कोशिका चक्र नियंत्रण प्रणाली

कोशिका-चक्र नियंत्रण प्रणाली नियामक प्रोटीनों का एक नेटवर्क है जो चक्र की घटनाओं को ट्रिगर और समन्वित करता है तथा प्रगति की अनुमति देने से पहले उनके पूरा होने की पुष्टि करता है।

Definition

कोशिका-चक्र नियंत्रण प्रणाली साइक्लिन-निर्भर किनेज और उनके नियामकों तथा चेकपॉइंट्स का एक समूह है जो यह निर्धारित करता है कि कोशिका चक्र के प्रत्येक चरण में कब आगे बढ़ती है।

Scope

यह विषय साइक्लिन और साइक्लिन-निर्भर किनेज मशीनरी को शामिल करता है जो कोशिका-चक्र संक्रमणों को संचालित करती है, साइक्लिन संश्लेषण और विनाश, फॉस्फोराइलेशन और अवरोधकों द्वारा इस मशीनरी का विनियमन, और डीएनए अखंडता, प्रतिकृति और गुणसूत्र संलग्नता की निगरानी करने वाले चेकपॉइंट्स।

Core questions

• साइक्लिन और साइक्लिन-निर्भर किनेज कोशिका-चक्र संक्रमणों को कैसे समयबद्ध करते हैं?
• साइक्लिन-निर्भर किनेज गतिविधि को कैसे चालू और बंद किया जाता है?
• प्रमुख चेकपॉइंट्स क्या निगरानी करते हैं?
• प्रणाली यह कैसे सुनिश्चित करती है कि घटनाएँ एक बार और सही क्रम में हों?

Key theories

साइक्लिन-सीडीके ऑसिलेटर

साइक्लिन-निर्भर किनेज गतिविधि में उतार-चढ़ाव होता है क्योंकि साइक्लिन समय-समय पर संश्लेषित होते हैं और अचानक नष्ट हो जाते हैं, और ये उतार-चढ़ाव कोशिका चक्र के क्रमबद्ध संक्रमणों को संचालित करते हैं।

चेकपॉइंट नियंत्रण

निगरानी तंत्र डीएनए क्षति या अधूरी प्रतिकृति जैसी समस्याओं का पता लगाते हैं और उन्हें हल होने तक चक्र को रोकते हैं, जिससे कोशिका-चक्र की घटनाओं का क्रम और निष्ठा सुनिश्चित होती है।

Mechanisms

साइक्लिन-निर्भर किनेज केवल तभी सक्रिय होते हैं जब वे साइक्लिन से बंधे होते हैं, जिनके स्तर चक्र के दौरान बढ़ते और घटते हैं; सक्रियण और निरोधात्मक फॉस्फोराइलेशन तथा सीडीके अवरोधक प्रोटीन गतिविधि को और अधिक समायोजित करते हैं। विभिन्न साइक्लिन-सीडीके कॉम्प्लेक्स एस चरण और माइटोसिस में प्रवेश को संचालित करते हैं, और यूबिक्विटिन-प्रोटीसोम प्रणाली द्वारा साइक्लिन का लक्षित विनाश संक्रमणों को अपरिवर्तनीय बनाता है। G1/S, G2/M, और मेटाफ़ेज़-से-एनाफ़ेज़ संक्रमणों पर चेकपॉइंट्स तत्परता और क्षति को महसूस करते हैं, सीडीके गतिविधि या एनाफ़ेज़ की शुरुआत को तब तक रोकते हैं जब तक कि शर्तें पूरी नहीं हो जातीं।

Clinical relevance

नियंत्रण प्रणाली बताती है कि कोशिकाएं उच्च निष्ठा के साथ प्रसार को कैसे नियंत्रित करती हैं और यह कोशिकीय विनियमन को समझने के लिए एक केंद्रीय मॉडल है। यहां दिया गया उपचार वर्णनात्मक और गैर-निर्धारक है।

History

हंट द्वारा साइक्लिन की खोज और नर्स द्वारा केंद्रीय साइक्लिन-निर्भर किनेज की पहचान ने चक्र के इंजन का खुलासा किया, जबकि हार्टवेल की चेकपॉइंट अवधारणा ने समझाया कि कैसे व्यवस्था और निष्ठा लागू की जाती है, जिससे आधुनिक नियंत्रण प्रणाली का ढांचा तैयार हुआ।

Key figures

• Leland Hartwell
• Paul Nurse
• Tim Hunt
• David Morgan

Seminal works

• evans1983
• hartwell1989

Frequently asked questions

साइक्लिन को नष्ट क्यों किया जाना चाहिए?

साइक्लिन को नष्ट करने से संबंधित किनेज गतिविधि बंद हो जाती है, जिससे प्रत्येक संक्रमण अपरिवर्तनीय हो जाता है और प्रणाली रीसेट हो जाती है ताकि अगला चरण क्रम में आगे बढ़ सके।

यदि कुछ गलत हो तो चेकपॉइंट पर क्या होता है?

चेकपॉइंट आगे की प्रगति को रोकता है, उदाहरण के लिए साइक्लिन-निर्भर किनेज गतिविधि को बाधित करके या गुणसूत्र पृथक्करण में देरी करके, जब तक कि डीएनए क्षति जैसी समस्या को ठीक नहीं कर दिया जाता।