Celcyclus en apoptose
De eukaryote celcyclus bestaat uit vier fasen:
Een menselijke celdeling duurt zo’n 20 tot 24 uur.
Tijdens de S-fase wordt het DNA gerepliceerd, tijdens de M-fase vinden de mitose en de cytokinese
plaats en de G-fasen vormen een soort rustfasen. De G-fasen zijn niet zomaar fasen waarin de cel
niks doet, er vinden vele belangrijke processen plaats, zoals celgroei en de replicatie van organellen.
Naast deze fasen kan de cel ook in de G0-fase terecht komen. De G0-fase is een soort ruststaat
waarin de cel de celcyclus niet zal doorlopen. Veel menselijke cellen bevinden zich in de G 0-fase. De
cel zal alleen de G0-fase verlaten als daar sterke signalen voor worden ontvangen.
Bij het overgaan van de ene fase naar de andere spelen een aantal eiwitten een grote rol: de cycline-
afhankelijke kinases (Cdk) en cyclines. Samen zullen Cdk’s en cyclines een complex vormen, het
cycline/Cdk-complex. De aanwezigheid van zo’n complex maakt de overgang van de ene naar de
andere fase mogelijk. De complexen zijn daarom niet altijd aanwezig, alleen wanneer overgang
gewenst is. Cdk’s zijn altijd aanwezig in de cel, de cyclines worden pas aangemaakt wanneer daar
vraag naar is. Er kunnen dus niet zomaar altijd complexen worden gevormd. Er zijn een aantal
verschillende complexen:
Namen cyclines en
Cdk’s niet kennen
, Cyclines zijn dus alleen aanwezig wanneer de vorming van een bepaald cycline/Cdk-complex
gewenst is voor de overgang naar een volgende fase:
Om te zorgen dat alle processen van de celdeling goed verlopen, heeft de cel een complex netwerk
van regulerende eiwitten, genaamd het celcycluscontrole-systeem. Dit systeem zorgt ervoor dat elk
proces van de celdeling – DNA-replicatie, mitose, etc. – gebeurt op de juiste volgorde en dat het ene
proces voltooid is voordat het volgende gestart wordt. Het proces wordt gecontroleerd op 3
belangrijke punten:
1. Voordat de cel van de G1-fase naar de S-fase gaat, wordt gecontroleerd of de omgeving gunstig
is voor deling. De celdeling vereist genoeg voedingsstoffen en heeft bepaalde moleculen van
buiten de cel nodig. Als er geen ideale toestand is, zal de cel besluiten langer in de G 1-fase te
blijven hangen, of zelfs naar de G0-fase te gaan.
2. Voordat de cel van de G 1 naar de M-fase gaat, wordt gecontroleerd of al het DNA volledig is
gerepliceerd en niet beschadigd is. De cel kan hierdoor niet aan de mitose starten als het DNA
niet intact is.
3. Tijdens de mitose zal het controlesysteem controleren of alle chromosomen goed vastzitten
aan de mitotische spindel, voordat de spindel de chromosomen uit elkaar zal trekken en
verdelen over de twee dochtercellen.
Regulatie van de cycline/Cdk-complexen is belangrijk. Je wilt de complexen snel kunnen vormen,
maar niet al actieve complexen hebben wanneer daar nog geen vraag naar is. De vorming van een
actief cycline/Cdk-complex gaat in een aantal stappen, waarin die regulatie ook weer naar voren
komt. Een voorbeeld met het M-cycline/Cdk complex:
De eukaryote celcyclus bestaat uit vier fasen:
Een menselijke celdeling duurt zo’n 20 tot 24 uur.
Tijdens de S-fase wordt het DNA gerepliceerd, tijdens de M-fase vinden de mitose en de cytokinese
plaats en de G-fasen vormen een soort rustfasen. De G-fasen zijn niet zomaar fasen waarin de cel
niks doet, er vinden vele belangrijke processen plaats, zoals celgroei en de replicatie van organellen.
Naast deze fasen kan de cel ook in de G0-fase terecht komen. De G0-fase is een soort ruststaat
waarin de cel de celcyclus niet zal doorlopen. Veel menselijke cellen bevinden zich in de G 0-fase. De
cel zal alleen de G0-fase verlaten als daar sterke signalen voor worden ontvangen.
Bij het overgaan van de ene fase naar de andere spelen een aantal eiwitten een grote rol: de cycline-
afhankelijke kinases (Cdk) en cyclines. Samen zullen Cdk’s en cyclines een complex vormen, het
cycline/Cdk-complex. De aanwezigheid van zo’n complex maakt de overgang van de ene naar de
andere fase mogelijk. De complexen zijn daarom niet altijd aanwezig, alleen wanneer overgang
gewenst is. Cdk’s zijn altijd aanwezig in de cel, de cyclines worden pas aangemaakt wanneer daar
vraag naar is. Er kunnen dus niet zomaar altijd complexen worden gevormd. Er zijn een aantal
verschillende complexen:
Namen cyclines en
Cdk’s niet kennen
, Cyclines zijn dus alleen aanwezig wanneer de vorming van een bepaald cycline/Cdk-complex
gewenst is voor de overgang naar een volgende fase:
Om te zorgen dat alle processen van de celdeling goed verlopen, heeft de cel een complex netwerk
van regulerende eiwitten, genaamd het celcycluscontrole-systeem. Dit systeem zorgt ervoor dat elk
proces van de celdeling – DNA-replicatie, mitose, etc. – gebeurt op de juiste volgorde en dat het ene
proces voltooid is voordat het volgende gestart wordt. Het proces wordt gecontroleerd op 3
belangrijke punten:
1. Voordat de cel van de G1-fase naar de S-fase gaat, wordt gecontroleerd of de omgeving gunstig
is voor deling. De celdeling vereist genoeg voedingsstoffen en heeft bepaalde moleculen van
buiten de cel nodig. Als er geen ideale toestand is, zal de cel besluiten langer in de G 1-fase te
blijven hangen, of zelfs naar de G0-fase te gaan.
2. Voordat de cel van de G 1 naar de M-fase gaat, wordt gecontroleerd of al het DNA volledig is
gerepliceerd en niet beschadigd is. De cel kan hierdoor niet aan de mitose starten als het DNA
niet intact is.
3. Tijdens de mitose zal het controlesysteem controleren of alle chromosomen goed vastzitten
aan de mitotische spindel, voordat de spindel de chromosomen uit elkaar zal trekken en
verdelen over de twee dochtercellen.
Regulatie van de cycline/Cdk-complexen is belangrijk. Je wilt de complexen snel kunnen vormen,
maar niet al actieve complexen hebben wanneer daar nog geen vraag naar is. De vorming van een
actief cycline/Cdk-complex gaat in een aantal stappen, waarin die regulatie ook weer naar voren
komt. Een voorbeeld met het M-cycline/Cdk complex:
