细胞周期与分裂

细胞周期(cell cycle)

/ SEL SY-kul /

想想看,一个受精卵如何变成由数万亿个细胞组成的婴儿,又或者擦破的膝盖如何愈合。这一切的背后,都是一个细胞变成两个,一次又一次。但细胞不能想分裂就随时一分为二——它必须先长大,把全部 DNA 复制一份,好让每个新细胞都得到一整套,再仔细检查一切是否就绪。细胞周期就是细胞为了生长、再分裂成两个所经历的那一套有序、重复的步骤。

这个周期主要分为两大部分。漫长的那部分叫间期,在此期间细胞生长、做着自己日常的工作、并复制 DNA。短暂而戏剧化的那部分叫有丝分裂期(M 期),其中被复制的 DNA 被平均分成两半,细胞也在物理上收缩成两个子细胞。间期本身又分为 G1(生长)、S(DNA 合成)和 G2(继续生长并检查)。一个典型的人类细胞完成整个循环大约需要 24 小时,不过这在不同类型的细胞之间差异极大。

细胞周期之所以重要,是因为它必须被极其小心地控制。分裂得太少,伤口永远不愈合、胚胎永远无法成形;分裂得太多、或带着受损的 DNA 去分裂,就会长出肿瘤。因此细胞通过分子“管理者”(细胞周期蛋白和 CDK)来运行这个周期,并在检查点暂停,确认每个阶段都正确完成后,才允许下一个阶段开始。一个常见的误解是,认为你体内的每个细胞都在不停地分裂——事实上许多成熟细胞,比如大多数神经元,会退出周期,可能永远不再分裂。

你肠道内壁的细胞大约每隔几天就分裂一次,差不多每周就把那层内壁整个更新一遍;而一个成熟的心肌细胞可能几十年都完全不分裂——同样一套细胞周期机器,运转的速度却天差地别。

同样的周期,在不同组织中以截然不同的速度运行。

细胞周期是一个带有单向承诺点的循环:一旦细胞通过 G1 晚期的检查点,它通常就已承诺要分裂下去,因此周期里真正的决策大多发生在 DNA 复制还没开始之前。

又称
cell division cycle细胞分裂周期細胞分裂週期