التعريف بدورة الخلية و اساسها الجزيئي...

دورة الخلية
Cell Cycle

:Cell Cycle دورة الخلية
1- Interphase : G1- phase
S- Phase
G2-phase
2-Mitosis
MPF عامل التنشيط

Maturation Promoting Factor

CDC genes cell division cycle gene

Protein:هذا البروتين هو الذي ينشط MPF

دورة الخلية
هي عبارة عن الفترة التي تستغرقها الخلية لكي تنقسم الى خليتين متماثلتين للخلية الام.

تنقسم دورة الخلية الى مرحلتين رئيسيتين:
مرحلة ما بين الانقسامات.Interphaseأ-
أ‌- مرحلة الانقسام الميتوزي. Mitosisب-
والرسم التخطيطي التالي يبين هذه المراحل والعلاقة بينهم:

Cell cycle: - الاساس الجزئي لتنظيم دورة الخلية

كان يعتقد العلماء ان دورة الخلية تنظم عن طريق السيطرة علي حجم الخلية حيث ان الخلية تنقسم عندما يتضاعف حجمها و لكن حديثاً وجد انه يوجد مادة تحث الخلايا علي الانقسام اسماها العلماء عامل النضج maturation promoting factor .
ولكن في البداية لم يتوصل العلماء الى الطريقة التي يتحكم بها العامل M.P.F في تنظيم دورة الخلية ولذلك تحت تجارب عديد على كائنات مختلفة تم تحديد جينات معينة يتحكم الناتج البروتيني بها في نشاط او تنظيم نشاط العامل M.P.F حيث انه عند حدوث طفرات Mutation في هذه الجينات تعقد الخلية الناتج البروتيني لهذه الجينات وبالتالي فان دورة الخلية تتوقف وسميت هذه الجينات بجينات دورة انقسام الخلية.
Cell Division Cycle Genes
C.D.C
وقد اوضحت الدراسات ان العامل M.P.F يتكون من نوعان من البروتينات احد هذان النوعان هو الناتج البروتيني لجينات C.D.C genes وسمي Cdc2 prdcein وهو عبارة عن انزيم يقوم بنقل مجاميع الفوسفات من ATP الى protine ويحتفظ بتركيب ثابت اثناء دورة الخلية وان protine cycline يخلق باستمرار ولكن مستواه يرتفع اثناء فترة راحة الخلية interphase وينخفض اثناء فترة الانقسام الميتوزي وعندما يتجمع cycline في فترة interphase يرتبط مع جزيء cdc2 ويكون pre-MPF وهو غير نشط فلا يستطيع نقل مجموعات الفوسفات الى البروتينات وبالتالي لا يستطيع تحفيز الانقسام الميتوزي ولذلك فان pre-MPF يتحول الى active-MPF بواسطة انزيمات معينة.
وبذلك يقوم العامل MPF بنقل مجموعات الفوسفات الى صفائح الغشاء النووي مسببة لها عملية فسفرة Phosphorilation وبذلك يؤدي لتحطيم الغشاء النووي وبالتالي يقوم MPF بفتح تسلسل الانقسام الميتوزي وكذلك يؤدي لتنشيط الانزيم الذي تحطم protein cycline وهكذا يبدا مستوى cycline في الانخفاض حتى يصل لاقل تركيز له في نهاية الانقسام الميوزي وهذا يرجع لمعدل تكسيره يكون اعلى من معدل تخليقه وعندما ينخفض مستوى cycline يحفز العامل MPF تاثيره.
وبذلك تقوم انزيمات الفوسفات باستبعاد مجموعات الفوسفات والتي تم اضافتها الى بروتينات الغشاء النووي وبذلك يعاد تكوين الغشاء النووي.
- مرحلة ما بين الانقسامات:
عبارة عن الفترة بين كل انقسامين متتايين وهو عبارة عن فترة الاعداد للانقسام وتسميها البعض فترة راحة رغم انها تكون من انشط الفترات بيوكيميائيا حيث تقوم الخلية بمضاعفة مكوناتها حيث ينوزع على الخليتين المتكونتين بعد الانقسام.
وهذه الفترة تستغرق حوالي 95% من دورة الخلية وتنقسم ل 3 فترات:
1- مرحلة ماقبل التخليق (First Gap) phase G1
هي الفترة ما بعد الانقسام السيتوبلازمي وبداية فترة التخليق ويتم فيها تخليق الانزيمات الخاصة بتخليق ال DNA وتخليق مايسمى بالباديء السيتوبلازمي
Cytoplasm initiator وهو الاساس لتخليق DNA .
وهو المسؤل لتخليق الخلية الى S-phase وتعتبر هذه المرحلة هامة جدا في دورة الخلية.
لان عندها تقرر الخلية اذا كانت ستنقسم مرة اخرى وفي هذه الحالة تدخل في مرحلة S-phase او انها ستركن او تستريح فيما يعرف بال Rasted G1-phase
وبعد فترة تعود مرة اخرى للدخول لل S-phase او انها ستتشكل وتاخذ وظيفة محددة وتستغرق هذه العملية 35%.
2- مرحلة التخليق S-phase :
في هذه المرحلة يتم تخليق DNA اللازم للخلية الجديدة اي يتحول الكروموسوم الى 2 كروماتيدة وتستغرق هذه المرحلة حوالي 45 %.
3- مرحلة ما بعد التخليق Second Gap :
وهي عبارة عن الفترة ما بين فترة التخليق وبداية الانقسام وهي اقلهم اهمية ويخلق فيها
Non-histones protein
ومن الممكن ان تتشكل الخلية في هذه الفترة قبل ان تدخل انقسام جديد وتسمى
Rasted G2-phase
وقد تعود مرة اخرى بعد ذلك الانقسام او تتجه للتشكل الخلوي ولكن نادرا ما تتشكل الخلايا في Rasted G2-phase .
حيث تكون المادة الوراثية متضاعفة فلا يمكن ان تتشكل في هذه الحالة ولكن يحدث ذلك في كبد الانسان والفئران .
ويعتقد ان ذلك يرجع الى التشكل الخلوي وخاصة في المراحل التطورية الاولى للجنين.

*****************************