Bunkový cyklus

Schéma bunkového cyklu. I - Interfáza, M - Mitóza. Trvanie mitózy voči ostatným fázam je v tomto obrázku zveličené.

Cyklus sa skladá z niekoľkých fáz.

Fázy bunkového cyklu sú:

• interfáza (I)
  • G₀ fáza je obdobie bunkového cyklu, kedy sú bunky v stave pokoja.
  • G₁ fáza je prvá fáza rastu (označuje sa tiež aj Gap 1).
  • S fáza, počas tejto fázy dochádza k replikácii DNA, písmeno S znamená „syntézu“.
  • G₂ fáza je druhá rastová fáza, je to zároveň prípravná fáza pre vstup do mitózy (Gap 2).
• M fáza alebo mitóza a cytokinéza je rozdelenie buniek na dve dcérske bunky.

V bunke existujú mnohé dohľadové systémy, ktoré napríklad monitorujú poškodenie DNA alebo neschopnosť dokončiť kritické procesy. Tieto „kontrolné stanoviská“ môžu zablokovať ďalší postup fázami bunkového cyklu ak nie su splnené určité podmineky. Napríklad existuje kontrolný mechanizmus, ktorý kontroluje replikáciu DNA a zabraňuje vstupu bunky do fázy mitózy pred tým ako je celá replikácia dokončená. Podobne aj vretienkový kontrolný bod blokuje prechod z metafázy do anafázy v priebehu mitózy ak nie sú všetky chromozómy pripojené k mitotickému (deliacemu) vretienku.

Ak tento systém zachytí problém, tak vyšle množstvo signálnych molekúl, ktoré dávajú povel na zastavenie delenia. Tieto signály rozhodujú aj o tom, či bunka poškodenie opraví alebo začne proces programovanej bunkovej smrti inak tiež apoptózy. Programovaná smrť bunky zaistuje, že sa poškodená bunka ďalej nemnoží a nerozširuje sa. Napríklad proteín p53 dostáva signály zapríčinené poškodením DNA, stimuluje tvorbu inhibičných proteínov, ktoré zastavia replikačný proces. Bez správnej funkcie p53, by sa hromadili poruchy DNA. Priamym dôsledkom je progresia poškodeného génu do štádia nádoru. Dnes je známe množstvo nádorového bujenia vrátane niektorých nádorov prsníka a hrubého čreva, ktoré sú združené s defektom v p53.

Niektoré bunky ako napríklad neuróny, sa nikdy nedelia a ostávajú v G₀ fáze. Aj keď posledné výskumy ukazujú, že neuróny, v ktorých prebieha bunková smrť sa môžu vrátiť do bunkového cyklu. Pridanie inhibítorov bunkového cyklu môže zabrániť apoptóze.

Bunkový cyklus regulujú cyklíny a cyklín-dependentné kinázy. Leland H. Hartwell, R. Timothy Hunt a Paul M. Nurse dostali v roku 2001 Nobelovu cenu za objav týchto regulačných molekúl.

• Bunkový cyklus - The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology (en)