Starpfāze attiecas uz šūnu cikla daļu, kas notiek starp divām šūnu dalījumiem. Šajā fāzē šūna veic savas parastās funkcijas un gatavojas nākamajai mitozei. Pareiza šūnu cikla progresēšana tiek novērota divos starpfāžu kontrolpunktos un vienā kontrolpunktā mitozes laikā.
Kas ir starpfāzes?
Starpfāze attiecas uz šūnu cikla daļu, kas notiek starp divām šūnu dalījumiem. Starpfāze ir šūnu cikla daļa, kas sastāv no mitozes un fāzes starp šūnu dalīšanos. Vairāk nekā 90 procentos no šūnu cikla laika šūna pavada starpfāzēs. Gan starpfāze, gan mitoze atkal ir sadalīta dažādās sadaļās. Šūnu cikls ir atkārtots ciklisks process, kas tiek sadalīts šūnu augšanā un šūnu dalīšanās procesos. Lai izvairītos no šūnu proliferācijas traucējumiem, šajā procesā ir iebūvēti vairāki kontroles mehānismi. Šūnu proliferācijai un šūnu augšanai jābūt iekšā līdzsvarot. Embriogenezē un fiziskās augšanas fāzēs šūnu ciklā dominē mitoze. Starpfāze ir sadalīta trīs posmos. Tās ir fāzes G1, GS un G2. Burts G apzīmē angļu vārdu “gap”. Atkarībā no šūnas veida G1 fāzei var sekot arī ilgāka atpūtas fāze, ko sauc par G0.
Funkcija un uzdevums
Pēc šūnu dalīšanās (mitozes) vienmēr ir fāze, kas sagatavo nākamo šūnu dalījumu. Šī ir starpfāze. Ķermeņa funkcija vienmēr ir atkarīga no jaunu šūnu veidošanās un veco šūnu nāves. Dzīves gaitā notiek pastāvīgs atjaunošanās un atjaunošanās process. Pat organisma vecumā šūnu cikls joprojām darbojas, lai gan līdz tam šūnu dalīšanās palēninās arvien vairāk. Mitozes laikā no vienas šūnas izveidojas divas jaunas šūnas ar identisku ģenētisko materiālu. Ģenētiskais materiāls DNS atrodas DNS hromosomas. hromosomas savukārt sastāv no vienas vai divām hromatīdām. Hromatīdu veido DNS dubultā virkne un hromatīns proteīni. Starpfāžu G1 stadijā hromosomas katrs satur tikai vienu hromatīdu, jo mitozes laikā abi identiskie hromosomu hromatīdi tika atdalīti un sadalīti attiecīgi starp abām jaunajām šūnām. Šajā procesā starpfāzes G1 posmu galvenokārt raksturo šūnu augšana un jaunu šūnu organoīdu veidošanās. Turklāt notiek olbaltumvielu biosintēze un RNS sintēze. Šajā posmā šūna sasniedz tipisko kodola un plazmas attiecību. Kad šī attiecība ir pārsniegta, šūna šajā posmā vairs nevar veikt savu specifisko funkciju. Šūna nonāk GS vai G0 stadijā. GS stadijā (S sintēzei) šūna joprojām atrodas šūnu ciklā un sintezē jaunu DNS, lai atkārtotu identiskas hromatīdas. Katrai hromatīdai tiek izgatavota identiska kopija. Tie ir savienoti kopā hromosomā, izmantojot centromēru. Tādējādi hromosoma tagad sastāv no diviem hromatīdiem. Centrosomas arī dublējas. Tas rada pamatu nākamajai šūnu dalīšanai. Tomēr G1 posmam var sekot arī G0 posms. G0 stadijā šūna atrodas atgriezeniskā atpūtas fāzē, kurā tā nav sagatavota nākamajai mitozei. Pēc tam šūna veic svarīgas organisma funkcijas. Atpūtas fāze var būt dažāda garuma. Piemēram, nervu šūnas parasti vairs nedalās, un arī cilmes šūnas var palikt šajā stadijā ļoti ilgu laiku. Tomēr, ja šūna jau atrodas GS stadijā, drīz notiks nākamā šūnu dalīšanās. Pēc GS posma seko G2 starpfāžu posms. Šajā posmā olbaltumvielu un RNS sintēze turpinās, gatavojoties nākamajai mitozei. Tajā pašā laikā tiek veiktas pārbaudes, lai pārliecinātos, ka hromatīdu replikācija ir noritējusi bez kļūdām. Kopumā starpfāze ilgst apmēram 23 stundas, apmēram 10 stundas G1 fāzei, 9 stundas GS fāzei un 4 stundas G2 fāzei. Turpmākā mitoze tiek pabeigta tikai aptuveni 40 minūtēs. Tādējādi pilnīgs šūnu cikls aizņem apmēram 24 stundas. Tomēr, ja starpfāzi pārtrauc atpūtas fāzes, tā rezultātā visa procesa laiks ir diezgan atšķirīgs. Tas atšķiras no šūnu veida.
Slimības un kaites
Šūnu cikla procesa traucējumi var būt postoši veselība sekas. Gan augšanas fāzē, gan stabilās dzīves fāzēs vienmēr ir svarīga pareiza šūnu atjaunošanās attiecība un veco šūnu nāve. Ja šī attiecība ir traucēta, var attīstīties ļaundabīgi audzēji. vēzis vienmēr raksturo nekontrolēta šūnu augšana. Audzēja ietvaros neizdodas regulējošais mehānisms, kas aptur notiekošo šūnu dalīšanos. Cēloņi ir daudzveidīgi. Tomēr šūnu ciklā ir trīs kontrolpunkti, kas kontrolē pareizu procesu gaitu un vienlaikus rūpējas par pareizu procesu sadale no hromosomām. Tādējādi starpfāzē ir divas vadības sistēmas un šūnu dalīšanas fāzē - viena vadības sistēma. Mitozes ietvaros metafāzes kontrolpunktā notiek pārbaude, vai visas hromosomas ir piestiprinātas vārpstai. Starpfāzēs ir G1 kontrolpunkts un G2 kontrolpunkts. Šeit katrā gadījumā tiek veikta pārbaude, vai vides apstākļi ir labvēlīgi šūnu dalīšanai. G2 kontrolpunktā joprojām tiek pārbaudīts, vai hromosomām ir divi hromatīdi. Pēc tam no ciklīna atkarīgās kināzes un ciklīna kompleksa tiek regulēta šūnu dalīšanās.
