Ugrás a tartalomhoz

Sejtbiológia

Balázs Margit (2011)

Debreceni Egyetem

5. fejezet - Sejtosztódás

5. fejezet - Sejtosztódás

Sejtosztódás, sejtciklus - Alapfogalmak

Az egyed túléléséhez a sejtosztódás szigorú szabályozására van szükség. Ennek a komplex szabályozásnak a zavara vezet a rákos daganatok kifejlődéséhez. A sejtek osztódása, proliferációja szabályozásában a sejtek környezete meghatározó szerepet játszik. In vitro, a tápfolyadék (médium) kimerülése, elhasználódása, pH-jának megváltozása a sejtosztódás leállásához vezet. A “környezetbe” a sejt maga is beletartozik, amennyiben a proliferáció sejtszám (sűrűség-) függő: egy adott denzitás fölé a kultúra nem nő, az adherens (a tenyésztőedény aljára letapadó) sejtek (hacsak nem rákosan transzformáltak) a konfluencia eléréséig (amikor a sejtek összeérnek) szaporodnak, ill. in vivo, pl. a hámszövetben a sejtosztódás a sebszélek összeéréséig tart. In vitro, a sejtciklus során két, egymással és az anyasejttel azonos új sejt keletkezik; in vivo, a két leánysejt nem egyforma. Az egyik "különbözni kezd", differenciálódik valamilyen szöveti funkció irányában, a másik biztosítja további osztódásai révén az anya (ős-) sejt újratermelődését.  Ezen szereposztáson belüli arány- eltolódások korlátlan sejtszaporodáshoz vezetnek. Az ábrán (a) egy 16 órás generációs idejű emlős sejt sejt-ciklusának fázisai látható.

5.1. ábra - Egy 16 órás generációs idejű emlős sejt sejt-ciklusának fázisai

Egy 16 órás generációs idejű emlős sejt sejt-ciklusának fázisai

Az első kb. 5 óra G1 ("első gap") fázisa, az S fázis (a DNS "szintézisé" - a többi makromolekula szintézise nem korlátozódik az S fázisra) és a G2 (második "gap") alkotják az interfázist. A fennmaradó kb. 1 óra az M (mitosis) fázis, melyben a sejtmag és a citoplazma osztódása (kariokinézis ill. citokinézis) végbemegy. A G1 fázis a sejt növekedésének fázisa, G2 pedig a közvetlen előkészület a mitózisra. Az S, a G2 és M fázisok időtartama relatíve állandó (pl. az M fázisé általában 1-2 óra). Egy gyorsan növő emberi sejt-kultúrában a teljes sejtciklus tartama kb. 20-24 óra. A sejtciklus teljes időtartamát a G1 hossza határozza meg. Bizonyos, gyorsan osztódó sejtekben a G1 szinte nem is létezik. Másokban pedig olyan hosszú, hogy a sejtek mintegy megrekednek ebben az állapotban – az ilyen nyugvó sejteket Go állapotú sejteknek nevezzük. Más megközelítésben a Go állapotot úgy fogják fel, hogy ekkor a sejt rövidebb-hosszabb időre elhagyja a ciklust, vagyis a sejthalmaz proliferációs kompartmentjét. A differenciálódás (egy adott célfeladatra, feladatkörre specializált állapot ki-alakulásának) folyamata ezen G1-Go átmenettel kapcsoltan zajlik. A sejt növekedése és specifikus külső jelek (un. jelátviteli folyamatok során) indukálják a G1-S átmenetet, az S fázis megindulását. Utóbbi a DNS szintézishez szükséges enzimek szintézisének nagymértékű fokozódásával indul.