Celični cikel je redno zaporedje različnih faz v telesni celici. Celični cikel se vedno začne po delitvi celice in konča po zaključku naslednje delitve celice.
Kaj je celični cikel?
Celični cikel se vedno začne po delitvi celice in konča po zaključku naslednje celične delitve. Celični cikel se začne takoj po celični delitvi z interfazo. Interfaza je znana tudi kot G faza. Sestavljen je iz faz G1, G2, S in 0. V fazi G1, imenovani tudi režna faza, je glavni poudarek rast celic. V celico se dodajo različne celične komponente, kot je citoplazma in nekatere celične organele. Različno beljakovin in RNA, ribonukleinska kislina, se proizvajajo v celici. RNA igra vlogo v celici kot nosilec genskih informacij. V fazi G se delijo tako imenovani centrioli. Centriole so organele živalskih celic, ki se nahajajo v bližini jedra. Jedro celice je zdaj jasno vidno. V fazi G1 je vsak kromosom sestavljen iz samo ene kromatide. Faza G1 običajno traja od 1 do 12 ur. V degeneriranih celicah se ta faza lahko skrajša. Fazi G1 sledi faza S. V tej fazi poteka replikacija DNA v jedru, tako da se na koncu te sintezne faze DNA podvoji in vsak kromosom nastane iz dveh kromatid. S faza traja med 7 in 8 urami. Faza G2 predstavlja prehod v mitozo, delitev celičnega jedra. Ta faza se imenuje tudi postsintetični ali premitotični interval. Celični stiki s sosednjimi celicami se prekinejo, dobi celica okroglo obliko in zaradi povečanega dotoka tekočine postane večja. Poleg tega povečana RNA molekule in beljakovin se sintetizirajo za delitev celic. Ta postopek traja približno štiri ure. Tako imenovani spodbujevalni faktor M-faze (MPF) nato vodi v prehod v M-fazo, mitotsko fazo. V zarodnih celicah se imenuje tudi faza mitoze mejoza. V fazi M poteka dejanska delitev celic. The kromosomi delijo, tako kot jedro in celica sama. Faza mitoze je nadalje razdeljena na profazo, metafazo, anafazo in telofazo. Nekatere celice vstopijo v fazo G0 po delitvi. V fazi G0 se celice ne tvorijo več. Živčne celice ali epitelijske celice so pogosto v fazi G0. Tudi posebni rastni dejavniki lahko ponovno aktivirajo celice iz faze G0, tako da se celični cikel nato tudi v teh celicah znova začne v fazi G1.
Funkcija in naloga
Periodični celični cikel telesu omogoča, da izrabljene in odmrle celice nadomesti z novimi celicami. Življenjska doba človeških celic se zelo razlikuje. Medtem ko živčne celice v možganov nikoli ne zamenjajo, nekatere telesne celice živijo le nekaj ur. Znanstveniki ocenjujejo, da vsako sekundo umre približno 50 milijonov celic. Hkrati se skozi celični cikel na novo oblikuje enako število celic, ki neposredno nadomeščajo izgubljene celice. Tako telo z nenehnim celičnim ciklom kompenzira izgubo umirajočih celic. Tudi celični cikel igra pomembno vlogo pri fizičnem razvoju. Celice lahko samo rastejo do določene velikosti. Tako, da bi ljudje rastejo večje morajo biti nove celice. Celični cikel je potreben tudi za regeneracijo poškodovanih delov telesa ali tkiv. Tu delitev celic služi za nadomestitev celic, poškodovanih zaradi poškodb. Ranena primer se lahko zapre le, če nastanejo nove celice. Zato je v teku celjenje ran, se hitrost celične delitve na območju rane močno poveča.
Bolezni in pritožbe
S patološkega vidika ima celični cikel pomembno vlogo pri razvoju rak. Pri zdravih ljudeh je celični cikel pod nadzorom tako imenovanih kontrolnih točk celičnega cikla. Služijo za zaščito DNK in genskega materiala ter za preprečevanje degeneracije celic. Poleg tega zavirajo delitev celic v celicah s poškodbami DNA. Prizadete celice imajo nato možnost bodisi popraviti škodo bodisi v primeru nepopravljive škode sprožiti programirano celično smrt. Neoplastične celice, tj rak celice, delujejo avtonomno in niso več predmet teh nadzornih mehanizmov. Zdaj dva dejavnika prispevata k nenadzorovani rasti celic. Prvič, tako imenovani protoonkogeni mutirajo v onkogene, kar sproži pretirano rast prizadete celice. Poleg tega geni zaviralci tumorjev mutirajo. V svojem normalnem stanju ti dejansko zavirajo rast. Po mutaciji pa so njihove funkcije oslabljene in apoptoza, torej programirana celična smrt poškodovanih celic, ni več sprožena. The rak celice se tako lahko neovirano razmnožujejo. Motnje v fazah mejoza, tj. delitev zarodnih celic, lahko vodi do zlorabe kromosomi. Število kromosomi v hčerinskih celicah je nato patološko spremenjen. To se imenuje tudi kromosomska aberacija. Najbolj znana kromosomska aberacija je zagotovo Downov sindrom, znana tudi kot trisomija 21, pri kateri je kromosom 21 namesto dvakrat prisoten trikrat. Namesto 46 kromosomov je prisotnih 47 kromosomov. Značilnosti trisomije 21 so vek osi tek navzven, mišična hipotonija in štiri-prst brazda. V večini primerov motnja vodi v duševne zaostalost. Približno polovica vseh prizadetih posameznikov trpi tudi zaradi srce napaka. Druge kromosomske aberacije, ki jih povzroči okvarjen celični cikel, so Turnerjev sindrom or Klinefelterjev sindrom. Tu so prizadeti spolni kromosomi. Kromosomske aberacije so pogosto tudi odgovorne za zgodnje splave.
