G2フェーズ:細胞周期のこのサブフェーズで何が起きますか?

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著者: Louise Ward
作成日: 11 2月 2021
更新日: 19 11月 2024
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【細胞周期/cyclin-CDK complex】東大教養生命科学Ⅱ第17章
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真核細胞が分裂すると、G2期を含む4つの主要な段階を伴う複雑なプロセスを経ます。の 細胞周期 細胞増殖、DNA複製、有糸分裂(細胞生物学の重要なトピック)などのステップが含まれます。

真核細胞には核もあり、これも複製する必要があるため、核を欠く原核細胞で使用されるバイナリ分裂よりも全体的なプロセスが複雑です。

有糸分裂期は、細胞分裂の最終段階です。その結果、2つの新しい娘細胞が生成され、それぞれにDNAの完全な補体、核および細胞小器官があります。細胞が分裂を停止する場合、細胞周期を終了し、G0期に入ります。

細胞が再び分裂する場合、それは入ります 間期 2つの細胞分裂の間。間期の3つの部分は G1フェーズ (またはギャップ1フェーズ)に続いて S期 (またはタンパク質およびDNA合成段階)、最後に G2フェーズ (またはギャップ2段階)次の有糸分裂段階の前。

細胞はいつ異なる段階に入るのですか?

有糸分裂による細胞分裂は、無性型の細胞増殖であり、同じ種類の細胞をより多く産生するために使用されます。高等動物細胞は有糸分裂を使用して、皮膚細胞などの急速に摩耗する細胞を含む新しい細胞を生成します。このプロセスは、若い動物などの組織の成長中、または損傷を修復するためにも使用されます。

一部の組織では、生物が特定のタイプの必要な数の細胞を取得すると、新しい細胞は不要になり、既存の細胞は増殖しないG0期に入ります。これは、神経細胞などの高度に分化した細胞に特に当てはまります。脳または脊髄の細胞数が適切になれば、神経細胞は分裂してより多くの細胞を産生しません。

セルが再び分裂する必要がある場合、次のフェーズに入ります。

細胞周期のステップ

1. G1ギャップフェーズ

これは、細胞分裂とDNA複製のギャップです。の セルが準備できます 細胞周期の次の分裂のため、または細胞周期を出てG0に入る。

2. S合成フェーズ

細胞は次の細胞分裂を開始することを約束し、 そのDNAのコピー 細胞分裂に必要な追加のタンパク質を合成しながら。

3. G2ギャップフェーズ

これは、DNA複製と有糸分裂の間のギャップです。細胞はオルガネラを再生し、すべてが 分割の準備ができて.

G2フェーズへの参入

G1期の細胞増殖とS期のDNA複製の後、細胞はG2期に入る準備ができています。 G2は、細胞分裂に固有の進行がそれ以上起こらないため、ギャップフェーズと呼ばれます。代わりに、高レベルの準備と 確認中 有糸分裂を成功させるためにすべてが整っていることを確認します。

G2期が始まる前に、細胞の各染色体が複製されており、余分な細胞膜と細胞構造に必要なタンパク質が存在している必要があります。

G2の初めに、ミトコンドリアやリソソームなどのオルガネラが増殖し始めます。これらの細胞小器官は独自のDNAを持ち、独立して分裂を開始できますが、細胞自体は、将来の2つの娘細胞のニーズを満たすために、余分なリボソームを作成する必要があります。

G2フェーズではどうなりますか?

G2フェーズには2つの主要な機能があります。

まず、セルは すべての準備ができていることを確認する 有糸分裂のために 欠陥を修正する。セルがすぐに修正できない重大な問題を検出した場合、セルサイクルを中断し、分裂のプロセスを停止することがあります。 G2フェーズでは、生物が新しい細胞に欠陥がないことを確認します。

細胞が引き受けることの確認には、DNAが正しく複製されたこと、および2つの細胞に十分な物質が存在することの確認が含まれます。 DNAの鎖は切れ目なく完全でなければならず、元の細胞の2倍の鎖の正しい数がなければなりません。細胞が壊れた場合、DNA鎖は 修理された.

2つの新しいセルは完全な膜で囲まれている必要があり、それぞれが適切に機能するのに十分な細胞材料を受け取る必要があります。 G2フェーズでは、余分なタンパク質が合成されることが多く、2つの細胞が十分になるまでオルガネラが増殖します。

膜の脂質などの他の細胞材料も生成され得る。このすべての活動で、細胞はしばしば 大幅に成長する G2中。

G2 / Mフェーズチェックポイント

脊椎動物などの高度な生物は、その活動を調整し、多くの機能を互いに依存している特殊な分化した細胞を持っています。その結果、これらの生物は細胞の破壊と細胞の欠陥に非常に敏感です。

適切に機能しないセルの作成を避けるために、多くの動物には細胞分裂チェックポイントがあります G2フェーズ。セルは多くの重要な要素を検証し、結果はチェックポイントでレビューされます。

セルが問題を見つけて修正できた場合、チェックポイントを通過し、細胞分裂の進行が許可されます。問題が解決しない場合、細胞は分裂せず、細胞分裂プロセスを続行する前に問題を修正しようとします。

特定の評価 チェックポイントで実行されるものは次のとおりです。

G2フェーズを終了する

G2チェックポイントに合格すると、細胞は有糸分裂に備えることができます。有糸分裂の最初の段階は前期であり、その間に細胞の反対側の端への染色体の移動の準備が行われます。細胞がG2期を離れると、有糸分裂機能を促進するタンパク質が放出されます。

セルは分裂のプロセスを開始します。

細胞がG2を離れるときに実行される主要な機能は、MPFと呼ばれるタンパク質複合体または 有糸分裂促進因子。最初の有糸分裂機能が進行すると、MPFは無効になります。

この時点で、有糸分裂の紡錘体が形成され始め、核膜が劣化し始めました。複製されたDNAはクロマチンの形であり、凝縮して新しい染色体を形成します。

G2期は、高度な生物の細胞増殖制御における重要な要素ですが、細胞分裂には不可欠ではありません。一部の原始真核細胞および一部の癌細胞は、DNA複製のS期から有糸分裂に直接移行できます。

G2期が存在しないため、組織の成長を制御するために使用できるチェックポイントがなくなり、一部のがんの急速な拡散が促進されます。

高度な動物の組織内の正常な細胞には、生物とその組織のすべての細胞が協調して成長することを保証するために、G2期とそのチェックポイントが必要です。セルがG2フェーズを終了し、対応するチェックポイントを正常に通過すると、 成功した細胞分裂 2つの機能的な娘細胞を使用すると、はるかに可能性が高くなります。