Контрольные точки клеточного цикла.

Наличие контрольных точек в клеточном цикле необходимо для определения завершения его каждой фазы. Остановка клеточного цикла происходит при повреждении ДНК в G1-периоде, при непол­ной репликации ДНК в S-фазе, при повреждении ДНК в G2-периоде и при нарушении связи веретена деления с хромосомами.

Одним из контрольных пунктов в клеточном цикле является собст­венно митоз, который не переходит в анафазу при неправильной сбор­ке веретена и при отсутствии полных связей микротрубочек с кинетохорами. В этом случае не происходит активации АРС-комплекса, не происходит деградации когезинов, соединяющих сестринские хроматиды, и деградации митотических циклинов, что необходимо для пе­рехода в анафазу.

Повреждения ДНК препятствуют вхождению клеток в S-период или в митоз. Если эти повреждения не катастрофические и могут быть восстановлены за счет репаративного синтеза ДН К, то блок клеточно­го цикла снимается, и цикл доходит до своего завершения.

Если же повреждения ДНК значительные, то каким-то образом происходят ста­билизация и накопление белка р53, концентрация которого в норме очень низкая из-за его нестабильности. Белок р53 является одним из факторов транскрипции, который стимулирует синтез белка р21, явля­ющегося ингибитором комплекса Cdk-циклин. Это приводит к тому, что клеточный цикл останавливается на стадии G1 или G2. При блоке в G1-периоде клетка с повреждением ДНК не вступает в S-фазу, так как это могло бы привести к появлению мутантных клеток, среди ко­торых могут быть и опухолевые клетки. Блокада в G 2-периоде также предотвращает процесс митоза клеток с повреждениями ДНК. Такие клетки, с блокированным клеточным циклом, в дальнейшем погибают путем апоптоза, программированной клеточной гибели (рис. 353).

При мутациях, приводящих к потере генов белка р53, или при их изменениях, блокады клеточного цикла не происходит, клетки вступают в митоз, что приводит к появлению мутантных клеток, большая часть из которых нежизнеспособна, другая - дает начало злокачественным клеткам.