Interfaas: funktsioon, ülesanded, roll ja haigused

Interfaas viitab rakutsükli osale, mis toimub kahe rakujaotuse vahel. Selles faasis täidab rakk oma tavapäraseid funktsioone ja valmistub järgmiseks mitoosiks. Rakutsükli õiget progresseerumist jälgitakse kahes faaside vahelises kontrollpunktis ja ühes kontrollpunktis mitoosi ajal.

Mis on interfaas?

Interfaas viitab rakutsükli osale, mis toimub kahe rakujaotuse vahel. Interfaas on rakutsükli osa, mis koosneb mitoosist ja rakkude jagunemise vahelisest faasist. Üle 90 protsendi rakutsükli ajast veedab rakk interfaasides. Nii faas kui ka mitoos jagunevad jällegi erinevateks osadeks. Rakutsükkel on korduv tsükliline protsess, mis jaguneb rakkude kasvuks ja rakkude jagunemiseks. Rakkude paljunemise häirete vältimiseks on sellesse protsessi sisse ehitatud mitu juhtimismehhanismi. Rakkude proliferatsioon ja rakkude kasv peavad olema tasakaal. Embrüogeneesis ja füüsilises kasvufaasis domineerib rakutsüklis mitoos. Interfaas on jagatud kolmeks etapiks. Need on faasid G1, GS ja G2. G-täht tähistab ingliskeelset sõna "gap". Sõltuvalt rakutüübist võib faasile G1 järgneda ka pikem puhkefaas, mida nimetatakse G0-ks.

Funktsioon ja ülesanne

Pärast rakkude jagunemist (mitoosi) on alati faas, mis valmistab ette järgmise rakujaotuse. See on vahefaas. Keha funktsioon sõltub alati uute rakkude moodustumisest ja vanade rakkude surmast. Elu käigus toimub pidev uuenemise ja taastumise protsess. Isegi organismi vanas eas rakutsükkel toimib endiselt, kuigi selleks ajaks rakkude jagunemine aeglustub üha enam. Mitoosi ajal moodustatakse ühest rakust kaks uut identse geneetilise materjaliga rakku. Geneetiline materjal esineb DNA-s DNA-s kromosoomid. kromosoomid koosnevad omakorda ühest või kahest kromatiidist. Kromatiid koosneb DNA kaheahelalisest ja kromatiin valgud. Interfaasi G1 etapis on kromosoomid kumbki sisaldab ainult ühte kromatiidi, kuna mitoosi ajal eraldati kromosoomi kaks identset kromatiidi ja jagati vastavalt kahe uue raku vahel. Selles protsessis iseloomustab faaside G1 etappi peamiselt rakkude kasv ja uute raku organellide moodustumine. Lisaks toimub valgu biosüntees ja RNA süntees. Selles etapis saavutab rakk oma tüüpilise tuuma ja plasma suhte. Selle suhte ületamisel ei saa rakk selles etapis enam oma spetsiifilist funktsiooni täita. Rakk siseneb GS või G0 staadiumi. GS staadiumis (S sünteesimiseks) on rakk endiselt rakutsüklis ja sünteesib uue DNA identsete kromatiidide paljundamiseks. Iga kromatiidi kohta tehakse identne koopia. Need on tsentromere kaudu kromosoomis ühendatud. Seega koosneb kromosoom nüüd kahest kromatiidist. Tsentrosoomid ka dubleerivad. See loob aluse järgmisele rakujagunemisele. Kuid G1 etapile võib järgneda ka G0 etapp. G0 staadiumi ajal on rakk pöörduvas puhkefaasis, kus ta pole järgmise mitoosi jaoks ette valmistatud. Sõltuvalt rakutüübist täidab rakk seejärel organismi jaoks olulisi funktsioone. Puhkefaas võib olla erineva pikkusega. Näiteks närvirakud tavaliselt enam ei jagu ja ka tüvirakud võivad selles staadiumis püsida väga kaua. Kui aga rakk on juba GS staadiumis, toimub varsti järgmine rakujagunemine. GS-etapile järgneb interfaasi G2-etapp. Selles etapis jätkub valgu ja RNA süntees järgmise mitoosi ettevalmistamiseks. Samal ajal kontrollitakse, kas kromatiidi replikatsioon on kulgenud vigadeta. Kokku kestab interfaas umbes 23 tundi, umbes 10 tundi faasi G1 korral, 9 tundi faasi GS korral ja 4 tundi faasi G2 korral. Järgnev mitoos lõpeb vaid umbes 40 minutiga. Seega võtab rakkude täielik tsükkel umbes 24 tundi. Kui aga faas katkestatakse puhkefaasidega, on see kogu protsessi jaoks üsna erinev. See on rakutüübilt erinev.

Haigused ja vaevused

Rakutsükli protsessi häired võivad olla laastavad tervis tagajärjed. Nii kasvufaasis kui ka stabiilses elufaasis on rakkude uuenemise õige suhe ja vanade rakkude surm alati oluline. Kui see suhe on häiritud, võivad tekkida pahaloomulised kasvajad. vähk iseloomustab alati rakkude kontrollimatu kasv. Kasvaja sees ebaõnnestub regulatiivne mehhanism, mis peatab rakkude jagunemise. Põhjused on mitmekordsed. Kuid rakutsüklis on kolm kontrollpunkti, mis kontrollivad protsesside õiget kulgu ja hoolitsevad samal ajal õige jaotus kromosoomidest. Seega on interfaasis kaks juhtimissüsteemi ja rakkude jagunemise faasis üks juhtimissüsteem. Mitoosi piires toimub metafaasi kontrollpunktis kontroll, kas kõik kromosoomid on spindli külge kinnitatud. Interfaasides on G1 kontrollpunkt ja G2 kontrollpunkt. Siin kontrollitakse igal juhul, kas keskkonnatingimused on rakkude jagunemiseks soodsad. G2 kontrollpunktis kontrollitakse endiselt, kas kromosoomidel on kaks kromatiidi. Tsükliinist sõltuva kinaasi ja tsükliini kompleksi abil reguleeritakse seejärel rakkude jagunemist.