Kľúčový rozdiel – rakovinový bunkový cyklus vs. normálny bunkový cyklus
Bunkový cyklus je séria dejov, ktoré prebiehajú v bunke a vedú k jej deleniu a duplikácii DNA s cieľom vytvoriť nové dcérske bunky. Bunkový cyklus možno pozorovať u baktérií aj eukaryotov. V baktériách sa bunkový cyklus skladá z troch fáz (B, C a D). Fáza „B“sa týka bunkového delenia, fáza „C“je identifikovaná ako fáza replikácie DNA a vo fáze „D“je bunka rozdelená na dve dcérske bunky. Rovnako ako u eukaryotov je bunkový cyklus opäť rozdelený do troch fáz. Interfáza (G1, G2 a S), mitotická fáza (M) a cytokinéza. Počas interfázy bunka rastie akumuláciou živín, ako je bielkovina, a duplikuje svoju DNA. V medzifáze sa bunka pripravuje na svoje delenie. Počas mitotickej fázy sa chromozómy oddeľujú. Pri cytokinéze sa chromozómy a cytoplazma rozdelia na dve nové dcérske bunky. Toto je normálny bunkový cyklus. Aby sa zabezpečilo správne delenie, bunka obsahuje mechanizmus známy ako bunkové kontrolné body (kontrolný bod G1, kontrolný bod G2/M a kontrolný bod metafázy). Zlyhania kontrolného bodu často spôsobujú mutácie, v ktorých generuje rakovinovú bunku s nadmerným delením. Kľúčový rozdiel medzi rakovinovým bunkovým cyklom a normálnym bunkovým cyklom je v tom, že rakovinový bunkový cyklus obsahuje bunky nekontrolovateľného bunkového delenia, naopak, bunky v normálnom bunkovom cykle majú kontrolovateľné bunkové delenie.
Čo je rakovinový bunkový cyklus?
Pri delení buniek je nanajvýš dôležité mať reguláciu, aby sa dokončilo správne delenie buniek. Bunkové kontrolné body sú zapojené do tohto procesu v bunkovom cykle, pretože nepretržite regulujú poškodenia DNA, chyby replikácie (kontrolné body G1/S a G2/M) a opravujú pripojenie vretenových vlákien k sesterským chromatidám (kontrolný bod metafázy). Ak je poškodenie neopraviteľné, bunka podstúpi programovanú bunkovú smrť alebo apoptózu.
Obrázok 01: Rast rakoviny
Zlyhania bunkových kontrolných bodov spôsobujú aktiváciu mutácií a tým zmenu normálnej fázy bunkového delenia. Toto je známe ako rakovinový bunkový cyklus. Známym príkladom je, že protoonkogén Tp53 a gén supresoru nádoru, ktoré zastavia bunkový cyklus v kontrolnom bode G1, ak sa zistí akékoľvek poškodenie DNA. Ale mutácia DNA premení tento konkrétny protoonkogén na onkogén, kde nezastaví bunkový cyklus, hoci deteguje poškodenie DNA. Táto udalosť spôsobuje ďalšiu mutáciu v iných génoch súvisiacich s receptormi bunkovej signalizácie (bunkové receptory), ako sú „Ras“a „tyrozínkináza“. V konečnom dôsledku nadmerne exprimuje receptory bunkového signálu a bunkovú signalizáciu, a preto spôsobuje nadmerné delenie buniek. Rakovina prsníka, hrubého čreva a rakovina pľúc sú väčšinou spôsobené vyššie uvedeným priebehom ochorenia. V cykle rakovinových buniek môže dôjsť k množstvu mutácií pred pozorovaním malígneho nádoru.
Čo je normálny bunkový cyklus?
U eukaryotov je normálny bunkový cyklus rozdelený do troch fáz. Interfáza (opäť rozdelená do troch štádií: G1, G2 a S), mitotická fáza (M) a cytokinéza. Počas interfázy bunka rastie, akumuluje živiny, ako sú bielkoviny, a duplikuje svoju DNA. V medzifáze sa bunka pripravuje na svoje delenie. Štádium „G1“(medzera 1) interfázy sa podieľa na syntéze proteínov. V štádiu „S“(syntéza) je DNA duplikovaná. Štádium „G2“je tvorené ďalším rastom buniek množením bunkových organel. Počas mitotickej fázy sa chromozómy oddeľujú. A nakoniec, vo fáze cytokinézy sa chromozómy a cytoplazma rozdelia na dve nové dcérske bunky, kde dokončí jeden bunkový cyklus.
Obrázok 02: Normálne bunkové delenie a delenie rakovinových buniek
Aby sa zabezpečilo správne delenie, bunka obsahuje mechanizmus známy ako bunkové kontrolné body, ako je uvedené nižšie.
- Kontrolný bod G1/S – reguluje a opravuje poškodenia DNA a chyby replikácie.
- Kontrolný bod G2/M – reguluje integritu DNA a opravuje poškodenia DNA.
- Kontrolný bod metafázy – skúma, či sa všetky sesterské chromatidy správne pripájajú k mikrotubulom vretena.
Kontrolné body sú teda mimoriadne dôležité. A zlyhania často spôsobujú mutáciu, kde sa generuje rakovinová bunka s nadmerným delením.
Aké sú podobnosti medzi rakovinovým bunkovým cyklom a normálnym bunkovým cyklom?
- Rozdelenie buniek prebieha v oboch procesoch.
- Bunky sa množia v oboch procesoch.
- Rastové javy možno pozorovať v cykle rakovinových buniek aj v normálnom bunkovom cykle.
Aký je rozdiel medzi rakovinovým bunkovým cyklom a normálnym bunkovým cyklom?
Rakovinový bunkový cyklus verzus normálny bunkový cyklus |
|
| Cyklus rakovinových buniek je bunkový cyklus, v ktorom sa bunky nekontrolovateľne delia. | Normálny bunkový cyklus je bunkový cyklus, v ktorom je riadené bunkové delenie. |
| Mobilná komunikácia | |
| Počas rakovinového bunkového cyklu bunky nekomunikujú s inými bunkami. | Bunky komunikujú so susednými bunkami a reagujú v normálnom bunkovom cykle. |
| Kontrolné body | |
| Kontrolné body sú poškodené a proteíny kontrolných bodov sú zmutované v cykle rakovinových buniek. | Kontrolné body regulujú normálny bunkový cyklus správnym spôsobom. |
| Oprava buniek a smrť buniek | |
| Bunky sa neopravujú a počas cyklu rakovinových buniek neprechádzajú apoptózou. | Buď je bunka opravená alebo prejde bunkovou apoptózou počas normálneho bunkového cyklu. |
| Dozrievanie (diferenciácia) | |
| Bunky v cykle rakovinových buniek sú nezrelé (nediferencované). | Bunky dozrievajú v normálnom bunkovom cykle. |
| Priľnavosť | |
| Rakovinové bunky nemajú lepkavosť, a preto sa vznášajú. | Bunky v normálnom bunkovom cykle obsahujú lepkavosť a držia sa spolu. |
| Vplyv na imunitný systém | |
| Bunky v cykle rakovinových buniek unikajú imunitnému systému. | Poškodené bunky v normálnom bunkovom cykle sú odstránené imunitným systémom. |
| Angiogenéza | |
| Bunky v cykle rakovinových buniek podliehajú angiogenéze, aj keď rast nie je nevyhnutný. | Bunky v normálnom bunkovom cykle podliehajú angiogenéze iba ako súčasť normálneho rastu. |
| Schopnosť metastázovať (šíriť) | |
| Bunky v rakovinovom bunkovom cykle metastázujú. | Normálne bunky zostávajú na rovnakom mieste. |
Súhrn – rakovinový bunkový cyklus vs. normálny bunkový cyklus
Bunkový cyklus je séria dejov, ktoré prebiehajú v bunke a vedú k jej deleniu a duplikácii DNA, aby sa vytvorili nové dcérske bunky. Bunkový cyklus možno pozorovať u baktérií aj eukaryotov. V dôsledku nepretržitých mutácií bunkový cyklus stráca kontrolu nad normálnym delením buniek. Preto dochádza k rakovinovým bunkám a rozvoju rakoviny. Kľúčový rozdiel medzi cyklom rakovinových buniek a normálnym bunkovým cyklom je v tom, že cyklus rakovinových buniek obsahuje bunky nekontrolovateľného bunkového delenia, na rozdiel od toho bunky v normálnom bunkovom cykle majú kontrolovateľné bunkové delenie.
Stiahnite si PDF verziu Cyklus rakovinového bunkového cyklu vs. normálny bunkový cyklus
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi rakovinovým bunkovým cyklom a normálnym bunkovým cyklom
