Интерфаза - это часть клеточного цикла, которая не сопровождается наблюдаемыми под микроскопом изменениями и включает фазы G1, S и G2. Во время интерфазы клетка растет (G1), реплицирует свою ДНК (S) и готовится к митозу (G2). Ячейку в интерфазе не следует путать с ячейкой в состоянии покоя, которое представляет большую часть жизни ячейки. Термин «покоящийся» (т.е. состояние покоя) вводит в заблуждение, поскольку покоящаяся клетка очень занята синтезом белков, копированием ДНК в РНК, поглощением внеклеточного материала, обработкой сигналов, и это лишь некоторые виды деятельности. Клетка находится в состоянии покоя только в смысле клеточного деления (т.е. клетка находится вне клеточного цикла, G0). Интерфаза - это фаза клеточного цикла, в которой типичная клеткапроводит большую часть своей жизни. Во время интерфазы клетка копирует свою ДНК, готовясь к митозу . [1] Интерфаза - это «повседневная жизнь» или фаза метаболизма клетки, в которой клетка получает питательные вещества и метаболизирует их, растет, реплицирует свою ДНК и выполняет другие «нормальные» клеточные функции. [1] Интерфаза раньше называлась фазой покоя. Однако интерфаза не описывает клетку, которая просто отдыхает; скорее, клетка жива и готовится к более позднему делению клетки, поэтому название было изменено. Распространенное заблуждение состоит в том, что интерфаза - это первая стадия митоза , но поскольку митоз - это деление ядра , профазасобственно первый этап. [2]
В интерфазе клетка готовится к митозу или мейозу . Соматические клетки или нормальные диплоидные клетки организма проходят митоз, чтобы воспроизвести себя посредством деления клеток, тогда как диплоидные половые клетки (т.е. первичные сперматоциты и первичные ооциты ) проходят через мейоз , чтобы создать гаплоидные гаметы (т.е. сперматозоиды и ova ) с целью полового размножения.
Этапы интерфазы [ править ]
Существует три этапа клеточной интерфазы, каждая из которых заканчивается, когда клеточная контрольная точка проверяет точность завершения этапа перед переходом к следующему. Стадиями интерфазы являются:
- G 1 (Gap 1), в котором клетка растет и нормально функционирует. В это время происходит синтез большого количества белка, и клетка растет (примерно вдвое по сравнению с первоначальным размером) - образуется больше органелл и увеличивается объем цитоплазмы . Если клетка не должна снова делиться, она войдет в G 0 . [3]
- Синтез (S), при котором клетка синтезирует свою ДНК, и количество ДНК удваивается, но количество хромосом остается постоянным (за счет полуконсервативной репликации ).
- G 2 (Gap 2), в котором клетка возобновляет свой рост, готовясь к делению. Митохондрии делятся, и клетка продолжает расти, пока не начнется митоз. У растений хлоропласты также делятся во время G2.
- Кроме того, некоторые клетки, которые не делятся часто и никогда, переходят в стадию, называемую G 0 (нулевой разрыв), которая является либо стадией, отдельной от интерфазы, либо расширенной G 1 .
Продолжительность времени, проведенного в интерфазе и на каждой стадии интерфазы, варьируется и зависит как от типа клетки, так и от вида организма, к которому она принадлежит. Большинство клеток взрослых млекопитающих проводят в интерфазе около 24 часов; это составляет около 90% -96% всего времени, затрачиваемого на деление клеток. [4] Interphase включает фазы G1, S и G2. Однако митоз и цитокинез отделены от интерфазы.
Двухцепочечные разрывы ДНК могут быть восстановлены во время интерфазы двумя основными процессами. [5] Первый процесс, негомологичное соединение концов (NHEJ), может соединить два разорванных конца ДНК в фазах G1 , S и G2 интерфазы. Второй процесс, гомологичная рекомбинационная репарация (HRR), более точен, чем NHEJ, в репарации двухцепочечных разрывов. Однако HRR активен только во время фаз S и G2 интерфазы, когда репликация ДНК частично или полностью завершена, так как HRR требует двух соседних гомологичных хромосом .
Интерфаза внутри последовательностей клеточных процессов [ править ]
Интерфаза и клеточный цикл [ править ]
Когда G 2 завершается, клетка вступает в относительно короткий период ядерного и клеточного деления, состоящего из митоза и цитокинеза, соответственно. После успешного завершения митоза и цитокинеза обе полученные дочерние клетки снова входят в G 1 интерфазы.
В клеточном цикле , межфазный предшествуют телофазой и цитокинезом в фазе M . Альтернативно, интерфаза иногда прерывается фазой G 0 , которая, при некоторых обстоятельствах, может затем закончиться, и за ней последуют оставшиеся стадии интерфазы. После успешного завершения контрольной точки G 2 , последней контрольной точки в интерфазе, клетка переходит в профазу , а у растений - в препрофазу , которая является первой стадией митоза.
Фаза G 0 рассматривается либо как расширенная фаза G 1, где клетка не делится и не готовится к делению, либо как отдельная стадия покоя, которая происходит вне клеточного цикла. [6]
Интерфазные и другие клеточные процессы [ править ]
В производстве гамет за интерфазой следует мейоз . При запрограммированной гибели клеток за интерфазой следует апоптоз или ее вытесняет .
См. Также [ править ]
- Профаза
- Прометафаза
- Метафаза
- Анафаза
- Телофаза
- Цитоскелет
Ссылки [ править ]
- ^ а б Мариеб Э (2000). Основы анатомии и физиологии человека . Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. ISBN 978-0805349405.
- ^ "Учебник по клеточному циклу и митозу" . Биологический проект - клеточная биология . Университет Аризоны.
- Перейти ↑ Cummings MR (2014). Человеческая наследственность: принципы и проблемы (10-е изд.). Бельмонт, Калифорния: Брукс / Коул. С. 28–29.
- Перейти ↑ Mader SS (2007). Биология (9-е изд.). Бостон, Массачусетс, США: Высшее образование Макгроу Хилл. ISBN 978-0-07-325839-3.
- ^ Шибата А. Регуляция выбора пути репарации при двухконцевых двухцепочечных разрывах ДНК. Mutat Res. 2017 Октябрь; 803-805: 51-55. DOI: 10.1016 / j.mrfmmm.2017.07.011. Epub 2017 29 июля. Обзор. PMID: 28781144
- ^ Крам Э. "Re: действительно ли клетки в фазе G0 (g-ноль) приостановлены?" . Сеть MadScience . Молекулярная и клеточная биология, Калифорнийский университет, Беркли. 1999 г.