תוֹכֶן
הצמיחה של כל התאים נשלטת על ידי מחזור התא, כולל חלוקת תאים. לפני שתא יכול להתחלק, חייבים להתרחש תהליכים רבים, כולל שכפול נכון של הכרומוזומים. מחזור התא מבטיח כי כל התהליכים הללו מתרחשים כרגיל, אחרת התא מפסיק להתקדם ועלול למות.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
מחזור התא שולט בארבעת השלבים העיקריים של צמיחת תאים וחלוקה. שלבים אלה הם שלב הגידול 1, שלב הסינתזה, שלב הגידול 2 והמיטוזה. ה- DNA של התא מועתק בשלב הסינתזה. בכל שלב של מחזור התא, ישנם מחסומים כדי להבטיח כי התא מוכן להתקדם לשלב הבא, המווסת על ידי חלבון הנקרא cyclin. אם התא לא העתיק כראוי את הכרומוזומים שלו, אנזים שנקרא קינאז תלוי ציקלין, או CDK, לא יפעיל את הציקללין, ומחזור התא לא ימשיך לשלב הבא. התא יעבור מוות בתאים. כאשר יש בעיות או מוטציות עם המחזור, צמיחת התאים מתבצעת ללא בדיקה ועלולה להוביל לסרטן.
מחזור התא
חיי התא נשלטים על ידי מחזור התא, כולל חלוקתו. למחזור התא ישנם ארבעה שלבים עיקריים: שלב צמיחה 1, שלב סינתזה, שלב צמיחה 2 ומיטוזה. בשלב גידול 1, או G1, התא גדל בגודל כתגובה לחלבונים מסוימים הידועים כגורמי גדילה. העתק של ה- DNA של התא נוצר במהלך הסינתזה, או בשלב S. הצמיחה מתרחשת גם בשלב הגידול השני, או G2. מיטוזיס הוא השלב בו התא מתחלק למעשה לשני תאים, המכונים תאי בת.
שכפול הדנ"א
DNA מועתק או משוכפל בשלב S. במהלך תקופה זו מועתקים הכרומוזומים כך שיש מערכת שלמה של כרומוזומים לכל תא בת. ראשית, אנזים שנקרא DNA helicase מרפה את שני גדילי הסליל הכפול של ה- DNA. ואז אנזים אחר, פולימראז DNA, נקשר לגדילי ה- DNA וגורם לנוקלאוטידים משלימים להיקשר לכל אחד מהגדילים. לבסוף, אנזים נוסף, DNA ligase, קושר את הגדילים המשלימים שזה עתה נוצרו לחלקים הקיימים.
מחסומי מחזור התא
בכל שלב של מחזור התא, ישנם מחסומים כדי להבטיח שהתא מוכן להתקדם לשלב הבא. מחסומים אלה מוסדרים על ידי קבוצת חלבונים המכונה ציקלינים. ישנם סוגים שונים של ציקלונים כדי לווסת את השלבים השונים של מחזור התא. מחזורי שלב S מווסתים את ההתקדמות דרך מחזור התא במהלך שכפול ה- DNA. אנזים המכונה קינאז תלותי ציקלין, או CDK, מפעיל את המחזוריות. אם תא לא העתיק כראוי את הכרומוזומים שלו או שיש נזק ל- DNA, ה- CDK לא יפעיל את מחזור ה- S שלב והתא לא יתקדם לשלב G2. התא יישאר בשלב S עד שהכרומוזומים יועתקו כראוי, או שהתא יעבור מוות מתוכנן.
מחזור התא והסרטן
ויסות נכון של מחזור התא חשוב מאוד להבטיח צמיחת תאים תקינה. אם תא ממשיך במחזור התא, למרות שהוא לא עמד בעמדות המחסום המתאימות, הוא יכול להמשיך לצמוח ללא שליטה. זה יכול בסופו של דבר להוביל להיווצרות גידולים ולסרטן. למעשה, סרטן רבים נגרמים כתוצאה ממוטציות בחלבוני הציקלין, המאפשרות לתאים לעקוף את נקודות המחסום הנכונות ולהמשיך לצמוח.