In breve: il ciclo cellulare alterna interfase (G1, S, G2) e mitosi. È regolato da cicline e CDK e controllato ai checkpoint. La proteina p53, un oncosoppressore, blocca il ciclo se il DNA è danneggiato o avvia l'apoptosi: la sua perdita è legata ai tumori.
Il ciclo cellulare è la cornice che contiene la divisione: prima di studiarlo aiuta avere chiare mitosi e meiosi. Rientra fra gli argomenti ad alto rendimento della Biologia del semestre filtro.
Le fasi del ciclo
| Fase | Cosa avviene |
|---|---|
| G1 (interfase) | Crescita cellulare e sintesi di proteine |
| S (interfase) | Replicazione del DNA |
| G2 (interfase) | Crescita e preparazione alla mitosi |
| Mitosi | Divisione del nucleo e dei cromosomi |
Cicline e CDK
L'avanzamento del ciclo è guidato dalle cicline, proteine che aumentano e diminuiscono in modo ciclico, e dalle CDK (chinasi ciclina-dipendenti). Il complesso ciclina-CDK, quando attivo, fosforila le proteine bersaglio e spinge la cellula alla fase successiva. È il "motore" molecolare del ciclo.
I checkpoint
I checkpoint sono punti di controllo che verificano se la cellula può procedere. Il checkpoint G1 controlla dimensioni e integrità del DNA prima della replicazione; il checkpoint G2 verifica che il DNA sia stato copiato correttamente; quello della metafase controlla l'attacco dei cromosomi al fuso. Se qualcosa non va, il ciclo si ferma.
La p53 e i tumori
La p53 è un oncosoppressore: di fronte a un danno al DNA blocca il ciclo per consentire la riparazione o, se il danno è irreparabile, avvia l'apoptosi. Quando la p53 è mutata, le cellule danneggiate continuano a dividersi: per questo la sua perdita di funzione è tra le alterazioni più comuni nei tumori.
Domande frequenti
Cos'è il ciclo cellulare?
È la sequenza ordinata di eventi che porta una cellula a crescere e dividersi in due cellule figlie. Comprende l'interfase (G1, S, G2) e la fase mitotica (mitosi e citodieresi).
Quali sono le fasi dell'interfase?
G1 (crescita e sintesi di proteine), S (replicazione del DNA) e G2 (crescita e preparazione alla divisione). L'interfase è la fase più lunga del ciclo, in cui la cellula svolge le sue funzioni.
Cosa sono cicline e CDK?
Le cicline sono proteine che variano di concentrazione durante il ciclo; le CDK (chinasi ciclina-dipendenti) sono enzimi che, attivati dalle cicline, fanno avanzare la cellula da una fase alla successiva.
Cosa sono i checkpoint del ciclo cellulare?
Sono punti di controllo (in G1, G2 e nella metafase) in cui la cellula verifica che tutto sia in ordine prima di procedere: integrità del DNA, corretta replicazione e corretto attacco dei cromosomi al fuso.
Che ruolo ha la proteina p53?
La p53 è un oncosoppressore: quando il DNA è danneggiato blocca il ciclo per permetterne la riparazione o, se il danno è irreparabile, avvia l'apoptosi (morte cellulare programmata). È spesso mutata nei tumori.
Cosa succede se i controlli del ciclo falliscono?
Se i checkpoint e gli oncosoppressori come la p53 non funzionano, cellule con DNA danneggiato possono dividersi senza controllo: è uno dei meccanismi alla base della formazione dei tumori.