Ключевая разница - цикл раковых клеток и нормальный клеточный цикл
Клеточный цикл - это ряд событий, происходящих в клетке, ведущих к ее делению и дублированию ДНК с целью образования новых дочерних клеток. Клеточный цикл можно наблюдать как у бактерий, так и у эукариот. У бактерий клеточный цикл состоит из трех фаз (В, С и D). Фаза «В» относится к клеточному делению, фаза «С» определяется как фаза репликации ДНК, а в фазе «D» клетка делится на две дочерние клетки. Как и у эукариот, клеточный цикл снова делится на три фазы. Интерфаза (G1, G2 и S), митотическая фаза (М) и цитокинез. Во время интерфазы клетка растет, накапливая питательные вещества, такие как белок, и дублирует свою ДНК. В интерфазе клетка готовится к своему делению. Во время митотической фазы хромосомы расходятся. В цитокинезе хромосомы и цитоплазма разделяются на две новые дочерние клетки. Это нормальный клеточный цикл. Чтобы обеспечить правильное деление, клетка содержит механизм, известный как контрольные точки клетки (контрольная точка G1, контрольная точка G2/M и контрольная точка метафазы). Сбои контрольной точки часто вызывают мутации, при которых она генерирует раковую клетку с чрезмерным делением. Ключевое различие между циклом раковых клеток и нормальным клеточным циклом заключается в том, что цикл раковых клеток содержит клетки с неконтролируемым клеточным делением, напротив, клетки в нормальном клеточном цикле имеют контролируемое клеточное деление.
Что такое цикл раковых клеток?
В клеточном делении чрезвычайно важно иметь регуляцию, чтобы завершить правильное клеточное деление. Клеточные контрольные точки участвуют в этом процессе в клеточном цикле, поскольку они постоянно регулируют повреждения ДНК, ошибки репликации (контрольные точки G1/S и G2/M) и корректируют прикрепление веретенообразных волокон к сестринским хроматидам (метафазная контрольная точка). Если повреждение невозможно исправить, клетка подвергается запрограммированной клеточной гибели или апоптозу.
Рисунок 01: Рост рака
Отказы контрольных точек клетки вызывают активацию мутаций и, следовательно, изменяют нормальную фазу клеточного деления. Это известно как цикл раковых клеток. Известным примером является то, что протоонкоген Tp53 и ген-супрессор опухоли останавливают клеточный цикл в контрольной точке G1, если обнаруживаются какие-либо повреждения ДНК. Но мутация ДНК превращает этот конкретный протоонкоген в онкоген, где он не останавливает клеточный цикл, хотя обнаруживает повреждения ДНК. Это событие вызывает дальнейшую мутацию в других генах, связанных с клеточными сигнальными рецепторами (клеточными рецепторами), такими как «Ras» и «тирозинкиназа». В конечном итоге он сверхэкспрессирует рецепторы клеточных сигналов и клеточную передачу сигналов и, следовательно, вызывает чрезмерное деление клеток. В большинстве случаев рак молочной железы, рак толстой кишки и рак легких вызываются вышеупомянутой траекторией заболевания. В раковом клеточном цикле может произойти ряд мутаций, прежде чем появится раковая злокачественная опухоль.
Что такое нормальный клеточный цикл?
У эукариот нормальный клеточный цикл делится на три фазы. Интерфаза (снова делится на три стадии: G1, G2 и S), митотическая фаза (М) и цитокинез. Во время интерфазы клетка растет, накапливая питательные вещества, такие как белок, и дублирует свою ДНК. В интерфазе клетка готовится к своему делению. Стадия «G1» (Gap 1) интерфазы участвует в синтезе белка. На стадии «S» (Синтез) ДНК дублируется. Стадия «G2» состоит из дальнейшего роста клеток за счет умножения клеточных органелл. Во время митотической фазы хромосомы расходятся. И, наконец, в фазе цитокинеза хромосомы и цитоплазма разделяются на две новые дочерние клетки, где завершается один клеточный цикл.
Рисунок 02: Нормальное деление клеток и деление раковых клеток
Чтобы обеспечить правильное деление, клетка содержит механизм, известный как контрольные точки ячейки, как указано ниже.
- G1/S checkpoint- регулирует и исправляет повреждения ДНК и ошибки репликации.
- G2/M checkpoint- регулирует целостность ДНК и устраняет повреждения ДНК.
- Метафазная контрольная точка – проверяет, правильно ли все сестринские хроматиды прикрепляются к микротрубочкам веретена деления.
Итак, контрольно-пропускные пункты крайне важны. А неудачи часто вызывают мутацию, при которой образуется раковая клетка с чрезмерным делением.
Каковы сходства между клеточным циклом рака и нормальным клеточным циклом?
- Деление клеток происходит в обоих процессах.
- Клетки размножаются в обоих процессах.
- Явление роста можно наблюдать как в цикле раковых клеток, так и в нормальном клеточном цикле.
В чем разница между клеточным циклом рака и нормальным клеточным циклом?
Клеточный цикл рака и нормальный клеточный цикл |
|
| Клеточный цикл рака - это клеточный цикл, в котором клетки бесконтрольно делятся. | Нормальный клеточный цикл - это клеточный цикл, в котором деление клеток контролируется. |
| Сотовая связь | |
| Эти клетки не взаимодействуют с другими клетками во время цикла раковых клеток. | Клетки общаются с соседними клетками и отвечают в нормальном клеточном цикле. |
| КПП | |
| Контрольные точки нарушены, а белки контрольных точек мутированы в цикле раковых клеток. | Контрольные точки правильно регулируют нормальный клеточный цикл. |
| Восстановление клеток и гибель клеток | |
| Клетки не восстанавливаются и не подвергаются апоптозу во время цикла раковых клеток. | Либо клетка восстанавливается, либо подвергается клеточному апоптозу во время нормального клеточного цикла. |
| Созревание (Дифференциация) | |
| Клетки в раковом клеточном цикле являются незрелыми (недифференцированными). | Клетки созревают в ходе нормального клеточного цикла. |
| Липкость | |
| Раковые клетки не обладают липкостью и, следовательно, уплывают. | Клетки в нормальном клеточном цикле обладают липкостью и слипаются. |
| Воздействие на иммунную систему | |
| Клетки в цикле раковых клеток ускользают от иммунной системы. | Клетки в нормальном клеточном цикле, когда они повреждены, удаляются иммунной системой. |
| Ангиогенез | |
| Клетки в раковом клеточном цикле подвергаются ангиогенезу, даже если в росте нет необходимости. | Клетки в нормальном клеточном цикле подвергаются ангиогенезу только как часть нормального роста. |
| Способность к метастазированию (распространению) | |
| Клетки в раковом клеточном цикле метастазируют. | Обычные ячейки остаются на прежнем месте. |
Резюме – Цикл раковых клеток по сравнению с нормальным клеточным циклом
Клеточный цикл – это ряд событий, происходящих в клетке, ведущих к ее делению и дублированию ДНК с целью образования новых дочерних клеток. Клеточный цикл можно наблюдать как у бактерий, так и у эукариот. Из-за непрерывных мутаций клеточный цикл теряет контроль над нормальным клеточным делением. Отсюда возникают раковые клетки и развитие рака. Ключевое различие между циклом раковых клеток и нормальным клеточным циклом заключается в том, что цикл раковых клеток содержит клетки с неконтролируемым клеточным делением, в отличие от клеток в нормальном клеточном цикле, которые имеют контролируемое клеточное деление.
Загрузить PDF-версию отчета о цикле раковых клеток и нормальном клеточном цикле
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между клеточным циклом рака и нормальным клеточным циклом
