Кіріспе

Жануарлар жасуша циклының бақылау нүктесі (R), сонымен қатар Start немесе G1/S бақылау нүктесі деп те аталады, жануарлар жасуша циклының G1 фазасындағы жасуша циклының бақылау нүктесі болып табылады, онда жасуша жасуша циклына "міндеттеледі" және одан кейін көбеюді ынталандыру үшін сыртқы сигналдар қажет болмайды. Рестрикция нүктесінің ерекше биохимиялық белгісі – G1/S және S фазалық циклин-CDK кешендерінің белсендірілуі, олар ДНК репликациясын, центросоманың көбеюін және жасуша циклының басқа да ерте кезеңдерін бастайтын белоктарды фосфорилирлейді. Бұл үш негізгі жасуша циклының бақылау нүктелерінің бірі, ал қалған екеуі – G2/M ДНК зақымдануын бақылау нүктесі және шпиндель бақылау нүктесі.

Тарих

Бастапқыда Говард Мартин Темин тауық жасушалары ДНК-сын көбейтуге міндетті болатын және сыртқы сигналдарға тәуелді емес нүктеге жететінін көрсетті. Шамамен 20 жыл өткен соң, 1973 жылы Артур Парди G1 фазасында бір ғана шектеу нүктесі бар екенін анықтады. Бұрын G1 фазасы митоз бен S фазасы арасындағы уақыт ретінде ғана қарастырылатын. G1 фазасында жасушаның орналасуын анықтайтын молекулалық немесе морфологиялық маркерлер белгілі болған жоқ. Парди екі кезеңді блок әдісін қолданды, онда жасушаларды бір жасуша циклының блогынан (мысалы, маңызды аминқышқылдарды алып тастау немесе сарысуды алып тастау) екінші блогына ауыстырып, әрбір блоктың S фазасына өтуге кедерес ету тиімділігін салыстырды. Ол барлық зерттелген жағдайларда екі блок та S фазасына өтуді тоқтатуда бірдей тиімді екенін тапты, бұл олардың барлығы G1 фазасындағы бір нүктеде әрекет ететінін көрсетеді, ол осы нүктені "шектеу нүктесі" немесе R нүктесі деп атады. 1985 жылы Зеттерберг пен Ларссон жасуша циклінің барлық кезеңдерінде сарысудың жетіспеуі ақуыз синтезін тежеуге әкелетінін анықтады. Тек митоздық емес жасушаларда (яғни G1 фазасының басындағы жасушаларда) ғана сарысуды алып тастау жасушаларды тоқтау фазасына (G0) түсірді. Шындығында, Зеттерберг жасуша циклы ұзақтығының барлық айырмашылығын жасушаның шектеу нүктесінен S фазасына өтуіне қажетті уақытпен түсіндіруге болатынын анықтады.

Динамикасы

2008 жылы Дьюк университетінің Линчхонг Ю және Джо Невинс топтары жариялаған мақалада, бистабильді гистерезистік E2F коммутаторы шектеу нүктесін анықтайтыны көрсетілді. E2F өзінің белсенділігін күшейтеді, сонымен қатар өзінің тежегішінің (pRb) тежелуін күшейтеді, осылайша екі кері байланыс циклын (басқаларымен бірге) құрайды, олар бистабильді жүйелерді қалыптастыруда маңызды рөл атқарады. Осы зерттеу авторлары E2F белсенділігін бағалау үшін E2F промоторымен басқарылатын тұрақсыздандырылған GFP жүйесін пайдаланды. Сарысудан айырылған жасушалар әртүрлі сарысу концентрацияларымен стимуляцияланды, ал GFP көрсеткіштері жеке жасуша деңгейінде тіркелді. Олар GFP репортерінің қосылған немесе өшірілген күйде екенін анықтады, бұл E2F-тің барлық зерттелген сарысу деңгейлерінде толығымен белсенді немесе белсенді емес екенін көрсетеді. E2F жүйесінің тарихқа тәуелділігін талдаған қосымша эксперименттер, оның гистерезистік бистабильді коммутатор ретінде жұмыс істейтінін растады.

Қатерлі ісік

Қатерлі ісік қалыпты шектеу нүктесі функциясының бұзылуы ретінде қарастырылуы мүмкін, себебі жасушалар үнемі және тиісінше жасуша циклына қайтадан еніп, G0 фазасына өтпейді. Шектеу нүктесіне қарайтын жолдың көптеген кезеңдеріндегі мутациялар жасушалардың қатерлі өсуіне себеп болуы мүмкін. Қатерлі ісіктерде ең көп мутацияланатын гендердің ішінде Cdks және CKIs бар; гипербелсенді Cdks немесе гипобелсенді CKIs шектеу нүктесінің қатаңдығын азайтады, соның салдарынан көптеген жасушалар қартаюдан қаша алады. Шектеу нүктесі жаңа дәрілік терапияларды әзірлеуде маңызды роль атқарады. Қалыпты физиологиялық жағдайларда барлық жасуша көбеюі шектеу нүктесімен реттеледі. Бұл қасиетті пайдаланып, химиялық терапиядан қатерлі емес жасушаларды қорғауға болады. Химиялық терапия препараттары көбінесе қарқынды көбейіп жатқан жасушаларға шабуыл жасайды. Шектеу нүктесінің толық аяқталуын тежейтін препараттарды, мысалы өсу факторы рецепторларының ингибиторларын қолдану арқылы, қалыпты жасушалардың көбеюіне тосқауыл қойылады, осылайша олар химиялық терапиядан қорғалады.