Раздел 2

КОНТРОЛ НА КЛЕТЪЧНИЯ ЦИКЪЛ


            След като в предишния раздел описахме клетъчния цикъл, сега ще обсъдим движещите му сили. Най-напред ще го разгледаме при оптимални условия, т.е. изобилна храна и липса на смущаващи фактори като мутагени и цитоскелетни отрови.

1. Циклини и циклин-зависими кинази

            Процесите, които посочихме по-рано при описанието на клетъчния цикъл (репликация, хромозомна кондензация и т. н.), са очебийни и важни, но не и първични. Те са ефекторни събития, процеси от "долното течение" (downstream) на сложна регулаторна каскада, които настъпват автоматично след подаден отгоре сигнал. На върха на каскадата има няколко ензима, чиято активност периодично се променя от набор белтъци-регулатори. Тези ензими и техните регулатори се обединяват под името двигател на клетъчния цикъл (англ. cell cycle machinery или cell cycle engine, използва се също изразът cell cycle control system). Белтъците от двигателя са открити късно, количеството им е нищожно, а действието им не се забелязва лесно, макар че в крайна сметка то движи клетката през етапите на клетъчния цикъл. Сигналът, който се изпраща от двигателя надолу по каскадата, най-често е специфично фосфорилиране на белтъци-субстрати.

            Тук следва да си припомним, че фосфорилирането е една (може би най-важната) от посттранслационните модификации на полипептидната верига, които разгледахме в раздел Посттранслационни модификации и разграждане на белтъците. Редица белтъци се срещат в две форми – фосфорилирана и дефосфорилирана, от които само едната е активна (коя точно, зависи от белтъка). Преходите между двете форми стават чрез ензимни реакции. Ензимите, които закачат фосфатната група, се наричат протеинкинази, а които я откъсват от белтъка – (фосфопротеин)-фосфатази. По правило съдържанието и действието на фосфатазите в клетката е приблизително постоянно, докато наличието и активността на протеинкиназите се регулира.

            Напредването на еукариотната клетка през клетъчния цикъл се основава най-вече на фосфорилиране на голям брой белтъци от няколко протеинкинази. Действието на тези протеинкинази се променя циклично и закономерно, като при това количеството им остава постоянно, а се регулира ензимната им активност. Отчасти това става, като самите протеинкинази се фосфорилират и дефосфорилират от други ензими. По-важна обаче е регулацията, основана на четвъртичната структура. За да бъдат активни, въпросните протеинкинази трябва да се свържат с други белтъци. Тези белтъци, които активират киназите, са получили името циклини, а самите кинази съответно се наричат циклин-зависими, съкр. Cdk (от англ. cyclin-dependent kinases).

            За разлика от киназите, които активират, циклините не се откриват през целия клетъчен цикъл, а само през точно определен и кратък етап от него. Всеки циклин започва да се натрупва, след като генът му в нужния момент бъде активиран. Синтезираният белтък се свързва с определена киназа и я кара да заработи. Когато циклинът изиграе ролята си, не само генът му се изключва, а и самият белтък бързо се отпраща към протеазомите и се унищожава. Лишена от циклина, протеинкиназата губи активността си. Така циклин-зависимите кинази въпреки постоянното си количество работят само през зададени къси интервали от време.

            Комплексът циклин – циклин-зависима киназа е само един от многото примери за ензими от две субединици – каталитична и регулаторна. Циклинът не само активира циклин-зависимата киназа (каталитичната субединица), а и влияе върху субстратния й обхват, т.е. върху набора от белтъци, които се подлагат на фосфорилиране. Някои циклин-зависими кинази взаимодействат с два или повече циклина (но не едновременно), а някои циклини могат да активират повече от една киназа. Cdk и циклините съставят основната част от двигателя на клетъчния цикъл.



            Различните циклини донякъде си приличат по първична структура. Същото важи за циклин-зависимите кинази. Напредналите еукариоти имат цяло семейство такива ензими, докато дрождите се справят само с една киназа. Клетка с един вид циклин засега не е открита в природата, но някои мутантни делящи се дрожди (Schizosaccharomyces pombe) живеят само с един тип циклини.

            Освен циклин към Cdk като допълнителна субединица може да се присъедини и инхибитор. Тогава Cdk ще бъде неактивна, независимо че е свързана с циклин. Когато потрябва киназната активност, инхибиторът се подлага на протеолиза (аналогично на циклина при инактивирането на киназата). Изобщо при обсъждането на клетъчния цикъл избирателната протеолиза е толкова неизбежна тема за разговор, колкото и фосфорилирането.

2. Дрождите като модел за изследване на клетъчния цикъл

            Класическия еукариотен модел Saccharomyces cerevisiae и роднината му Schizosaccharomyces pombe имат голяма заслуга за нашите познания върху клетъчния цикъл. Дрождите се отглеждат лесно, делят се с достойна за прокариоти скорост (на всеки 2 часа) и етапите на интерфазата могат да се разграничат морфологично, защото цитокинезата ("пъпкуването") започва много рано. Ето защо при дрождите сравнително лесно се изучава генетиката на клетъчния цикъл.

            Важно средство за разкриване на молекулните основи на цикъла са условно леталните температуро-чувствителни мутанти. Принципът на този подход беше описан накратко в раздел Механизъм на репликацията. Температуро-чувствителните мутанти по гени, важни за клетъчния цикъл, се развиват нормално при 23 градуса. Ако обаче ги сложим при 37 градуса, клетките спират на определен етап от цикъла и в крайна сметка загиват. Мутацията може да се разпознае сред другите условно летални температуро-чувствителни мутации по това, че струпаните мъртви телца са еднакви. Тези мутации (и съответните гени и белтъци) се означават със cdc (съкр. от англ. cell division cycle) и номер.



            По описания начин са били открити редица молекули-участници в клетъчния цикъл. Например споменатият в предишния раздел натоварващ фактор, който настанява репликативната хеликаза върху ДНК, при еукариотите първо е установен в дрожден cdc-мутант и затова се означава със Cdc6. Най-важната циклин-зависима киназа също е била открита чрез cdc-мутации, инактивиращи нейния ген. Тези мутации са били означени съответно със cdc2 за S. pombe и cdc28 за S. cerevisiae. Впоследствие е било установено, че става дума за един и същ ген, чийто продукт днес най-често се означава със Cdk1.

            Разбира се, ако дрождените cdc-гени и белтъци нямаха разпознаваеми хомолози при по-напредналите еукариоти, изследванията върху тях щяха да са с доста ограничено приложение. Но за щастие белтъците, които регулират клетъчния цикъл, показват невероятна еволюционна консервативност. Човекът притежава белтък, хомоложен на дрождения Cdk1 и означаван по същия начин. Ако в дрождени клетки с мутация в гена cdk1 се въведе клониран нормален човешки ген cdk1, те започват да се държат като нормални. Всъщност именно така за пръв път е бил "засечен" човешкият ген. Доста малко измежду човешките белтъци могат да комплементират дрождени мутации! Благодарение на тази универсалност резултатите, получени при дрождите, обикновено се потвърждават и при бозайниците (но не и обратното – бозайниците имат твърде много неща в повече).

3. Основни етапи и преходи в клетъчния цикъл

            Сега ще разгледаме как двигателят на клетъчния цикъл тласка клетката през последователните му етапи. Започваме от началото, непосредствено след края на предходното делене. В ранния G1-период все още не се мисли за следващо делене. Наистина репликативната хеликаза се свързва с началата, както стана дума в предишния раздел.



            Натоварването на хеликазата върху хроматина обаче засега е без значение, понеже останалите необходими за репликацията белтъци ги няма никакви. Cdk не са активни, защото липсват циклини, които да се свържат с тях. Клетката просто расте.

            Успоредно с увеличаването на клетъчните размери започват да се трупат група циклини, означавани като G1-циклини. Те намират своите каталитични субединици (Cdk) и се свързват с тях. Получава се активен комплекс G1-циклин – Cdk, който накратко наричаме G1-Cdk или старт-киназа.

            Натрупването на достатъчно количество старт-киназа е предпоставка за близък край на периода G1, защото нейната активност води до преминаване на първия преход в клетъчния цикъл. Той се нарича преход G1/S, старт, точка на обвързване или точка на рестрикция. Някои от имената са исторически възникнали за различни клетки – старт за дрождите и точка на рестрикция за клетките на бозайниците, но тук ще използваме термина "старт" за всички типове клетки.

            Както показва името "точка на обвързване" (commitment point), преходът G1/S е най-важният преход в клетъчния цикъл. Извърши ли го, клетката е длъжна да продължи, докато не приключи митозата. До него е времето на безгрижен растеж, а след това – истинската подготовка за делене и самото делене: сгъстена поредица от събития с доста твърд ход във времето.

            Преминаването на старта може да се разпознае от евентуален наблюдател по усилената дейност на старт-киназата. Тя фосфорилира набор от белтъци, наречени G1-субстрати. Тяхното активиране води до удвояване на централния микротубулен организатор и до синтеза на ензими, които малко по-късно ще бъдат нужни за репликацията (вж. схемата). Така, докато по-голямата част от G1 до старта е период на растеж, заключителният етап на G1 може да се нарече период на подготовка за репликация.


Хронология на процесите, свързани с репликацията. От Марков (1984) с любезното му разрешение.



            Същевременно старт-киназата спира синтезата на натоварващия фактор Cdc6, отговорен за свързването на репликативната хеликаза с началата на репликация. Този белтък е нестабилен и старите му запаси се разграждат бързо. Нови молекули хеликаза няма да се свържат с ДНК и така се гарантира, че никой участък няма да се реплицира повече от веднъж. Наистина скоро старт-киназата ще се инактивира, но ще я заместят други циклин-зависими кинази, които също потискат синтезата на натоварващия фактор.

            След като клетката премине точката на обвързване, G1-циклините отстъпват мястото си на друга група циклини, наречени S-фазови. Те се свързват със съответни циклин-зависими кинази в нов активен комплекс, който ще наречем S-Cdk или S-фазова киназа. S-Cdk, като фосфорилира съответни S-фазови субстрати, осигурява иницииране на репликацията. Началата на репликация се активират по график – първо тези, които се намират в еухроматина, после разположените в хетерохроматина. Така под действието на S-фазовата киназа се извършва най-важната задача от подготовката за делене, а именно репликацията на ДНК. Би трябвало да посочим инициирането на репликацията като втори основен преход в клетъчния цикъл, но за да не усложняваме нещата, ще го пропуснем, както правят повечето автори засега, и ще разглеждаме репликацията (и синтезата на хистони) като пряка последица от преминаването на старта. От всички циклин-зависими кинази S-фазовата е открита най-късно и още не е добре изучена. Тук я споменаваме само за да бъдем изчерпателни.

            През S и G2 в клетката започват да се синтезират трети тип циклини, наречени митотични. Те се свързват със своите Cdk, една от които при бозайниците е Cdk1, хомолог на единствената дрождена циклин-зависима киназа. Полученият комплекс се нарича пре-MPF, където MPF е съкращение от англ. mitosis-promoting factor или M-phase promoting factor. Понеже тази киназа започва да се трупа много преди да й дойде времето да работи, отначало тя се поддържа в неактивна форма, като каталитичната субединица Cdk се фосфорилира на определени места.

            Когато репликацията завърши, настъпва сравнително бедният на събития период G2. През по-голямата му част подготовката за митоза протича спокойно и при нужда може силно да се забави. В един момент обаче специална фосфатаза, означавана с Cdc25, откъсва от пре-MPF блокиращите фосфатни групи. Клетката внезапно се изпълва с активен MPF (наречен още митотична Cdk). Той осъществява следващия основен преход в клетъчния цикъл, наречен преход G2 /M или вход в митоза.

            Решителните действия след входа в митоза се дължат на фосфорилиране от MPF на набор от белтъци, наречени митотични субстрати. След като бъдат активирани чрез фосфорилиране, те осъществяват нова верига от ефекторни събития. Първото от тях, което бележи началото на митозата, е образуването на делително вретено. Следва уплътняване на хромозомите и разпадане на ядрената обвивка. Последният процес е един от малкото примери, в които се знае върху какво точно действа Cdk. Между митотичните субстрати са ламините – белтъците, изграждащи ядрената ламина (най-вътрешния слой на ядрената обвивка). Фосфорилирането им прави обвивката нестабилна и води до разпадането й на отделни мехурчета в късната профаза. След това развитието на делителното вретено продължава със закачане на хромозомите и подреждането им на екватора.

            Много скоро настъпва и последният преход в клетъчния цикъл, наречен метафаза/анафаза или изход от митоза. Той се дължи на активиране на ензимен комплекс, наречен циклозома или комплекс, причиняващ анафаза (англ. APC, съкр. от anaphase-promoting complex). За разлика от досега разглежданите "играчи" циклозомата не е протеинкиназа, а убиквитиниращ ензим. С други думи, тя е от ензимите, които свързват подбрани белтъци с убиквитин и така ги набелязват за разграждане (вж. раздел Посттранслационни модификации и разграждане на белтъците).

            По определение анафазата настъпва с разделянето на майчините хромозоми. Както споменахме в предишния раздел, през късната метафаза рамената им вече са разделени, но малко количество кохезини са останали в центромерната област и още държат сестринските хроматиди заедно. Циклозомата активира протеаза, наречена сепараза, която специфично разгражда тези последни кохезини. Освободените хроматиди поемат към полюсите и анафазата настъпва.

            Освен това циклозомата убиквитинира митотичните циклини и така предизвиква разграждането им. Останал без циклиновата си субединица, MPF се инактивира. Митотичните субстрати, подложени на некомпенсираното действие на фосфатазите, не остават фосфорилирани задълго. Дефосфорилирането им кара клетъчните структури да се върнат към обичайното си състояние – интерфазното. Хромозомите се декондензират, обграждат се от ядрена обвивка, делителното вретено се разпада, настъпва цитокинеза. Така от всички важни ефекторни събития при изхода от митоза само разделянето на хромозомите изисква активната намеса на циклозомата; останалите настъпват пасивно в резултат от инактивирането на MPF.

            След като циклозомата унищожи митотичните циклини, клетката за пръв път от старта насам остава без активни циклин-зависими кинази от какъвто и да е тип. Това значи, че вече няма кой да потиска синтезата на натоварващия фактор, свързващ репликативната хеликаза с ДНК. През последващия период G1 той се произвежда и настанява хеликазата върху ДНК. Така след успешния изход от митоза клетката "издава лиценз" за нова репликация.


Схема на клетъчния цикъл. От двигателя са дадени само активните молекули. Основните преходи са показани с червени точки. По елементи от Murray (1992) и Hartwell & Kastan (1994).


4. "Самопроизволни" периодични промени в двигателя на клетъчния цикъл

            Едно от най-важните свойства на двигателя на клетъчния цикъл е способността му периодично и в определена последователност да променя количеството и/или активността на съставните си молекули. С известно опростяване можем да кажем, че тези периодични промени (осцилации) протичат самопроизволно, без да изискват намеса на външни за двигателя фактори. Сега ще се опитаме много съкратено да разгледаме техния механизъм. Следва да предупредим, че колкото и опростено да е описанието, което следва, читателят ще го оцени като трудно за разбиране и почти невъзможно за запомняне. Без него обаче настоящият раздел не би бил цялостен.

            В началото на клетъчния цикъл се синтезират много малко количество G1-циклинови молекули. Но след като се свържат със съответните Cdk и дадат активна старт-киназа, тя усилва синтезата им. В някои случаи един G1-циклин, след като се включи в старт-киназа, активира собствения си ген (регулация чрез положителна обратна връзка), а в други случаи един G1-циклин активира гена на друг. Активирането е косвено – самата старт-киназа няма качества на транскрипционен регулатор и действа чрез "посредници". В резултат от положителната обратна връзка количеството на ензима в края на G1 нараства лавинообразно.

            Старт-киназата освен това активира гените на S-фазовите и митотичните циклини и така подготвя следващите етапи от клетъчния цикъл. А за да не се задържа да действа излишно дълго, тя се инактивира автоматично след известно време. Можем да кажем, че старт-киназата сама носи своята преходност. Освен набора от субстрати, нужни за прехода G1/S, тя фосфорилира собствените си циклини. След като бъдат фосфорилирани, G1-циклините стават податливи на убиквитиниране и последващо разграждане от протеазомите. Така старт-киназата, след като си свърши работата, сама се оттегля от сцената.

            След старта S-фазовите и митотичните циклини започват да се трупат в клетката и да се свързват със съответните циклин-зависими кинази. Разликата между тях е, че докато S-фазовите циклини веднага след свързването си с каталитичната субединица дават активна S-фазова киназа, митотичните циклини образуват неактивния комплекс пре-MPF. Това е логично – засега клетката има нужда само от активни S-фазови кинази, които да инициират репликацията и да я доведат до успешен завършек.

            Към края на репликацията или известно време след него една от S-фазовите кинази фосфорилира фосфатазата Cdc25 и така я активира. Отначало се фосфорилират само няколко молекули Cdc25, но и те стигат. Веднъж активирани, те намират молекули на субстрата си пре-MPF и откъсват от него инактивиращите фосфатни групи. Получава се активен MPF. Той се свързва с тези молекули Cdc25, които са още нефосфорилирани и неактивни, и ги активира. Те от своя страна активират нови молекули пре-MPF. Така при прехода G2/M имаме лавинообразно натрупване на активна циклин-зависима киназа също като при прехода G1/S. Разликата е, че докато при старта се усилваше презаписването на циклиновите гени, тук се активират вече образувани Cdk-комплекси чрез посттранслационна модификация.

            Между митотичните субстрати е белтък-активатор на циклозомата, който е активен във фосфорилираната си форма (не е показан на долната схема). След като бъде фосфорилиран от MPF, активаторът се свързва с циклозомата и активира и нея, точно както циклините активират своите Cdk. Активната циклозома "неблагодарно" набелязва митотичните циклини за разграждане, като ги свързва с убиквитин. Не след дълго те се унищожават от протеазомите, MPF се инактивира и изходът от митоза е осигурен. Заедно с митотичните циклини се разграждат и последните останали S-фазови циклини.



            Както знаем, след прехода метафаза/анафаза митотичните субстрати се дефосфорилират. Между тях е активаторът на циклозомата, който губи своята активност. На негово място обаче идва друг белтък-активатор, който е активен в дефосфорилирана форма. Затова циклозомата не се инактивира след изхода от митоза, а остава активна през почти целия период G1 като оръжие за обезвреждане на митотични циклини. Клетката би загинала, ако няколко случайно синтезирани молекули митотичен циклин я вкарат в митоза, когато й се полага да е в G1.

            След старта циклозомата се инактивира чрез фосфорилиране на белтъка-активатор, а митотичните циклини започват да се обезвреждат по друг начин – чрез инхибиторно фосфорилиране на тяхната Cdk до пре-MPF. Тези промени се осигуряват от старт-киназата, но не пряко, а чрез активиране на други протеинкинази.

            (Ако някой иска имената на двата активатора на циклозомата – първият се означава със Cdc20, а вторият със Cdh1.)

5. Контролни точки

            За да премине успешно през всички етапи на цикъла, клетката трябва да реши т. нар. проблем с приключването, а именно дадено ефекторно събитие да не започва, преди друго да приключи. Досега разглеждахме идеалния случай, когато клетката не се сблъсква с никакви проблеми. Тогава етапите на интерфазата и митозата настъпват в нужната последователност един след друг, без за това да се вземат специални мерки. Двигателят на клетъчния цикъл сам задава своите циклични периодични промени (осцилира) като часовник. Промените в двигателя изискват повече време от контролираните от тях ефекторни събития и именно това осигурява правилна последователност на процесите във времето. Например активирането на пре-MPF е по-бавно от репликацията на ДНК и удвояването на центрозомата. Затова нормално клетката не се опитва да навлезе в митоза, преди репликацията да е завършила. Аналогично активирането на циклозомата изисква повече време от подреждането на хромозомите в метафазната пластинка и т.н. Накратко, най-простото решение на проблема с приключването е промените в двигателя на клетъчния цикъл да са по-бавни от ефекторните събития, които следват от тях.

            Когато обаче не всичко е идеално, ефекторните събития могат силно да се забавят. Възниква опасност клетката да навлезе в следващ етап от цикъла, без да е готова за него. Тогава се включват допълнителни регулативни механизми, наречени контролни точки (буквален превод от англ. checkpoint – контролно-пропускателен пункт). Тяхната функция е да спрат двигателя на клетъчния цикъл, ако някое ефекторно събитие от предходния етап не е приключило успешно. С други думи, контролните точки регулират двигателя на клетъчния цикъл чрез отрицателна обратна връзка (каквато той сам по себе си не притежава) и дават на клетката време да сложи в ред недовършените или объркани процеси. Изчакването става в определени ключови моменти, които съвпадат с основните преходи в клетъчния цикъл и често се означават по същия начин.

            Първата контролна точка е в края на G1 и отговаря на познатия ни старт. Нарича се контролна точка G1/S или просто контролна точка през G1. Самостоятелните клетки като дрождите, за да я преминат, трябва да отговарят на две условия: да са достигнали определени размери и да не съдържат забележимо количество увредена ДНК. Ако някое от тези изисквания не е изпълнено, синтезират се инхибитори на старт-киназата. В резултат двигателят на клетъчния цикъл спира и клетката остава в G1 за неопределено време.

            Биологичният смисъл на контролната точка G1/S е ясен. Не бива да се пристъпва към репликация с неремонтирана ДНК – това би имало катастрофални последици. Изискването за големина също е необходимо. Ако двигателят на клетъчния цикъл не се съобразяваше с растежа, в гладни времена натрупването на клетъчна маса щеше да изостане от деленето. Можем да си представим смаляване на клетката след всеки цикъл и потомство от дребни клетки, състоящи се предимно от ядро. Все още не е съвсем ясно как се отчита големината, но за най-различни клетки е забелязано, че при увеличаване на плоидността се увеличават и размерите. Може да се заключи, че се измерва не съотношението обем – повърхност или друг пряко свързан с големината параметър, а съотношението цитоплазма – ядро. Показателят за ядрото би могъл да бъде или броят копия на даден(и) ген(и), или общата маса на ДНК.

            Клетките в многоклетъчните организми, за да преминат през първата контролна точка, също трябва да имат достатъчно натрупана цитоплазма и ядро в добро състояние. Тук обаче има и трето, много важно изискване: отвън да се получи зелен сигнал. В многоклетъчния организъм към делене трябва да пристъпват само клетки, получили разрешително от организма. На този въпрос ще се спрем подробно в един от следващите раздели.

            Когато (и ако) клетката успее да изпълни изискванията, инхибиторът на старт-киназата се убиквитинира и разгражда. Ензимът се активира и клетката преминава точката на обвързване.

            След репликацията в края на G2 има друга контролна точка, съответна на входа в митоза. Нарича се контролна точка G2/M или контролна точка през G2. За да бъде премината, основното условие е състоянието на хромозомите. Ако има увредени или нереплицирани ДНК-участъци, пре-MPF не се активира и съответно G2-фазата се удължава. Независимо дали се дължат на повреда или на недовършена репликация, едноверижните ДНК-фрагменти пречат на входа в митоза. Друго условие да се премине контролната точка G2/M е успешното удвояване на центрозомата.

            Последната контролна точка в клетъчния цикъл отговаря на изхода от митоза и се нарича метафазна контролна точка или контролна точка за изградено вретено. За да премине клетката през нея, трябва делителното вретено да е безупречно и всички хромозоми да са правилно подредени в метафазна пластинка. Ако някоя хромозома е далеч от екватора, откачила се е от вретеното или самите микротубули са повредени, надзорният механизъм влиза в действие. Циклозомата не се активира и митозата не продължава.

            Контролната точка за изградено вретено се използва в цитогенетиката за получаване на метафазни пластинки. За целта от изследвания организъм се вземат делящи се клетки и се обработват с отрова, която деполимеризира микротубулите (най-често колхицин или колцемид). Всички клетки спират митозата си на етап метафаза. Би могло да се попита как, ако вретеното е неизправно, клетката изобщо успява да стигне до метафаза. Отговорът е, че цитоскелетната отрова се прилага в такава доза, че да увреди вретеното, но да не го разруши напълно. То успява да подреди хромозомите в метафазна пластинка, но тогава се задейства контролната точка и забранява прехода към анафаза.


Схема на основните контролни точки (означени с бариери) и факторите, които ги задействат. Двигателят на клетъчния цикъл не е показан. По Hartwell & Kastan (1994) с изменения.


            Чрез контролните точки всички преходи в митотичния цикъл се регулират строго, за да може клетката да оцелява и да се възпроизвежда дори в не много добри условия. Ето защо еукариотната клетка при цялата си сложност предава облика си в поколенията без грешка. Първите наблюдатели на митозата са били очаровани, което личи от описанията и рисунките им. Надявам се въпреки изобилието от сложни взаимовръзки и трибуквени съкращения, които трябваше да разгледаме в този раздел, читателят все още да е способен се очарова от клетъчното делене.

            Забележка: В настоящия текст съзнателно не е използван популярният в българската учебна литература термин "активатор на S-фазата". Той е въведен при ранните изследвания на клетъчния цикъл за хипотетичната разтворима молекула, която се съдържа в клетката през S-фазата и, ако бъде изкуствено въведена през G1-фазата, кара клетката незабавно да започне репликация. (Схема на опитите със сливане на клетки на различни етапи от интерфазата може да се види на http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?call=bv.View..ShowSection&rid=cell.figgrp.4621.) С натрупването на познания за двигателя на клетъчния цикъл някои изследователи са отъждествявали "активатора на S-фазата" със старт-киназата, други – с S-фазовата киназа, а трети – с протеинкиназата Cdc7, която е нужна за репликацията и наподобява циклин-зависимите кинази, без да принадлежи към тях. За да се избегне объркване, смятам, че е по-добре терминът "активатор на S-фазата" да се използва само в исторически смисъл.


Основни източници

            Alberts B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson. Molecular Biology of the Cell. 3rd Edition. Garland Publishing Inc., New York, London, 1994. [Online] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?call=bv.View..ShowSection&rid=cell

            Blow J.J. Eukaryotic DNA replication: Frontiers in molecular biology. Oxford University Press, 1996. [Online].

            Donaldson A.D. (2000). The yeast mitotic cyclin Clb2 cannot substitute for S phase cyclins in replication origin firing. EMBO Reports 1: 507-512. [Online] http://www.nature.com/embor/journal/v1/n6/full/embor530.html

            Kimball J.W. (2008). The Cell Cycle. [Online] http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/C/CellCycle.html

            Murray A.W. (1992). Creative blocks: cell-cycle checkpoints and feedback controls. Nature 359: 599-604.

            Watson J.D., M. Gilman, J. Witkowski, M. Zoller, G. Witkowski. Recombinant DNA. 2nd edition. W.H. Freeman & Co., 1992.

            Zhu Y., C. Alvarez, R. Doll, H. Kurata, X.M. Schebye, D. Parry, E. Lees (2004). Intra-S-phase checkpoint activation by direct CDK2 inhibition. Mol. Cel. Biol. 24: 6268-6277. [Online] http://mcb.asm.org/cgi/content/abstract/24/14/6268

            За Cdc25:

            Perry J.A., S. Kornbluth (2007).Cdc25 and Wee1: analogous opposites? Cell Division 2: 12. [Online] http://www.celldiv.com/content/2/1/12

            За локализацията на хеликазата през клетъчния цикъл:

            Newlon C.S. (1997). Putting it all together: building a prereplicative complex. Cell 91: 717-720.

            За циклозомата:

            Eytan E., Y. Moshe, I. Braunstein, A. Hershko (2006). Roles of the anaphase-promoting complex/cyclosome and of its activator Cdc20 in functional substrate binding. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103: 2081-2086. [Online] http://www.pnas.org/content/103/7/2081.full

            За някои фигури:

            Марков Г. (1984). Тайните на клетката. 3. осн. прер. изд. Народна просвета, София.

            Hartwell L.H., M.B. Kastan (1994). Cell cycle control and cancer. Science 266: 1821-1828.


URL http://www.mayamarkov.com/biology/C02Cellcycle2/C02Cellcycle2.htm

Публикувано 2009
Copyright © Майя Маркова

Предишен раздел
Основна страница
Следващ раздел