1.細(xì)胞周期的時(shí)相分類。
一般而言, 細(xì)胞周期可以分為四個(gè)時(shí)相: G1(DNA 合成前期); S 期( DNA 合成期) ; G2 期( DNA 合成后期) 和 M 期( 有絲分裂期) 。 有些學(xué)者把某些從G1 期退出細(xì)胞周期但是仍然存活, 在適當(dāng)刺激后還能再次進(jìn)入細(xì)胞周期的一類細(xì)胞, 稱為G0 期。 所以如果把 G0 期細(xì)胞也算上, 細(xì)胞周期可以分為 5 個(gè)時(shí)相。 在實(shí)際的研究工作中,為了簡(jiǎn)化細(xì)胞周期, 也常常根據(jù)染色體的倍數(shù)進(jìn)行分類: G0/G1 期細(xì)胞因?yàn)樵?DNA 復(fù)制過(guò)程之前, 因此細(xì)胞內(nèi)染色體是二倍體( 2N) ; S 期細(xì)胞正在進(jìn)行 DNA 的復(fù)制, 但是整個(gè)DNA 復(fù)制的過(guò)程并沒(méi)有全部完成, 因此細(xì)胞內(nèi)染色體介于二倍體和四倍體之間; G2/M 期的細(xì)胞已經(jīng)完成了 DNA 復(fù)制過(guò)程, 因此細(xì)胞內(nèi)染色體是四倍體(4N) 。 所以如果根據(jù)染色體的倍數(shù)進(jìn)行分類, 細(xì)胞周期的時(shí)相可以分為: G0/G1 期、 S 期和 G2/M 期三個(gè)時(shí)相。
2.在細(xì)胞周期的過(guò)程中, 有兩個(gè)重要的 check-point 檢查點(diǎn):
1) 是 G1/S 期檢查點(diǎn); 2) 是 G2/M期檢查點(diǎn)。
3.在細(xì)胞周期過(guò)程中, 存在 Cyclin———CDK———CKI 的信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò), 確保了細(xì)胞周期
整個(gè)過(guò)程的精準(zhǔn)調(diào)控。
Cyclin 和 CKI 都能調(diào)控 CDK, 但是 Cyclin 正向調(diào)控 CDK; 而 CKI負(fù)向調(diào)控 CDK。G1 期主要表達(dá)的 Cyclin 分子是 Cyclin D 和 Cyclin E。Cyclin D 可以和 CDK4或者 CDK6 相互結(jié)合; Cyclin E 主要和 CDK2 相互結(jié)合。 S 期主要表達(dá) Cyclin A, 它也是和CDK2 相互結(jié)合。 M 期主要表達(dá) Cyclin B, 它主要和 CDK1 相互結(jié)合。 CKI 可以分為兩類 Ink4(代表分子: p16、 p 15、 p18 和 p19) ; 另一類是 KIP(包括 p21, p27 和 p57) 。
4.調(diào)控細(xì)胞周期的信號(hào)通路主要是兩條: Rb 調(diào)控通路和 p53 調(diào)控通路。
在 Rb 調(diào)控通路中,生長(zhǎng)因子結(jié)合相應(yīng)的受體, 促進(jìn) Cyclin 表達(dá); Cyclin 與相應(yīng) CDK 結(jié)合形成復(fù)合物, 促進(jìn)
Rb 蛋白磷酸化, 磷酸化的 Rb 釋放核轉(zhuǎn)錄因子 E2F, 游離的 E2F 進(jìn)入核內(nèi), 促進(jìn)下游基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。 在 p53 調(diào)控通路中, p53 主要在 G1 檢查點(diǎn)上發(fā)揮重要作用。 最常見(jiàn)的作用機(jī)制和通路是: p53 可作為轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到 p21 的啟動(dòng)子區(qū)域并激活 p21 基因轉(zhuǎn)錄。 當(dāng)細(xì)胞DNA 受損后, p21 基因在 p53 誘導(dǎo)下表達(dá)水平升高, 抑制 CDK 活性, 阻止細(xì)胞從 G1 期進(jìn)入 S 期, 使細(xì)胞停止于 G1 期。
5.檢測(cè)細(xì)胞周期的方法主要有兩種:
1) 檢測(cè)細(xì)胞周期相關(guān)的明星分子(例如: Cyclin、 CDK、CKI 以及相應(yīng)的信號(hào)通路中的明星核心分子) ; 2) 是通過(guò) PI 染色實(shí)驗(yàn), 采用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞周期的變化。


