Interfase: Funksjon, oppgaver, rolle og sykdommer

Interphase refererer til den delen av cellesyklusen som oppstår mellom to celledelinger. I løpet av denne fasen utfører cellen sine normale funksjoner og forbereder seg på neste mitose. Riktig cellesyklusprogresjon overvåkes ved to interfase-kontrollpunkter og ved ett kontrollpunkt under mitose.

Hva er interfase?

Interfase refererer til den delen av cellesyklusen som oppstår mellom to celledelinger. Interfase er en del av cellesyklusen som består av mitose og fasen mellom celledelinger. I over 90 prosent av tiden for cellesyklusen bruker cellen i mellomfase. Både interfase og mitose er igjen delt inn i forskjellige seksjoner. Cellesyklusen er en tilbakevendende syklisk prosess, som er delt inn i cellevekst og celledeling. For å unngå forstyrrelser i celleproliferasjon er flere kontrollmekanismer innebygd i denne prosessen. Celleproliferasjon og cellevekst må være inne balansere. I embryogenese og de fysiske vekstfasene dominerer mitose innenfor cellesyklusen. Interfasen er delt inn i tre trinn. Dette er fasene G1, GS og G2. Bokstaven G står for det engelske ordet 'gap'. Avhengig av celletype kan fase G1 også følges av en lengre hvilefase, som kalles G0.

Funksjon og oppgave

Etter en celledeling (mitose) er det alltid en fase som forbereder neste celledeling. Dette er mellomfasen. Kroppens funksjon er alltid avhengig av dannelsen av nye celler og døden av gamle celler. I løpet av livet finner en konstant prosess med fornyelse og fornyelse sted. Selv i en alder av en organisme fungerer cellesyklusen fremdeles, selv om celledeling avtar da mer og mer. Under mitose dannes to nye celler med identisk genetisk materiale fra en celle. Det genetiske materialet er til stede som DNA i kromosomer. De kromosomer i sin tur består av en eller to kromatider. En kromatid er sammensatt av en DNA-dobbeltstreng og kromatin proteiner. I G1-trinnet i mellomfasen ble kromosomer hver inneholder bare ett kromatid, fordi under mitose ble de to identiske kromatidene i kromosomet separert og delt mellom de to nye cellene. I denne prosessen er G1-trinnet i interfase hovedsakelig preget av cellevekst og dannelse av nye celleorganeller. Videre foregår proteinbiosyntese og RNA-syntese. På dette stadiet når cellen sitt typiske kjerne-til-plasma-forhold. Når dette forholdet overskrides, kan ikke cellen lenger utføre sin spesifikke funksjon på dette stadiet. Cellen går inn i GS- eller G0-scenen. Under GS-trinnet (S for syntese) er cellen fortsatt i cellesyklusen og syntetiserer nytt DNA for å replikere identiske kromatider. En identisk kopi lages for hver kromatid. De er koblet sammen i kromosomet via sentromeren. Dermed består kromosomet nå av to kromatider. Sentrosomene dupliseres også. Dette skaper grunnlaget for neste celledeling. Imidlertid kan G1-trinnet også følges av et G0-trinn. Under G0-stadiet er cellen i en reversibel hvilefase der den ikke er forberedt på neste mitose. Avhengig av celletype, utfører cellen viktige funksjoner for organismen. Hvilefasen kan variere i lengde. For eksempel deler nerveceller seg vanligvis ikke igjen, og stamceller kan også forbli i dette stadiet i veldig lang tid. Imidlertid, hvis cellen allerede er i GS-fasen, vil neste celledeling finne sted snart. GS-trinnet blir fulgt av G2-trinnet i interfase. I dette stadiet fortsetter protein- og RNA-syntese som forberedelse til neste mitose. Samtidig blir det sjekket for å sikre at kromatidreplikasjonen har gått uten feil. Totalt varer interfasen omtrent 23 timer med ca. 10 timer for fase G1, 9 timer for fase GS og 4 timer for fase G2. Den påfølgende mitosen fullføres innen bare omtrent 40 minutter. Dermed tar en komplett cellesyklus omtrent 24 timer. Imidlertid, hvis interfasen blir avbrutt av hvilefaser, resulterer dette i ganske forskjellige tider for den totale prosessen. Dette varierer fra celletype til celletype.

Sykdommer og plager

Forstyrrelser i cellesyklusprosessen kan være ødeleggende Helse konsekvenser. Både i vekstfasen og i stabile livsfaser er det alltid viktig med riktig forhold mellom cellefornyelse og død av gamle celler. Hvis dette forholdet blir forstyrret, kan ondartede svulster utvikle seg. Kreft er alltid preget av ukontrollert cellevekst. Innen svulsten mislykkes reguleringsmekanismen som stopper pågående celledeling. Årsakene er mangfoldige. Imidlertid er det tre kontrollpunkter i cellesyklusen, som styrer riktig prosessforløp og samtidig tar seg av riktig distribusjon av kromosomer. Dermed er det to kontrollsystemer i mellomfasen og ett kontrollsystem i celledelingsfasen. Innen mitose foregår det en sjekk ved metafasekontrollpunktet om alle kromosomer er festet til spindelen. I mellomfase er det G1-sjekkpunktet og G2-sjekkpunktet. Her blir det sjekket i hvert tilfelle for å se om miljøforholdene er gunstige for celledeling. Ved G2-sjekkpunktet blir det fortsatt sjekket om kromosomene har to kromatider. Ved hjelp av et kompleks av cyklinavhengig kinase og cyklin blir celledeling deretter regulert.