Bunkový cyklus je pravidelne sa vyskytujúca sekvencia rôznych fáz v bunke tela. Bunkový cyklus začína vždy po rozdelení bunky a končí sa po dokončení ďalšieho delenia bunky.
Čo je to bunkový cyklus?
Bunkový cyklus vždy začína po rozdelení bunky a končí sa po dokončení nasledujúceho bunkového rozdelenia. Bunkový cyklus začína okamžite po rozdelení buniek medzifázou. Medzifáza je tiež známa ako G fáza. Skladá sa z fáz G1, G2, S a 0. Vo fáze G1, nazývanej tiež medzerová fáza, je hlavným zameraním bunkový rast. Do bunky sa pridávajú rôzne komponenty bunky, ako napríklad cytoplazma a niektoré bunkové organely. Rôzne proteíny a RNA, kyselina ribonukleová, sa produkujú v bunke. RNA hrá v bunke úlohu ako nosič genetickej informácie. Vo fáze G sa delia takzvané centrioly. Centrioly sú organely živočíšnych buniek nachádzajúcich sa v blízkosti jadra. Bunkové jadro je teraz jasne viditeľné. Vo fáze G1 každý chromozóm pozostáva iba z jedného chromatidu. Fáza G1 zvyčajne trvá od 1 do 12 hodín. V degenerovaných bunkách môže byť táto fáza extrémne skrátená. Po fáze G1 nasleduje fáza S. V tejto fáze prebieha replikácia DNA v jadre, takže na konci tejto fázy syntézy sa DNA duplikuje a každý chromozóm sa vytvorí z dvoch chromatidov. Fáza S trvá od 7 do 8 hodín. Fáza G2 predstavuje prechod na mitózu, rozdelenie bunkového jadra. Táto fáza sa nazýva aj postsyntetický alebo premitotický interval. Kontakty bunky so susednými bunkami sú prerušené, bunka nadobúda zaoblený tvar a zväčšuje sa v dôsledku zvýšeného prítoku tekutiny. Okrem toho zvýšená RNA molekuly a proteíny sú syntetizované na bunkové delenie. Tento proces trvá asi štyri hodiny. Takzvaný faktor stimulujúci fázu M (MPF) potom vedie k prechodu do fázy M, mitotickej fázy. V zárodočných bunkách sa nazýva aj fáza mitózy meióza. V M fáze prebieha skutočné delenie buniek. The chromozómy deliť rovnako ako jadro a bunka samotná. Fáza mitózy sa ďalej delí na profázu, metafázu, anafázu a telofázu. Niektoré bunky vstupujú do fázy G0 po svojom rozdelení. Vo fáze G0 sa už netvoria ďalšie bunky. Nervové bunky alebo epiteliálne bunky sú často vo fáze G0. Špeciálne rastové faktory môžu tiež reaktivovať bunky z fázy G0, takže bunkový cyklus potom opäť začne vo fáze G1 aj pre tieto bunky.
Funkcia a úloha
Periodický bunkový cyklus umožňuje telu nahradiť strávené a mŕtve bunky novými bunkami. Životnosť ľudských buniek sa veľmi líši. Zatiaľ čo nervové bunky v mozog sa nikdy nevymieňajú, niektoré bunky tela žijú iba pár hodín. Vedci odhadujú, že každú sekundu zomrie asi 50 miliónov buniek. V rovnakom čase sa prostredníctvom bunkového cyklu novo vytvorí rovnaký počet buniek, ktoré priamo nahradia stratené bunky. Telo teda kompenzuje stratu umierajúcich buniek prostredníctvom neustále sa vyskytujúceho bunkového cyklu. Bunkový cyklus hrá tiež dôležitú úlohu vo fyzickom vývoji. Bunky môžu iba rast do určitej veľkosti. Teda aby to ľudia mohli rast musia sa vytvoriť väčšie, nové bunky. Bunkový cyklus je nevyhnutný aj na regeneráciu poškodených častí tela alebo tkanív. Tu slúži bunkové delenie na nahradenie buniek poškodených úrazom. ranysa napríklad môžu uzavrieť, iba ak sa vytvoria nové bunky. Preto v priebehu hojenie rán, rýchlosť delenia buniek v oblasti rany prudko rastie.
Choroby a sťažnosti
Z patologického hľadiska hrá bunkový cyklus dôležitú úlohu pri vývoji rakovina. U zdravých ľudí podlieha bunkový cyklus kontrole takzvanými kontrolnými bodmi bunkového cyklu. Slúžia na ochranu DNA a genetického materiálu a na prevenciu degenerácie buniek. Okrem toho inhibujú bunkové delenie v bunkách s poškodením DNA. Ovplyvnené bunky potom majú možnosť buď poškodenie opraviť, alebo v prípade neopraviteľného poškodenia iniciovať programovanú smrť buniek. Neoplastické bunky, tj rakovina bunky, konajú autonómne a už nepodliehajú týmto kontrolným mechanizmom. K nekontrolovanému množeniu buniek teraz prispievajú dva faktory. Najprv takzvané protoonkogény mutujú na onkogény. Tieto spôsobujú nadmerný rast postihnutej bunky. Okrem toho mutujú tumor-supresorové gény. V normálnom stave majú skutočne inhibičný účinok na rast. Po mutácii sú však ich funkcie narušené a apoptóza, tj programovaná bunková smrť poškodených buniek, sa už nespúšťa. The rakovina bunky sa tak môžu nerušene množiť. Poruchy vo fázach meióza, tj rozdelenie zárodočných buniek, kán viesť k nesprávnemu rozdeleniu chromozómy, Počet chromozómy v dcérskych bunkách je potom patologicky zmenená. Toto sa tiež nazýva chromozomálna aberácia. Najznámejšia chromozomálna aberácia je určite Downov syndróm, tiež známa ako trizómia 21, v ktorej je chromozóm 21 prítomný trikrát namiesto dvakrát. Namiesto 46 chromozómov je prítomných 47 chromozómov. Charakteristiky trizómie 21 sú očné viečko osi bezat von, svalová hypotónia a štvornásobnáprst brázda. Vo väčšine prípadov porucha vedie k psychickej retardácia. Asi polovica všetkých postihnutých osôb tiež trpí a srdce vada. Ostatné chromozomálne aberácie spôsobené chybným bunkovým cyklom sú Turnerov syndróm or Klinefelterov syndróm. Tu sú ovplyvnené pohlavné chromozómy. Chromozomálne aberácie sú tiež často zodpovedné za skoré potraty.
