- Qual è l'interfaccia?
- Quanto dura?
- fasi
- Fase G
- Fase S.
- Fase G
- Fase G
- Replicazione del DNA
- La replicazione del DNA è semi-conservativa
- Come si replica il DNA?
- Riferimenti
L' interfaccia è una fase in cui le cellule crescono e si sviluppano, prendendo i nutrienti dall'ambiente esterno. Generalmente, il ciclo cellulare è suddiviso in interfaccia e mitosi.
L'interfaccia è equivalente alla fase "normale" della cellula, dove il materiale genetico e gli organelli cellulari si replicano e la cellula si prepara sotto vari aspetti per la fase successiva del ciclo, la mitosi. È la fase in cui le cellule trascorrono la maggior parte del loro tempo.
Fonte: File: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivative work: Chabacano, via Wikimedia Commons
L'interfaccia è composta da tre sottofasi: fase G 1 , che corrisponde al primo intervallo; la fase S, di sintesi e la fase G 2 , il secondo intervallo. Al termine di questa fase, le cellule entrano in mitosi e le cellule figlie continuano il ciclo cellulare.
Qual è l'interfaccia?
La "vita" di una cellula è suddivisa in più fasi, e queste comprendono il ciclo cellulare. Il ciclo si divide in due eventi fondamentali: interfaccia e mitosi.
Durante questa fase, è possibile osservare la crescita cellulare e la copia cromosomica. L'obiettivo di questo fenomeno è la preparazione della cellula da dividere.
Quanto dura?
Sebbene la lunghezza temporale del ciclo cellulare vari notevolmente tra i tipi di cellule, l'interfaccia è una fase lunga, in cui si verifica un numero significativo di eventi. La cella trascorre circa il 90% della sua vita all'interfaccia.
In una tipica cellula umana, il ciclo cellulare può dividersi in 24 ore e sarebbe distribuito come segue: la fase di mitosi dura meno di un'ora, la fase S dura circa 11-12 ore, circa la metà del ciclo.
Il resto del tempo è diviso nelle fasi G 1 e G 2 . Quest'ultimo durerebbe nel nostro esempio tra le quattro e le sei ore. Per la fase G 1 , è difficile assegnare un numero, poiché varia notevolmente tra i tipi di cella.
Nelle cellule epiteliali, ad esempio, il ciclo cellulare può essere completato in meno di 10 ore. Al contrario, le cellule del fegato impiegano più tempo e possono dividersi una volta all'anno.
Altre cellule perdono la capacità di dividersi con l'invecchiamento del corpo, come nel caso dei neuroni e delle cellule muscolari.
fasi
L'interfaccia è suddivisa nelle seguenti sottofasi: fase G 1 , fase S e fase G 2 . Descriveremo ciascuna delle fasi di seguito.
Fase G
La fase G 1 si trova tra la mitosi e l'inizio della replicazione del materiale genetico. In questa fase, la cellula sintetizza gli RNA e le proteine necessari.
Questa fase è cruciale nella vita di una cellula. Aumenta la sensibilità, in termini di segnali interni ed esterni, che permettono di decidere se la cellula è pronta a dividersi. Una volta presa la decisione di continuare, la cellula entra nel resto delle fasi.
Fase S.
La fase S nasce dalla "sintesi". In questa fase avviene la replicazione del DNA (questo processo sarà descritto in dettaglio nella sezione successiva).
Fase G
La fase G 2 corrisponde all'intervallo tra la fase S e la successiva mitosi. Qui avvengono i processi di riparazione del DNA e la cellula effettua i preparativi finali per avviare la divisione del nucleo.
Quando una cellula umana entra nella fase G 2 , ha due copie identiche del suo genoma. Cioè, ciascuna delle cellule ha due serie di 46 cromosomi.
Questi cromosomi identici sono chiamati cromatidi fratelli e il materiale viene spesso scambiato durante l'interfaccia, in un processo noto come scambio cromatide sorella.
Fase G
C'è una fase aggiuntiva, G 0 . Si dice che una cella inserisca "G 0 " quando smette di dividersi per un lungo periodo di tempo. In questa fase, la cellula può crescere ed essere metabolicamente attiva, ma la replicazione del DNA non avviene.
Alcune cellule sembrano essere rimaste intrappolate in questa fase quasi "statica". Tra questi possiamo citare le cellule del muscolo cardiaco, dell'occhio e del cervello. Se queste cellule sono danneggiate, non c'è riparazione.
La cellula entra nel processo di divisione grazie a diversi stimoli, interni o esterni. Affinché ciò avvenga, la replicazione del DNA deve essere accurata e completa e la cellula deve essere di dimensioni adeguate.
Replicazione del DNA
L'evento più significativo e più lungo dell'interfaccia è la replicazione della molecola di DNA. Le cellule eucariotiche presentano materiale genetico in un nucleo delimitato da una membrana.
Questo DNA deve replicarsi affinché la cellula possa dividersi. Pertanto, il termine replicazione si riferisce all'evento di duplicazione del materiale genetico.
Copiare il DNA di una cellula deve avere due caratteristiche molto intuitive. In primo luogo, la copia deve essere il più accurata possibile, in altre parole, il processo deve mostrare fedeltà.
In secondo luogo, il processo deve essere veloce e il dispiegamento del meccanismo enzimatico necessario per la replicazione deve essere efficiente.
La replicazione del DNA è semi-conservativa
Per molti anni sono state avanzate varie ipotesi su come potrebbe avvenire la replicazione del DNA. Non è stato fino al 1958 che i ricercatori Meselson e Stahl hanno concluso che la replicazione del DNA è semi-conservativa.
"Semiconservativo" significa che uno dei due filamenti che costituiscono la doppia elica del DNA funge da modello per la sintesi del nuovo filamento. In questo modo, il prodotto finale della replicazione sono due molecole di DNA, ciascuna composta da una catena originale e da una nuova.
Come si replica il DNA?
Il DNA deve subire una serie di complesse modifiche affinché il processo di replicazione abbia luogo. Il primo passo è srotolare la molecola e separare le catene, proprio come apriamo i nostri vestiti.
In questo modo, i nucleotidi vengono esposti e fungono da stampo per la sintesi di un nuovo filamento di DNA. Questa regione del DNA in cui le due catene si separano e si copiano a vicenda è chiamata forcella di replicazione.
Tutti i processi menzionati sono assistiti da enzimi specifici - come polimerasi, topoisomerasi, elicasi, tra gli altri - con funzioni diverse, che formano un complesso nucleoproteico.
Riferimenti
- Audesirk, T., Audesirk, G. e Byers, BE (2003). Biologia: vita sulla Terra. Educazione Pearson.
- Boticario, CB e Angosto, MC (2009). Innovazioni nel cancro. Editoriale UNED.
- Ferriz, DJO (2012). Fondamenti di biologia molecolare. Editoriale UOC.
- Jorde, LB (2004). Genetica medica. Elsevier Brasile.
- Rodak, BF (2005). Ematologia: fondamenti e applicazioni cliniche. Ed. Medica panamericana