Interfaas

Interfaas Termin "rakutsükkel" viitab lahtritsükli osale, mis asub kahe lahtrijaotuse vahel. Selles faasis täidab rakk oma tavalisi funktsioone ja valmistub järgmiseks mitoosiks. Rakutsükli õiget kulgu jälgitakse interfaasi kahes kontrollpunktis ja ühes kontrollpunktis mitoosi ajal.

Mis on interfaas?

Interfaas on rakutsükli osa, mis koosneb mitoosist ja rakkude jagunemise vahelisest faasist. Rakk veedab interfaasis üle 90 protsendi ajast rakutsüklis. Nii interfaas kui ka mitoos jagunevad jällegi erinevateks osadeks.

Rakutsükkel on korduv tsükliline protsess, mis jaguneb rakkude kasvuks ja rakkude jagunemiseks. Raku taastootmise häirete vältimiseks on sellesse protsessi sisse ehitatud mitu kontrollmehhanismi.

Rakkude paljunemine ja kasv peavad olema üksteisega tasakaalus. Embrüogeneesi ja füüsilise kasvu faasides domineerib rakutsüklis mitoos.

Interfaas jaguneb kolmeks osaks. Need on faasid G1, GS ja G2. G-täht tähistab ingliskeelset sõna 'gap' - 'gap'. Pärast faasi G1 võib olenevalt raku tüübist järgneda pikem puhkefaas, mida nimetatakse G0.

Funktsioon ja ülesanne

Pärast rakkude jagunemist (mitoos) toimub alati faas, mis valmistab ette järgmise rakkude jagunemise. See on vahefaas. Keha funktsioon sõltub alati uute rakkude moodustumisest ja vanade rakkude surmast.

Elu jooksul toimub pidev uuenemis- ja uuenemisprotsess. Isegi kui organism on väga vana, töötab rakutsükkel endiselt, ehkki rakkude jagunemine aeglustub selle aja jooksul üha enam.

Mitoosi ajal loob üks rakk kaks uut identse geneetilise materjaliga rakku. Geneetiline materjal on kromosoomides DNA-na. Kromosoomid koosnevad omakorda ühest või kahest kromatiidist. Kromatiid koosneb kaheahelalisest DNA-st ja kromatiini valkudest.

Interfaasi Gl etapis sisaldavad kromosoomid kumbki ainult ühte kromatiidi, kuna mitoosi kontekstis eraldati kromosoomi kaks identset kromatiidi ja jaotati mõlemad kahe uue raku vahel. Interfaasi G1 staadiumi iseloomustab peamiselt rakkude kasv ja uute rakuorganellide moodustumine. Lisaks toimub valkude biosüntees ja RNA süntees.

Selles etapis saavutab rakk oma tüüpilise tuuma ja plasma suhte. Kui see suhe ületatakse, ei saa lahter selles etapis enam oma konkreetset funktsiooni täita. Rakk läheb GS- või G0-etappi.

GS-i etapis (S sünteesiks) on rakk endiselt rakutsüklis ja sünteesib identset kromatiidi replitseerima uut DNA-d. Iga kromatiidi kohta tehakse identne koopia. Need on kromosoomis omavahel ühendatud tsentromeeri kaudu. Nii et kromosoom koosneb nüüd kahest kromatiidist. Ka tsentrosoomid kahekordistuvad. See loob aluse järgmisele rakujagunemisele.

Pärast G1 etappi võib aga järgneda ka G0 etapp. G0 staadiumi ajal on rakk pöörduvas puhkefaasis, milles ta ei ole järgmiseks mitoosiks ette valmistatud. Sõltuvalt rakutüübist täidab rakk organismi jaoks olulisi funktsioone. Puhkefaas võib olla erineva pikkusega. Näiteks närvirakud tavaliselt enam ei jagune ja tüvirakud võivad ka selles staadiumis püsida väga pikka aega.

Kui lahter on juba GS-etapis, toimub peagi järgmine lahtri jagunemine. Pärast GS-etappi järgneb G2-etapp vahefaasile. Selles faasis jätkub valkude ja RNA süntees järgmise mitoosi ettevalmistamiseks. Samal ajal kontrollitakse, kas kromatiidide replikatsioon oli vigadeta.

Interfaas kestab üldiselt umbes 23 tundi, faasi G1 puhul umbes 10 tundi, faasi GS puhul 9 tundi ja faasi G2 korral 4 tundi. Järgnev mitoos saab läbi vaid umbes 40 minutiga. Seetõttu võtab täielik rakutsükkel umbes 24 tundi. Kui vahefaasi segavad puhkefaasid, on kogu protsessi ajad aga täiesti erinevad. See erineb rakutüübi järgi.

Haigused ja tervisehäired

Rakutsükli häiretel võivad olla laastavad tagajärjed tervisele. Nii kasvufaasis kui ka stabiilsetes elufaasides on alati oluline õige tasakaal rakkude uuenemise ja vanade rakkude surma vahel. Kui see suhe on häiritud, võivad areneda pahaloomulised kasvajad. Vähki iseloomustab alati rakkude kontrollimatu kasv. Regulatiivne mehhanism, mis peatab käimasoleva rakkude jagunemise, ebaõnnestub kasvajas. Põhjused on erinevad.

Rakutsüklis on aga kolm kontrollpunkti, mis kontrollivad protsesside õiget kulgu ja tagavad samal ajal kromosoomide õige jaotuse. Interfaasis on kaks juhtsüsteemi ja rakujagunemise faasis üks juhtsüsteem. Mitoosi ajal kontrollitakse metafaasi kontrollpunktis, kas kõik kromosoomid on spindli külge kinnitatud. Interfaasis on G1 kontrollpunkt ja G2 kontrollpunkt. Siin kontrollitakse, kas keskkonnatingimused on rakkude jagunemiseks soodsad. G2 kontrollpunktis kontrollitakse, kas kromosoomidel on kaks kromatiidi. Seejärel reguleeritakse rakkude jagunemist tsükliinist sõltuva kinaasi ja tsükliini kompleksi abil.