Fáze mezifáze: Podrobná analýza každé fáze, událostí a faktů

Interfáze je nejdelší fází v buněčném cyklu a mezi fáze interfáze patří G1, S, G2 a v některých speciálních případech G0.

Všechny buňky zůstávají v interfázi, dokud nenastane čas pro dělení ve formě mitózy nebo meiózy. Většina buněk musí dozrát do určité fáze, než se budou moci dělit, toto období není nic jiného než interfáze.

Během interfáze se buňka připravuje na dělení vytvořením více buněčného materiálu – organel, genetického materiálu a zásob potravy a energie a může zdvojnásobit svou velikost. Ale není tam žádná velká molekulární změna, která by byla rozpoznatelná pod mikroskopem.

Některé buňky mohou také vstoupit Fáze G0 nebo fáze Gap 0, kde je fáze G1 prodloužena v podstatě se buňka v této fázi zasekne, protože buněčné dělení není nutné.

Fáze mezifázového diagramu:

Ačkoli se interfáze nazývá mezistupeň oddělující dvě fáze buněčného dělení, je to během této fáze, kdy je buňka nejaktivnější. Interfáze lze rozdělit celkem do 3 různých fází – fáze G1, fáze S a fáze G2. Všechny tyto fáze mají své specifické funkce a požadavky.

FÁZE G1:

Projekt Fáze růstu-1 nebo fáze Gap-1 nebo jednoduše G1 fáze je první fází interfáze buňky. Toto je fáze, během které jsou buňkou syntetizovány různé enzymy a živiny, které jsou nakonec potřebné pro replikaci DNA a buněčného dělení.

Většina proteinů potřebných pro dělení se syntetizuje během této fáze. Délka G1 fáze se může lišit buňku od buňky nebo také dostupnost živin.

I když je fáze G1 součástí mezifáze buněčného cyklu, lze ji také rozdělit do čtyř podfází: kompetence, vstup, postup a shromáždění.

  • Proces, kterým buňka přijímá živiny a látky zpoza buněčné membrány, se nazývá kompetence.
  • Tyto prvky se používají k tomu, aby pomohly buňce expandovat během progresivní subfáze poté, co vstoupí do buňky během vstupní subfáze.
  • V poslední dílčí fázi nebo sestavě se všechny součásti buňky spojí, aby dokončily proces G1 a fázi omezovacího bodu.

FÁZE S:

Projekt S fáze (Fáze syntézy) buněčného cyklu se vyskytuje mezi fázemi G1 a G2 a je to případ, kdy je duplikována DNA. Protože přesná duplikace genomu je nezbytná pro efektivní buněčné dělení, jsou mechanismy, které probíhají během S-fáze, vysoce kontrolovány a konzervovány.

  • Během S fáze typická buňka zkopíruje svůj diploidní genom pouze jednou.
  • Fáze syntézy buněčného cyklu je zásadní pro přesnou reprodukci genetické informace uložené v jádře buňky.
  • Aktivace a signalizace řady konkrétních složek, včetně CDK a Moje C(rodina regulačních genů kódujících transkripční faktor a protoonkogenů), je nezbytný pro přechod G1 do S fáze.
  • Restrikční bod G1 (R) řídí vstup do S-fáze a převádí buňky do zbytku buněčného cyklu, pokud jsou přítomny živiny a signály růstu. Tento vstup je jeden watt a buňka se nemůže vrátit do fáze G1.
  • Začít replikace DNAbuňka transformuje pre-RC generované ve fázích M a G1 na aktivní replikační vidlice během S-fáze.
  •  Pro tento proces jsou vyžadovány Cdc7 a různé CDK S-fáze, které jsou obě zvýšeny po vstupu S-fáze.
  • Během S-fáze buňka produkuje volné histony, které se rychle integrují do nových nukleosomy. Tento mechanismus je neoddělitelně spojen s replikační vidlicí, protože se vyskytuje jak před, tak za replikačním komplexem.

FÁZE G2:

  • Třetí a poslední dílčí fáze interfáze v buněčném cyklu, těsně před mitózou, je známá jako Fáze G2, fáze Gap 2 nebo fáze Growth 2.
  •  G2 probíhá po S fázi, během které je buněčná DNA zcela úspěšně duplikována
  • G2 fáze končí, když začíná profáze (první fáze mitózy) a buněčná chromatin kondenzuje do chromozomů.
  • Jak se buňka připravuje na mitózu, G2 fáze se vyznačuje rychlou buněčnou expanzí a syntézou proteinů. Překvapivě není fáze G2 buněčného cyklu nutným požadavkem.
  • Zlomy v jedné sesterské chromatidě způsobené dvouvláknovými chromatidami vytvořenými v S fázi mohou být opraveny homologní rekombinantní opravou s využitím druhé intaktní sesterské chromatidy jako templátu během G2 fáze.
mezifázové fáze
Cyklín B zpětnovazební smyčka, která spouští konec fáze G2 a začátek fáze M Obrázek: Wikipedia

Co se děje v mezifázi?

Interfáze je odborně nazývána jako mezifáze mezi dvěma fázemi buněčného dělení v buněčném cyklu.

Interfáze neboli přechodná fáze je fáze, kdy se buňka připravuje na mitózu nebo meiózu. Čas, který buňce zabere k tomu, aby sama syntetizovala požadované materiály, aby udržela dvě buňky v jedné, aby prošly rozdělením těchto zdrojů.

Mezifáze
Ilustrace mezifáze
Obrázek: Wikipedia

To zahrnuje syntézu a replikaci genetických materiálů, enzymů, energetických zdrojů a dokonce i buněčných organel.

Na rozdíl od mitózy však buňka vyžaduje, aby prošla interfází, než je meióza technicky součástí meiózy. Je to pravděpodobně proto, že samotná meióza musí probíhat ve 2 fázích – meióza 1 a meióza 2.

Která sada symbolů představuje fáze mezifáze?

Mezifázové stadium buněčného cyklu je tvořeno celkem třemi fázemi.

Tyto fáze jsou zpracovány jako fáze růstu 1 nebo fáze 1 mezery, fáze syntézy a nakonec fáze růstu 2 nebo fáze mezery 2. Biologicky jsou jednoduše nazývány jako fáze G1, fáze S a fáze G2.

800px Cell Cycle 2 2.svg
Jednoduché znázornění fází buněčného cyklu
Obrázek: Wikipedia

Každá z těchto fází má své specifické nástroje, trvání a funkce. Důvodem, proč jsou obvykle znázorněny v symbolické podobě, je snadnější zapamatování a také proto, že názvy mohou být značně zavádějící.

 Pouze fáze syntézy dává určitý smysl. Ale i potom má S fáze více funkcí než jen syntetizovat materiály

Stádium interfáze, kde se replikuje DNA:

  • Fáze S buněčného cyklu je zodpovědná za syntézu DNA nebo replikaci během interfáze, před mitózou nebo meiózou. Genetický materiál buňky se tímto způsobem zdvojnásobí před zahájením mitózy nebo meiózy, což umožňuje rozdělení dostatečného množství DNA na dceřiné buňky.
800px Duplikace nukleozomů
Replikace nukleozomů v S fázi
Obrázek: Wikipedia
  • Protože nová syntéza DNA vyžaduje histony, první funkcí fáze S je syntéza histonů.
  • Tyto volné histony jsou pak rychle inkorporovány do nukleozomu nebo jednoduše replikace DNA, která se také vyskytuje v S fázi.
  • Tento mechanismus je neoddělitelně spojen s replikační vidlicí, protože se vyskytuje jak před, tak za replikačním komplexem.
  • Faktory sestavení chromatinu (CAF), které jsou volně spojeny s replikace proteiny, jsou zodpovědné za opětovné sestavení nukleozomů po replikační vidlici.

Nejdelší fáze mezifáze:

Nejdelší fází buněčného dělení je také fáze S pravděpodobně proto, že buňka je v této fázi nejaktivnější.

330px Kroky v syntéze DNA.svg
Syntéza DNA v S fázi
Obrázek: Wikipedia

Buňka musí v této fázi provést poměrně dlouhý seznam činností, včetně:

Vzhledem k tomu, že v této fázi dochází k tak velkému množství akcí, postup do další trvá nejdéle.

V jaké fázi buněčného cyklu dochází k buněčnému dělení?

K dělení buněk dochází v takzvané M-fázi.

Buněčný cyklus se dělí především na 2 fáze-interfázi a M fázi neboli mitotickou fázi. Meióza má také interfázi, ale není zahrnuta do meiotického buněčného cyklu.

800px Cytokineze illustration.svg
Ilustrace cytokineze Obrázek: Wikipedia

Během buněčného dělení se mateřská nebo původní buňka rozdělí na dvě nebo čtyři dceřiné buňky v mitóze a meióze. To rozděluje genetický materiál a buněčné složky rovnoměrně mezi dceřiné buňky.

Stupně interfáze v meióze:

Na rozdíl od Mitóza K meiotickému dělení dochází dvakrát za vzniku čtyř dceřiných buněk místo dvou. mezifáze (rozdělena na fáze G1, S a G2), profáze 1, metafáze 1, anafáze 1, telofáze 1, profáze 2, metafáze 2, anafáze 2 a telofáze 2 jsou obecné procesy meiózy.

Interfáze v meióza má také stejná stádia fáze G1, fáze S a fáze G2.

  1. FÁZE G1: Projekt jsou obsaženy chromozomy v jaderné membráně v tomto období. Buňky se množí a vykonávají mnoho ze svých základních funkcí. Produkce proteinů a přenos nebo příjem signálů z jiných buněk jsou příklady těchto úkolů.
  2. FÁZE S: Sestra chromatidy jsou identická dvojčata, která mají každý chromozom vyrábí. Dvojčata jsou spojena silnou oblastí známou jako centromera. Sesterské chromatidy jsou dvojité chromozomy, které byly vzájemně propojeny. Jaderný obal je stále přítomen v celé S fázi a chromatidy nejsou rozlišitelné. Během S fáze zarůstá vřeteno rostlinné buňky to nakonec roztáhne chromatidy od sebe.
  3. FÁZE G2: Projekt G2 fáze, která je podobná fázi G1, je z větší části konečnou fází meiotické interfáze. S dvojitými chromozomy obalenými uvnitř jaderné membrány buňka pokračuje v expanzi a vykonává své biologické funkce. Páry centriol, což jsou svazky mikrotubulů, které se replikují v centrosomu blízko konce fáze G2 v živočišných buňkách, se stávají dobře definovanými.

Také čtení: