Livets byggesteiner: Cellesyklusen

9. september 2019
Reproduksjon kan beskrives som et løp - et løp der tusenvis av sædceller prøver å nå egget først. Når det er blitt befruktet, vil det dannes en celle som til slutt vil vokse til et levende vesen. Hvordan resten av cellene har sitt utspring, er det vi vil se i noe som kalles cellesyklusen.

I denne artikkelen om genetikk og livets byggesteiner, vil vi prøve å forklare mekanismen for celleproduksjon. En av oppgavene til celler er faktisk å multiplisere og forevige cellelinjer. I tillegg vil vi snakke om cellesyklusen fordi cellen på slutten av prosessen må tilbake til startpunktet igjen.

Vi vet at genetisk materiale samles i cellekjernen. Hvordan og når denne informasjonen blir overført er det cellebiologi forsker på. Det er ikke bare ansvarlig for å analysere faser som finner sted under celleproduksjon, men også endringer eller mutasjoner som oppstår under utviklingen av denne prosessen.

Men hva er egentlig cellesyklusen?

Genetikk for barn: Definisjon av cellesyklusen

I hovedsak er cellesyklusen den ordnede serien med prosesser som fører til fornyelse av celler. Med andre ord, det er cellens evne til å reprodusere og produsere to eksemplarer som er de samme som originalen.

I løpet av cellesyklusen foregår en serie faser i to trinn: En som vi kaller interfase (ikke-delingstilstand) og den andre som er M-fasen (delingstilstand). Prosessen begynner i det øyeblikket en ny celle dannes etter befruktningen. Det kulminerer så når det gir opphav til to datterceller.

Men hva er egentlig cellesyklusen?

Hva er interfase?

Dette er perioden hvor cellen forbereder seg på å duplisere seg selv. For å gjøre dette må den kopiere genetisk materiale. Dette betyr at den må ha dobbelt så mange kromosomer for å kunne overføre et komplett sett til hver dattercelle.

Denne fasen er delt inn i 3 trinn: G0/G1, S og G2

  • G0/G1 er den innledende fasen. Cellen begynner å syntetisere RNA og proteiner, og å duplisere organellene, spesielt sentrosomet. På dette tidspunktet vil den ha blitt doblet både i masse og størrelse. På slutten av denne fasen er det et punkt uten noen vei tilbake, «begrensningspunkt R», og interfasen kan ikke lenger stoppes.
  • S-fase er forberedelsen for mitose. På dette tidspunktet kopierer cellen sitt eget DNA , så vel som de kromosomale proteiner, histonene. Det er imidlertid fortsatt ingen celledeling.
  • I løpet av G2-fasen må alt være klart for å komme inn i delingsfasen. Det er innledet med et forløp hvor cellesykluskontrollmekanismene sikrer at dupliseringen av DNA er gjort riktig. Syntesen av RNA og proteiner fortsetter og begynner å destabilisere kjernemembranen og danne en struktur som kalles en «spindel».

På dette tidspunktet er cellen klar til å gå videre til neste trinn: M-fasen.

Cellesyklusen: M-fasen

Som vi nevnte er M-fasen der celledelingen i seg selv oppstår. Det kan være mitose, hvis det gir opphav til to datterceller som er de samme som progenitorcellen. Hvis det er meiose, gir det imidlertid 4 kimceller.

Valget mellom disse prosessene vil avgjøre slutten av cellesyklusen. I utgangspunktet inkluderer denne M-fasen to stadier: mitose og cytokinese.

Mitose

I løpet av denne fasen er det en serie karakteristikker som vi kan fremheve:

  • Delingen av kjernen og den påfølgende fordelingen av kromosomene mellom de to dattercellene.
  • Det er en kontinuerlig prosess delt inn i 4 perioder: profase, metafase, anafase og telofase.
  • Det garanterer bevaring av arvelig materiale under lik fordeling av kromosomer.
  • På slutten av stadiet er de to resulterende cellene genetisk identiske med hverandre og morcellen.

Cytokinese

Cellesyklusen kulminerer med den fysiske inndelingen av cytoplasma mellom de to dattercellene, med cytokinese. Dette stadiet overlapper med anafasen, og delingen av kjernen og cytoplasma skjer praktisk talt samtidig.

mitose

I dyreceller utføres denne prosessen ved kvelning av ekvatorialområdet til morcellen. I planteceller dannes derimot et separasjonsseptum kalt fragmoplast, og dette deler den opprinnelige cellen i to enheter.

Hva skjer hvis cellen velger meioseveien?

Denne prosessen foregår faktisk bare når organismen er interessert i å generere kjønnsceller. Disse cellene har halvparten så mange kromosomer som en normal celle i kroppen, siden de er cellene som er involvert i reproduksjon.

Åpenbart er meiose mer kompleks enn mitose. Men vi kan definere det som to mitoser etter hverandre, for å få 4 datterceller. Disse er forskjellige fra morscellen, siden hver av dem har halvparten av antallet kromosomer.

Viktigheten av denne prosessen ligger i den første meiotiske delingen. I den krysser de homologe kromosomene hverandre på en slik måte at resultatet er litt annerledes enn de fra den opprinnelige cellen. På denne måten introduserer naturen tilfeldig variasjoner i genene som teoretisk sett lar oss utvikle seg.

«Denne bevaring av heldige individuelle avvik og endringer og utryddelse av de uheldige har jeg kalt det naturlige utvalg eller de mest skikkedes overlevelse.»

– C. Darwin –

Vi håper at denne artikkelen om cellesyklusen har vært interessant og hjulpet deg med å tenke på hvordan du kan forklare dette konseptet for barna dine.

  • Pérea Porto, J y Gardei, A. (2017). Definición del ciclo celular [artículo en web]. Recuperado de: www.definicion.de
  • Alberts, B. Biología molecular de la célula. Edición: Omega