Характеристики на деленето на туморните клетки - ракова митоза
Прединачалото на делене, клеткатае във фаза на растеж G1. След това идва фазата на активен синтез на ДНК (S-фаза), която води до образуването на две генетично идентични копия на хромозомната ДНК на клетката. Тези двойни хромозоми се наричат сестрински хроматиди. На този етап, дори преди началото на митозата, хроматидите могат ясно да се наблюдават под светлинен микроскоп.
Непосредствено прединачалото на митозата, клеткатанавлиза във фазата G2, която се инициира от ензими - циклин-зависими кинази. В самото начало на митозата, в прометафазата, всяка от сестринските хроматиди се свързва с протеини в своя центромер, което след това води до образуването на митотичното вретено. Когато всички хроматиди се свържат с протеини, възниква образуването на митотичното вретено или самата метафаза. В края на този процес ядрената мембрана изчезва.
Другагрупа ензими— комплексът от анафазни промотори — разлага протеини, които пречат на клетката да навлезе в анафаза. По време на анафазата тези ензими разцепват връзките, свързващи сестринските хроматиди една с друга, и двата комплекта хромозоми се отклоняват към противоположните полюси на клетката. Клетката се дели и двете дъщерни клетки навлизат или във фаза на продължителна почивка (фаза G0), или във фаза на растеж (фаза G1), когато репликацията на ДНК започва отново в клетките.
Във всякафаза на клетъчния растежима механизми, които следят правилността на процесите, протичащи в клетката, и предотвратяват навлизането на клетката в следващата фаза, когато се открият грешки. Митозата никога няма да започне, докато не бъдат идентифицирани всички грешки в клетъчната ДНК. За това са отговорни ензимите p53, ATM и CHK2. Образуването на митотичното вретено става под контрола на протеините BUB1 и MAD. Когато тези ензими са деактивирани, може да настъпи хромозомна сегрегация със смущения.
Хромозомната нестабилносте отличителен белег на раковите тумори, тъй като техните клетки много често са анеуплоидни. Като се има предвид сложността на митотичните процеси, човек може да си представи много механизми, които са отговорни за тази нестабилност. В онкологията са описани много мутации на гени, които поддържат нормалния митотичен процес.
Например,мутации в гена p53са отбелязани в различни места на рак. Загубата на функционалност в протеина p53 води до факта, че многобройни нарушения на структурата на ДНК не се откриват по време на клетъчното делене, което води до постепенно по-нататъшно разрушаване на генетичната структура и в крайна сметка до развитието на злокачествени новообразувания. Някои регулаторни протеини са мишени за вирусни онкогени. По този начин вирусът VTKL-1 произвежда протеина TAX.
Последниятинактивира ензима MAD1, което води до хромозомна нестабилност. Има много други протеини, участващи в регулирането на митозата, мутациите в които водят до развитие на тумор, като APC (мутацията води до аденоматозен полипоиден колит).
Нестабилността на хромозомната структура, съчетана с характерните характеристики на злокачествения фенотип (подвижност, инвазивност и метастази), прави туморните клетки по-чувствителни към цитотоксични лекарства, отколкото нормалните клетки. Именно поради тази висока чувствителност при лечението на рак е възможно да се използват цитостатици в такива дози, които имат летален ефект върху туморните клетки, но не причиняват необратими увреждания.здрави тъкани.