Klíčový rozdíl – rakovinový buněčný cyklus vs. normální buněčný cyklus
Buněčný cyklus je série událostí, které probíhají v buňce a vedou k jejímu dělení a duplikaci DNA za účelem produkce nových dceřiných buněk. Buněčný cyklus lze pozorovat jak u bakterií, tak u eukaryot. U bakterií se buněčný cyklus skládá ze tří fází (B, C a D). Fáze „B“označuje buněčné dělení, fáze „C“je identifikována jako fáze replikace DNA a ve fázi „D“je buňka rozdělena na dvě dceřiné buňky. Stejně jako u eukaryot je buněčný cyklus opět rozdělen do tří fází. Interfáze (G1, G2 a S), mitotická fáze (M) a cytokineze. Během interfáze buňka roste akumulací živin, jako je protein, a duplikuje svou DNA. V mezifázi se buňka připravuje na své dělení. Během mitotické fáze se chromozomy oddělují. Při cytokinezi se chromozomy a cytoplazma rozdělí na dvě nové dceřiné buňky. To je normální buněčný cyklus. Aby bylo zajištěno správné dělení, obsahuje buňka mechanismus známý jako buněčné kontrolní body (kontrolní bod G1, kontrolní bod G2/M a kontrolní bod metafáze). Selhání kontrolního bodu často způsobuje mutace, ve kterých generuje rakovinnou buňku s nadměrným dělením. Klíčový rozdíl mezi rakovinným buněčným cyklem a normálním buněčným cyklem je ten, že rakovinný buněčný cyklus obsahuje buňky nekontrolovatelného buněčného dělení, naopak buňky v normálním buněčném cyklu mají řízené buněčné dělení.
Co je rakovinový buněčný cyklus?
Při buněčném dělení je nanejvýš důležité mít regulaci, aby bylo dokončeno správné buněčné dělení. Buněčné kontrolní body jsou zapojeny do tohoto procesu v buněčném cyklu, protože nepřetržitě regulují poškození DNA, chyby replikace (kontrolní body G1/S a G2/M) a opravují připojení vřetenových vláken k sesterským chromatidám (kontrolní bod metafáze). Pokud je poškození neopravitelné, buňka podstoupí programovanou buněčnou smrt nebo apoptózu.
Obrázek 01: Růst rakoviny
Selhání buněčných kontrolních bodů způsobuje aktivaci mutací a tím změnu normální fáze buněčného dělení. Toto je známé jako rakovinový buněčný cyklus. Slavným příkladem je protoonkogen Tp53 a tumor supresorový gen, které zastaví buněčný cyklus v kontrolním bodě G1, pokud je detekováno jakékoli poškození DNA. Ale mutace DNA přemění tento konkrétní protoonkogen na onkogen, kde nezastaví buněčný cyklus, ačkoli detekuje poškození DNA. Tato událost způsobuje další mutace v jiných genech souvisejících s buněčnými signálními receptory (buněčnými receptory), jako jsou „Ras“a „tyrosinkináza“. Nakonec nadměrně exprimuje receptory buněčného signálu a buněčnou signalizaci, a proto způsobuje nadměrné buněčné dělení. Rakovina prsu, tlustého střeva a rakovina plic jsou většinou způsobeny výše uvedenou trajektorií onemocnění. V cyklu rakovinných buněk se může před pozorováním zhoubného nádoru objevit řada mutací.
Co je normální buněčný cyklus?
U eukaryot je normální buněčný cyklus rozdělen do tří fází. Interfáze (opět rozdělená do tří stupňů: G1, G2 a S), mitotická fáze (M) a cytokineze. Během interfáze buňka roste, hromadí živiny, jako je protein, a duplikuje svou DNA. V mezifázi se buňka připravuje na své dělení. Stádium „G1“(mezera 1) interfáze přispívá k syntéze proteinů. Zatímco ve fázi „S“(syntéza) je DNA duplikována. Stádium „G2“je tvořeno dalším buněčným růstem množením buněčných organel. Během mitotické fáze se chromozomy oddělují. A nakonec, ve fázi cytokineze, se chromozomy a cytoplazma oddělí na dvě nové dceřiné buňky, kde dokončí jeden buněčný cyklus.
Obrázek 02: Normální buněčné dělení a dělení rakovinných buněk
Aby bylo zajištěno správné dělení, obsahuje buňka mechanismus známý jako buněčné kontrolní body, jak je uvedeno níže.
- Kontrolní bod G1/S – reguluje a opravuje poškození DNA a chyby replikace.
- Kontrolní bod G2/M – reguluje integritu DNA a opravuje poškození DNA.
- Kontrolní bod metafáze – zkoumá, zda se všechny sesterské chromatidy správně přichytí k mikrotubulům vřeténka.
Kontrolní body jsou tedy extrémně důležité. A selhání často způsobí mutaci, kde se vytvoří rakovinná buňka s nadměrným dělením.
Jaké jsou podobnosti mezi rakovinným buněčným cyklem a normálním buněčným cyklem?
- Dělení buněk probíhá v obou procesech.
- Buňky se množí v obou procesech.
- Růstové jevy lze pozorovat jak v cyklu rakovinných buněk, tak v normálním buněčném cyklu.
Jaký je rozdíl mezi rakovinovým buněčným cyklem a normálním buněčným cyklem?
Rakovinový buněčný cyklus vs. normální buněčný cyklus |
|
| Cyklus rakovinových buněk je buněčný cyklus, ve kterém se buňky nekontrolovatelně dělí. | Normální buněčný cyklus je buněčný cyklus, ve kterém je řízeno buněčné dělení. |
| Buněčná komunikace | |
| Buňky během buněčného cyklu rakoviny nekomunikují s ostatními buňkami. | Buňky komunikují se sousedními buňkami a reagují v normálním buněčném cyklu. |
| Kontrolní body | |
| Kontrolní body jsou narušeny a proteiny kontrolních bodů jsou mutovány v cyklu rakovinných buněk. | Kontrolní body regulují normální buněčný cyklus správným způsobem. |
| Oprava buněk a smrt buněk | |
| Buňky se neopravují a během cyklu rakovinných buněk neprocházejí apoptózou. | Buňka se během normálního buněčného cyklu buď opravila, nebo prošla buněčnou apoptózou. |
| Zrání (Diferenciace) | |
| Buňky v cyklu rakovinných buněk jsou nezralé (nediferencované). | Buňky dozrávají v normálním buněčném cyklu. |
| Přilnavost | |
| Rakovinové buňky nemají lepivost, a proto odplouvají. | Buňky v normálním buněčném cyklu obsahují lepivost a drží pohromadě. |
| Dopad na imunitní systém | |
| Buňky v cyklu rakovinných buněk se vyhýbají imunitnímu systému. | Buňky v normálním buněčném cyklu, když se poškodí, jsou odstraněny imunitním systémem. |
| Angiogeneze | |
| Buňky v cyklu rakovinných buněk podléhají angiogenezi, i když růst není nutný. | Buňky v normálním buněčném cyklu podléhají angiogenezi pouze jako součást normálního růstu. |
| Schopnost metastazování (šíření) | |
| Buňky v buněčném cyklu rakoviny metastázují. | Normální buňky jsou zachovány na stejném místě. |
Shrnutí – Rakovinový buněčný cyklus vs. normální buněčný cyklus
Buněčný cyklus je série událostí, které se odehrávají v buňce a vedou k jejímu dělení a duplikaci DNA za účelem produkce nových dceřiných buněk. Buněčný cyklus lze pozorovat jak u bakterií, tak u eukaryot. Kvůli neustálým mutacím ztrácí buněčný cyklus kontrolu nad normálním dělením buněk. Proto dochází k rakovinným buňkám a rozvoji rakoviny. Klíčový rozdíl mezi rakovinným buněčným cyklem a normálním buněčným cyklem je ten, že rakovinný buněčný cyklus obsahuje buňky nekontrolovatelného buněčného dělení, naproti tomu buňky v normálním buněčném cyklu mají řízené buněčné dělení.
Stáhněte si PDF verzi rakovinového buněčného cyklu vs. normální buněčný cyklus
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi rakovinovým buněčným cyklem a normálním buněčným cyklem
