Name: Luka Milenkovski, 2022-01

 

Kontrolle des Zellzyklus

Im System eines Vielzellers ist die Zellteilung ein Vorgang, der geregelt ist und gesteuert wird. Man spricht auch oft von kontrollierter Zellteilung. Eine unkontrollierte Zellteilung könnte schwere Folgen wie zum Beispiel bösartige Tumore hervorrufen.

Der Zellzyklus wird grundlegend in zwei Phasen eingeteilt, nämlich die Interphase und die Mitose. Die Interphase beschreibt den Zeitraum zwischen zwei Zellteilungen und wird nochmals in drei Phasen, die S-Phase, die G1-Phase und die G2-Phase, eingeteilt. In der G1- Phase wächst die Zelle heran, betreibt einen intensiven Stoffwechsel und bildet neue Zellorganellen. In der S-Phase wird das Erbgut, also die DNA, repliziert und in der G2 Phase wird die Zelle auf die folgende Mitose vorbereitet. In dieser werden dann zwei identische Tochterzellen gebildet. Manche Zellen treten aus dem Zellzyklus aus und teilen sich daher nicht oder nur unter besonderen Bedingungen.

An der Zellteilung und deren Regulation sind viele unterschiedliche Proteine beteiligt, welche genetisch codiert. Im Laufe des Zellzyklus gibt es sogenannte Kontrollpunkte, an denen Proteine den Zellzyklus anhalten und deine Fortsetzung einleiten können. Der wichtigste Kontrollpunkt befindet sich am Übergang von der G1-Phase zur S-Phase. Dort stimulieren Wachstumsfaktoren aus den Nachbarzellen und dem Organismus durch Signaltransduktion und intrazellulärer Signalwege den Start der S-Phase. E

in intrazellulärer Signalträfer ist das ras-Protein. Dieses übermittelt Signale von der Zellmembran hin zum Zellkern. Es fließen außerdem Informationen über die Größe der Zelle und über mögliche Schäden der DNA in die Kontrollen ein. Nach dem Durchlaufen des G1-Kontrollpunktes erfolgen die weiteren Phasen des Zellzyklus unabhängig vom Einfluss der Wachstumsfaktoren. Am G2-Kontrollpunkt wird die Zelle erneut auf Schäden untersucht. Wenn diese schwerwiegend sind und nicht durch das  zelleigene DNA-Reparatursystem behoben werden, leitet die Zelle den programmierten Zelltod ein, welcher welche eine Kettenreaktion enzymatischer Vorgänge ist. Man nennt dies auch Apoptose.

 

Tumorwachstum durch Fehlregulation der Zellteilungskontrolle

Proto-Onkogene, Vorläufer Krebs-Genen, kontrollieren und Steuern die Zellteilung. Diese können jedoch zu Onkogenen, also Krebs-Genen, mutieren, welche eventuell unkontrollierte Zellteilungen fördern könnten. Dies gilt auch für Tumor-Suppressor-Gene,also Krebs unterdrückende Gene, welche  durch Mutationen ihre Funktion verlieren und somit ebenfalls eine unkontrollierte Zellteilung hervorrufen könnte.

Krebszellen teilen sich unkontrolliert und missachten intrazelluläre Signale der Zellteilungskontrolle.Sie sind außerdem unreif und stellen bei Kontakt zu Nachbarzellen ihre Teilung nicht ein, wodurch sie das Nachbargewebe der Nachbarzellen zerstören können. Viele Tumore können durch Botenstoffe die Blutkapillaren dazu an, in die Tumore hineinzuwachsen und diesen zu versorgen. Sie haben durch ihre ungehemmte Beweglichkeit die Fähigkeit, Metastasen, Tochtertumore, zu bilden, welche  im Körper zu verbreiten können. Wenn Metastasen sich verbreitet haben, ist es schwer, bösartige Tumore zu behandeln

In der Krebsforschung stehen daher Proto-Onkogene und Tumor-Suppeessor-Gene im Mittelpunkt, da diese durch Mutationen fehlerhafte oder funktionslose Proteine codieren und dadurch Krebszelle entstehen müssen. Daher liegt der Fokus darauf, die Proto-Onkogene und die Tumor-Suppressorgene zu untersuchen und deren Mutationen verhindern oder vorbeugen zu können.

   

 

 

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