계 인 인터 페이즈로 들어갑니다. 다음과 같은 계면,셀 들어 유사 분열 또는 meiosis 에 이르게하는,세포분열(cytokinesis)과의 시작은 새로운 세포주기에서 각각의 딸 세포입니다.

유사 분열에,계면 될 수 있습니다 추가로 나뉘는 세 가지 하위 단계:최초로 알려져 있{G}_{1},을 위한 첫 번째 차이 또는 첫 번째 성장을 두 번째로 알려져 있 S 계,합성,그리고 세 번째로 알려져 있{G}_{2},두 번째 차이 또는 두 번째의 성장. 두 G 단계 동안 세포 성장,단백질 합성 및 효소 합성이 발생하는 반면 S 단계 동안 DNA 가 복제됩니다. DNA 복제는 발생하지 않고 늘 염색체 수 이 방법으로 할 수있는 충분한 DNA 셀에서는 두 딸이 세포 유지하는 동일한 배수성(숫자의 염색체 세트)부모로 셀입니다. DNA 복제와 염색체 복제 사이에 혼란스러워하지 마십시오. 염색체 복제는 PLOIDY 의 변화로 이어질 것이지만 DNA 복제는 그렇지 않을 것입니다.

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그림 1: 유사 분열 세포주기의 단계.

에 meiosis,세포주기 조금 더 복잡한:로 meiosis 으로 분할할 수 있습 meiosis I and meiosis II,그래서 수 있는 계면. Interphase I 는 감수 분열 I 에 선행하며 G 단계와 S 단계로 나뉩니다. 감수 분열 I 가 완료되면 interphase II 가 발생하지만 이것은 G 단계로만 구성됩니다. 이에 따라 감수 분열 II 가 발생합니다. 두 G 단계는 세포 성장과 단백질 합성에 필수적이며 S 단계는 DNA 복제를 담당합니다. 후 meiosis I,DNA 복제하지 않아 발생한 후에 meiosis I,으로 복제가 이전에 발생한 meiosis I. 는 이유입 계면 II 을 포함하지 않 S 단계입니다.

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그림 2:감수 세포주기의 단계.

세포주기 제어 여러 지점에서 트리거 좌표입니다. {G}_{1}체크포인트,{G}_{2}체크포인트,그리고 M 체크포인트뿐만 아니라 비분열{G}_{0}위상으로 전환할 수 있는 기능은 신호가 주어지지 않는다. 이에서 생물 세포 얻을 착용해야 지속적으로 교체(이것은 우리가 어떻게 성장하고 결국령). 성장하는 동안 증가 된 신체 크기(체중과 신장 모두)를 설명하기 위해 새로운 세포가 필요합니다.

각 체크 포인트에서 수많은 이벤트가 발생합니다. 두 번째 성장 단계가 끝나면 세포가 M 단계에 들어가기 직전에 품질 관리가 이루어집니다; 세포의 질량이 두 배가되었는지 확인하고 DNA 복제가 결론을 내렸으며 DNA 가 손상되지 않았는지 확인합니다. 이 지점을 유사 분열 제어 지점이라고합니다. 전 세포 종료 M 단계 다른 품질을 제어하는 장소,여기에는 염색체의 정렬을 확인하고,스핀들을 첨부하여 모든 염색체인지 검사한다. 전 세 S 단계의 계면들을 통해 이동 시작하거나 제한 점이다;이것은 영양 상태를 세포의 선택,가장 중요한 것은,DNA 손상에 대해 다시 확인. 이 있는 경우 주의를 기울,는 것을 알 수 있습의 무결성 DNA 는 이미 한 번 확인에 mitotic 제어점,이기 때문입 DNA 무결성은 틀림없이 가장 중요한 것입니다.

S 단계의 계면

S 의 위상을 세포주기 동안 발생하면,전사 분열 또는 meiosis,과에 대한 책임의 합성 또는 DNA 복제. 이 방법,유전자 재료의 셀룰라가 두 배로 들어가기 전에 유사 분열 또는 meiosis 수 있도록 거기에는 충분한 DNA 분할 것으로 딸 세포입니다. S 단계는 세포가{G}_{1}체크 포인트를 통과하고 DNA 의 두 배를 포함 할만큼 충분히 성장했을 때만 시작됩니다. S 단계는 이것이 일어날 때까지 p16 이라고 불리는 단백질에 의해 중단됩니다.

P16 단백질은 종양을 억제하는 데 필수적이며 일부 암이 발생하지 않도록하는 단백질로 확인되었습니다. 그것은 세포가 다음 단계로 넘어갈 준비가되었을 때 신호를 담당하는 사이클린 의존성 키나아제 단백질의 활동을 방해합니다. 키나아제는 활성 상태 일 때 세포가 다음 단계로 이동하도록 지시하는 망막 모세포종 단백질(pRB)을 인산화함으로써이를 신호합니다.

S 단계에서 발생하는 가장 중요한 사건은 DNA 의 복제입니다. 이 과정의 목적은 딸 세포의 염색체 세트의 기초를 제공하는 DNA 의 양을 두 배로 생산하는 것입니다. DNA 복제는 규제 사전 복제 복합체가{G}_{1}단계에서 DNA 에 부착되는 지점에서 시작됩니다. 이러한 복합체는 DNA 복제가 시작되어야하는 위치에 대한 신호 역할을합니다. DNA 복제가 두 번 이상 발생하지 않도록 복제가 시작되기 전에 S 단계에서 제거됩니다.

DNA 복제 외에도 s 단계를 통해 세포 성장이 계속 일어나고 DNA 합성에 필요한 단백질과 효소가 계속 생산됩니다.

DNA 합성

DNA 분자는 이중 나선 형태입니다. S 단계 동안 helicase 라는 효소가 지퍼를 풀 때와 같은 방식으로 DNA 가닥을 풉니 다. 그런 다음 두 개의 단일 DNA 가닥을 템플릿으로 사용하여 두 개의 동일한 이중 DNA 가닥을 형성 할 수 있습니다.

라는 효소 DNA 중합효소 연 그 다음에 바인딩 뉴클레오티드의 각 단일 템플릿 가닥 DNA 를 사용하여 상호 보완적인 자료의 페어링률:아데닌 묶 thymine,그리고 시 묶 guanine. 이러한 방식으로,원본과 동일한 DNA 의 새로운 이중 나선이 형성된다.

DNA 복제 분
이미지 출처:허

림 3:DNA 합성시 발생되는 들 단계입니다.

후 모든 DNA 되었습 압축을 해제하고 종으로 두 개의 새로운 가닥 DNA,세포에서 이 단계로{G}_{1}단계의 유사 분열 또는 의향 나의 meiosis.

왜 S 단계에 중요

DNA 를 합성해야가 급속하게 일어날로,짝이 없는 기초의 쌍을 DNA 복제하는 동안에 취약한 유해 돌연변으로 이어질 수 있는 유전자 이상,세포병이나 심지어 세포 죽음입니다. 이 단계는 유전 물질의 보전에 중요하기 때문에 고도로 규제됩니다. 세포에서 DNA 에 손상이 있으면 s 단계에서 확인되고 고정 될 수 있습니다.

외 DNA 복제,수많은 제어에 관여행의 원활한 진행 쇼 여부를 결정하는 데 매우 중요한 역 세포하지 않습을 보내보다 더 많은 시간을 필요 이 단계에 있습니다. 지연이 발생 할 수 있습 cascade 효과에서 성장율,셀 보충,이 것이 불리한 영향을체 유기체이다.

생물학 Review

셀 사이클이 프로세스에서 때 휴가에 의해 형성 부문,점까지로 분할 딸 세포입니다. 이것은 유사 분열 또는 감수 분열,그리고 상호 분열을 포함합니다. 유사 분열주기에서,인터 페이즈는 제 1 갭 단계({G}_{1}),합성 단계(들)및 제 2 갭 단계({G}_{2})로 분할된다. {G}_{1}과{G}_{2}동안 세포는 자라며 단백질과 효소가 합성됩니다. S 단계 동안 DNA 는 DNA 복제 과정에서 합성됩니다. 에 meiotic 기,계면으로 분할 계면 내가 및 계면 II. 계면 내가 포함되어 있 갭 단계(G)및 합성 단계(S),하는 동안 계면 II 만 포함됩 갭 단계(G).

S 단계에 의해 규제 규제 pre-replication complexes,는 신호 어디서 DNA 를 합성에 시작해야한다;단백질 p16 과 연결된 파트너를 억제 셀에 들어가는 단계까지 충분히 큰;및 규정 경로 동안 DNA 의 복제입니다. 오류를 이 단계에서 수생 유전자 이상,질병 또는 셀 죽음(비계획 세포 사망하지 않을 수 있으로 apoptosis). S 단계는 또한 DNA 손상의 검출 및 교정에 중요합니다.

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