Interphase

De Interphase verwijst naar het gedeelte van de celcyclus dat tussen twee celdelingen ligt. In deze fase vervult de cel zijn normale functies en bereidt hij zich voor op de volgende mitose. Het juiste verloop van de celcyclus wordt bewaakt op twee controlepunten van de interfase en één controlepunt tijdens mitose.

Wat is de interfase?

De interfase is een onderdeel van de celcyclus, die bestaat uit mitose en de fase tussen celdelingen. De cel brengt meer dan 90 procent van de tijd in de celcyclus door in de interfase. Zowel de interfase als de mitose zijn weer onderverdeeld in verschillende secties.

De celcyclus is een terugkerend cyclisch proces, dat is onderverdeeld in celgroei en celdeling. In dit proces zijn verschillende controlemechanismen ingebouwd om verstoringen in de celreproductie te voorkomen.

Celreproductie en celgroei moeten in een evenwichtige relatie tot elkaar staan. In de embryogenese en de fysieke groeifasen, overheerst mitose binnen de celcyclus.

De interfase is verdeeld in drie secties. Dit zijn fasen G1, GS en G2. De letter G staat voor het Engelse woord 'gap' voor 'gap'. Na fase G1 kan, afhankelijk van het type cel, een langere rustfase volgen die G0 wordt genoemd.

Functie en taak

Na celdeling (mitose) is er altijd een fase die de volgende celdeling voorbereidt. Dat is de interfase. De functie van het lichaam is altijd afhankelijk van de vorming van nieuwe cellen en het afsterven van oude cellen.

In de loop van het leven is er een constant vernieuwings- en regeneratieproces. Zelfs als een organisme oud is, werkt de celcyclus nog steeds, al vertraagt ​​de celdeling tot die tijd steeds meer.

Tijdens mitose creëert één cel twee nieuwe cellen met identiek genetisch materiaal. Het erfelijk materiaal is als DNA in de chromosomen aanwezig. De chromosomen bestaan ​​op hun beurt uit een of twee chromatiden. Een chromatide is samengesteld uit een dubbele DNA-streng en chromatine-eiwitten.

In de G1-fase van de interfase bevatten de chromosomen elk slechts één chromatide, omdat tijdens mitose de twee identieke chromatiden van het chromosoom werden gescheiden en elk verdeeld over de twee nieuwe cellen. De G1-fase van de interfase wordt voornamelijk gekenmerkt door celgroei en de vorming van nieuwe celorganellen. Verder vindt proteïnebiosynthese en RNA-synthese plaats.

In dit stadium bereikt de cel zijn typische kern-tot-plasma-verhouding. Als deze verhouding wordt overschreden, kan de cel in dit stadium niet langer zijn specifieke functie uitoefenen. De cel gaat het GS- of G0-stadium in.

Tijdens het GS-stadium (S voor synthese) bevindt de cel zich nog in de celcyclus en synthetiseert nieuw DNA om identieke chromatiden te repliceren. Voor elke chromatide wordt een identieke kopie gemaakt. Ze zijn via de centromeer met elkaar verbonden binnen het chromosoom. Dus het chromosoom bestaat nu uit twee chromatiden. De centrosomen verdubbelen ook. Dit legt de basis voor de volgende celdeling.

Na de G1-etappe kan echter ook een G0-etappe volgen. Tijdens het G0-stadium bevindt de cel zich in een omkeerbare rustfase, waarin hij niet voorbereid is op de volgende mitose. Afhankelijk van het celtype neemt de cel dan belangrijke functies voor het organisme op zich. De rustfase kan verschillende lengtes hebben. Zo delen zenuwcellen zich meestal niet meer en kunnen stamcellen ook heel lang in dit stadium blijven.

Als de cel zich echter al in het GS-stadium bevindt, vindt binnenkort de volgende celdeling plaats. Na de GS-fase volgt de G2-fase de interfase. In deze fase gaat de eiwit- en RNA-synthese verder ter voorbereiding op de volgende mitose. Tegelijkertijd wordt gecontroleerd of de replicatie van de chromatiden foutloos is verlopen.

In totaal duurt de interfase ongeveer 23 uur met ongeveer 10 uur voor fase G1, 9 uur voor fase GS en 4 uur voor fase G2. De daaropvolgende mitose is in slechts ongeveer 40 minuten voltooid. Een volledige celcyclus duurt dus ongeveer 24 uur. Als de interfase echter wordt onderbroken door rustfasen, zijn de tijden voor het totale proces compleet anders. Dit verschilt van celtype tot celtype.

Ziekten en aandoeningen

Storingen in de celcyclus kunnen verwoestende gevolgen voor de gezondheid hebben. Zowel in de groeifase als in stabiele levensfasen is de juiste balans tussen celvernieuwing en het afsterven van oude cellen altijd belangrijk. Als deze relatie wordt verstoord, kunnen kwaadaardige tumoren ontstaan. Kanker wordt altijd gekenmerkt door ongecontroleerde celgroei. Het regulerende mechanisme dat de voortdurende celdeling stopt, faalt in de tumor. De oorzaken zijn divers.

Er zijn echter drie controlepunten in de celcyclus, die het juiste verloop van de processen sturen en tegelijkertijd zorgen voor de juiste verdeling van de chromosomen. Er zijn twee controlesystemen binnen de interfase en één controlesysteem binnen de celdelingsfase. Tijdens mitose wordt op het metafasecontrolepunt gecontroleerd of alle chromosomen aan de spil vastzitten. In de interfase is er het G1-controlepunt en het G2-controlepunt. Hier wordt nagegaan of de omgevingsomstandigheden gunstig zijn voor celdeling. Bij het G2-ijkpunt wordt gecontroleerd of de chromosomen twee chromatiden hebben. De celdeling wordt vervolgens gereguleerd door middel van een complex van cycline-afhankelijke kinase en cycline.