stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
چرخه سلول
فازها

چرخه سلولی یوکاریوت‌ها شامل ۴ فاز می‌شود: فاز G1، فاز S یا سنتز، فاز G2 (این سه فاز همان اینترفاز را تشکیل می‌دهند) و فاز M (میتوز و سیتوکینز). فاز M خود شامل دو فرایند کاملاً جفت شده می‌باشد: میتوز، که در آن هسته سلول تقسیم می‌شود و سیتوکینز، که در آن سیتوپلاسم و غشاء سلولی برای تشکیل دو سلول دختری تقسیم می‌شوند. فعالسازی هر فاز وابسته به پیشرفت صحیح و تکمیل فاز قبلی است. سلول‌هایی که به صورت موقت یا برگشت‌پذیر تقسیم خود را متوقف کرده‌اند، گفته می‌شود که وارد فاز سکونی به نام G0 یا فاز استراحت شده‌اند.
| حالت | فاز | مخفف | شرح |
| --- | --- | --- | --- |
| استراحت | Gap 0 | G0 | فازی که در آن سلول چرخه را رها کرده و تقسیم خود را متوقف کرده است. |
| اینترفاز | Gap 1 | G1 | رشد سلول. نقطه بازرسی G1 تضمین می‌کند که همه چیز برای سنتز DNA آماده باشد. |
| اینترفاز | سنتز | S | همانندسازی DNA |
| اینترفاز | Gap 2 | G2 | رشد و آماده‌سازی جهت میتوز. نقطه وارسی G2 تضمین می‌کند که همه چیز برای ورود به فاز M یا میتوز و تقسیم سلولی آماده باشد. |
| تقسیم سلول | میتوز | M | رخداد تقسیم سلول. نقطه وارسی متافازی تضمین می‌کند سلول برای تقسیم کامل، آماده باشد. |
فازها > فاز G0 (سکون)

G0 فاز استراحت است که در آن سلول، چرخه را رها کرده و تقسیمش را متوقف می‌کند. چرخه سلولی با این فاز آغاز می‌شود. سلول‌هایی که تکثیر نمی‌یابند (تقسیم نشونده) در یوکاریوت‌های پرسلولی عمدتاً از فاز G1 وارد فاز سکون G0 شده و تا مدت زمان نسبتاً طولانی یا همیشگی (در رابطه با نورون‌ها) در این فاز باقی می‌مانند. این فاز معمولاً مخصوص سلول‌هایی است که به‌طور کامل متمایز شده‌اند. برخی سلول‌ها نیز به صورت نیمه دائمی وارد این فاز سکون می‌شوند که به نوعی پسامیتوزی هستند؛ مانند برخی سلول‌های کبد، کلیه و معده. از سوی دیگر، بعضی سلول‌ها نیز به هیچ وجه وارد فاز سکون یا G0 نمی‌شوند و در طول زندگی ارگانیسم، به‌طور مداوم به تقسیم خود ادامه می‌دهند؛ مانند سلول‌های اپی‌تلیالی.
واژه پسامیتوزی برخی مواقع به سلول‌های در حال سکون و برخی مواقع به سلول‌های پیر تلقی می‌شود. پیری سلولی در پاسخ به آسیب DNA و استرس خارجی رخ می‌دهد و معمولاً منجر به توقف فاز G1 می‌شود. این فرایند به نوعی جایگزین آپوپتوز سلول‌های آسیب دیده، شمرده می‌شود.
فازها > اینترفاز

اینترفاز نشان دهنده فازی میان دو میتوز موفق است. اینترفاز شامل مجموعه ای از تغییرات و فرآیندهایی است که در سلول‌ها و هسته‌های تازه تشکیل شده رخ داده تا آن‌ها را برای تقسیم دوباره آماده کند. این فاز همچنین با عناوین فاز آماده‌سازی یا فاز اینترمیتوز نیز شناخته می‌شود. به‌طور کلی، اینترفاز حداقل حدود ۹۱ درصد زمان کل چرخه سلولی را شامل می‌شود.
اینترفاز در ۳ فاز اتفاق می‌افتد که شامل G1، S و G2 می‌شود و به دنبال آن‌ها میتوز و سیتوکینز نیز رخ می‌دهد. مهم‌ترین مرحله اینترفاز، مرحله S است که در آن DNA هسته ای سلول دوبرابر می‌شود.
فازها > اینترفاز > فاز G1 (اولین فاز رشد یا گپ فاز پسامیتوزی)

اولین فاز در مرحله اینترفاز که از انتهای میتوز قبلی تا ابتدای سنتز DNA به طول می‌انجامد، فاز G1 نام دارد (حرف G از کلمه فاصله یا Gap می‌آید). این فاز همچنین فاز رشد یا Growth اولیه نیز نامیده می‌شود. در طول این فاز، فرآیندهای بیوسنتتیک سلولی که سرعتشان در فاز M کاهش یافته بود، با سرعت بالایی از سر گرفته می‌شوند. مدت زمان فاز G1 به‌طور گسترده‌ای حتی میان سلول‌های مختلف یک گونه نیز متفاوت است. در این مرحله از اینترفاز، سلول، ذخایر پروتئینی و تعداد اندامک‌هایی نظیر میتوکندری و ریبوزوم را افزایش داده و همچنین اندازه اش رشد می‌کند. در فاز G1، سلول سه گزینه جهت ادامه دارد:
ادامه چرخه سلولی و ورود به فاز S
توقف چرخه سلولی و ورود به فاز G0 جهت شروع تمایز سلولی
در فاز G1 متوقف شود، که یا می‌تواند وارد فاز سکون گردد یا دوباره به چرخه بازگردد
این نقطه تصمیم‌گیری را نقطه وارسی یا نقطه منع (Restriction Point) می‌نامند. این نقطه وارسی که به آن نقطه R یا آغاز (START) نیز گویند، توسط سایکلین‌های G1/S که منجر به انتقال سلول از فاز G1 به S می‌شوند، تنظیم می‌گردد. عبور سلول از این نقطه وارسی، سلول را وادار به تقسیم می‌کند و از این جهت به این نقطه، نقطهٔ تعهد نیز می‌گویند.
فازها > اینترفاز > فاز S (همانندسازی DNA)

مرحله بعدی اینترفاز یا همان فاز S با شروع سنتز DNA آغاز می‌شود و زمانیکه کامل شد، همه کروموزوم‌ها همانندسازی شده‌اند و این یعنی هر کروموزوم از دو کروماتید خواهری تشکیل شده است؛ بنابراین، در طول این فاز، مقدار DNA سلولی دوبرابر شده ولی پلوئیدی و تعداد کروموزوم‌ها تغییری نمی‌کند. در فاز S، سرعت و میزان رونویسی RNA و سنتز پروتئین بسیار پایین می‌آید. استثنایی برای این حالت، تولید هیستون هاست که در طول این فاز افزایشی چشمگیر دارد.
فازها > اینترفاز > فاز G2 (رشد)

فاز G2 پس از همانندسازی DNA رخ می‌دهد و دوره ای از سنتز پروتئین و رشد سریع سلول جهت آماده شدن برای شروع میتوز است. در طول این فاز میکروتوبول‌ها شروع به تغییر سازماندهی می‌کنند تا دوک‌های تقسیم را شکل دهند. پیش از شروع فاز میتوز، سلول‌ها باید در نقطه وارسی انتهای G2 از لحاظ هرگونه آسیب DNA در کروموزوم‌هایشان بررسی شوند. این نقطه وارسی به‌طور اساسی توسط پروتئین p53 تنظیم می‌شود. اگر DNA سلول دچار آسیب شده باشد، p53 با توقف چرخه یا منجر به ترمیم DNA یا آپوپتوز سلول می‌شود. اگر پروتئین p53 جهش یافته و عملکردش را از دست دهد، سلول‌ها ممکن است با DNA آسیب دیده خود چرخه سلولی را ادامه دهند و منجر به پیشرفت سرطان شوند.
فازها > فاز میتوز (جدایی کروموزوم‌ها)

فاز M که نسبتاً کوتاه است، شامل تقسیم هسته (کاریوکینز) و تقسیم سیتوپلاسم (سیتوکینز) می‌باشد. این فاز کوتاه‌ترین فاز چرخه سلولی است. فاز میتوزی، یک فاز پیچیده و بسیار تنظیم شده است. این فاز خود به زیرفازها یا مراحلی تقسیم می‌شود که در هرکدام یک سری از فرایندها و فعالیت‌های سلولی به وقوع می‌پیوندند. این مراحل که کاملاً متوالی و بدون مکث هستند، عبارتند از:
پروفاز
پرومتافاز
متافاز
آنافاز
تلوفاز
میتوز فرآیندی است که در آن سلول یوکاریوتی کروموزوم‌های درون هسته اش را در دو مجموعه یکسان، در دو هسته تقسیم می‌کند. در طول فرایند میتوز، جفت‌های کروموزومی فشرده شده و سپس به میکروتوبول‌ها متصل می‌شوند تا دو کروماتید خواهری به دو قطب مخالف سلول کشیده شوند.
میتوز منحصراً در سلول‌های یوکاریوتی است، اما به شکل‌های مختلفی در گونه‌های گوناگون رخ می‌دهد. برای مثال، سلول‌های جانوری میتوز «باز» را انجام می‌دهند که در آن پوشش هسته قبل از جدایی کروموزوم‌ها می‌شکند؛ درحالیکه در قارچ‌ها از قبیل Aspergillus nidulans و ساکارومایسیس سرویزیه (مخمر)، تقسیم «بسته» رخ می‌دهد که تقسیم کروموزوم‌ها درون هسته سلول دست نخورده، کامل می‌شود.
فازها > فاز سیتوکینز (جدایی همهٔ اجزای سلولی)

سیتوکینز بلافاصله پس از میتوز رخ می‌دهد که در آن هسته‌ها، سیتوپلاسم، اندامک‌ها و غشاء سلولی بین دو سلولی که هر کدام میزان مساوی از این اجزاء را مشمول می‌شوند، تقسیم می‌گردد. سیتوکینز به روش‌های مختلفی بین سلول‌های گیاهی و جانوری دیده می‌شود. درحالیکه در سلول‌های جانوری، غشاء سلولی در حین سیتوکینز تشکیل یک شکاف را داده که با عمیق شدن آن تقسیم دو سلول کامل می‌شود؛ در سلول‌های گیاهی، یک صفحه سلولی در میانه سلول شکل می‌گیرد. محل این صفحه سلولی توسط سازماندهی یک گروه پیش پروفازی از میکروتوبول‌ها و اکتین‌ها مشخص می‌شود. میتوز و سیتوکینز با همدیگر تقسیم سلول والدی به دو سلول دختری که هرکدام از لحاظ ژنتیکی با هم و با سلول مادری یکسان هستند را پیش می‌برند. این دو مرحله یا فاز تقریباً ۱۰درصد از چرخه سلولی را شامل می‌شوند.
از آنجایی که سیتوکینز معمولاً در پیوند تنگاتنگی با میتوز رخ می‌دهد، واژه "میتوز" اغلب به جای "فاز M" استفاده می‌شود. با اینحال، برخی سلول‌ها متحمل میتوز و سیتوکینز جدایی می‌شوند و تک سلول‌هایی را طی فرایندی به نام Endoreplication می‌سازند که چندین هسته دارند. این فرایند بیشتر در قارچ‌ها و کپک‌های مخاطی گزارش شده است اما در گروه‌های دیگر موجودات نیز یافت می‌شود. حتی در جانوران، سیتوکینز و میتوز ممکن است مستقل از هم رخ دهند؛ برای مثال در طول مراحل خاصی از تکوین جنینی مگس سرکه. خطاها در میتوز می‌تواند از طریق آپوپتوز منجر به مرگ سلولی شود یا باعث جهش‌هایی گردد که به سرطان ختم می‌یابند.
تنظیم چرخه سلولی یوکاریوتی

تنظیم چرخه سلولی شامل فرآیندهای حیاتی برای بقای سلول، از قبیل تشخیص و ترمیم آسیب‌های ژنتیکی و همین‌طور جلوگیری از تقسیم کنترل نشده سلول می‌شود. وقایع مولکولی که چرخه سلولی را کنترل می‌کنند، جهت دار و اختصاصی هستند و در نتیجه، هر فرایند متوالی است و غیرممکن است که چرخه معکوس شود.
تنظیم چرخه سلولی یوکاریوتی > نقش سایکلین‌ها و CDKها

دو کلاس کلیدی از مولکول‌های تنظیمی چرخه سلولی، یعنی سایکلین‌ها و کینازهای وابسته به سایکلین (CDKها)، پیشرفت سلول در چرخه را تعیین می‌کنند. لیلند هارت‌ول، آر. تیموتی هانت و پاول ام. نرس توانستند در سال ۲۰۰۱ جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را به دلیل کشف این مولکول‌های مرکزی دریافت کنند. بسیاری از ژن‌های کدکننده سایکلین‌ها و CDKها بین تمامی یوکاریوت‌ها محافظت شده‌اند؛ اما به‌طور کلی، ارگانیسم‌های پیچیده‌تر، سیستم‌های پیچیده و بیشتری را دارا می‌باشند. بسیاری از ژن‌های مربوطه، اولین بار در طی مطالعات روی مخمرها، مخصوصاً ساکارومایسیس سرویزیه، کشف شدند. نامگذاری ژنتیکی برای بسیاری از این ژن‌ها در مخمر با نام cdc (چرخه تقسیم سلولی یا cell division cycle) به همراه یک شماره شناسایی انجام گرفت، از قبیل cdc25 یا cdc20.
در یک هترودایمر فعال، سایکلین‌ها زیرواحد تنظیمی و CDKها زیرواحد کاتالیتیک را شکل می‌دهند به طوریکه سایکلین‌ها هیچ نقش کاتالیتیک نداشته و CDKها نیز در غیاب سایکلین مربوطه خود، غیرفعال هستند. با فعال شدن طی اتصال به سایکلین، CDKها یک واکنش بیوشیمیایی معمول را به نام فسفریلاسیون انجام می‌دهند که منجر به فعال شدن یا مهار پروتئین‌های هدف می‌شود که این عمل، ورود سلول به فاز بعدی چرخه را هماهنگ می‌کند. ترکیبات سایکلین-CDK مختلف، پروتئین‌های هدف پایین دست را مشخص می‌کند. CDKها به‌طور دائمی در سلول بیان می‌شوند درحالیکه سایکلین‌ها تنها در فازها و مراحل خاصی از چرخه و توسط سیگنال‌های مولکولی مختلفی سنتز می‌شوند.
تنظیم چرخه سلولی یوکاریوتی > نقش سایکلین‌ها و CDKها > مکانیسم عمومی برهمکنش سایکلین-CDK

با دریافت سیگنال خارج سلولی میتوژن، کمپلکس‌های سایکلین-CDK فاز G1 فعال شده و با القای بیان یک سری از فاکتورهای رونویسی که خود، بیان سایکلین‌های فاز S و آنزیم‌های دخیل در همانندسازی DNA را القا می‌کنند، سلول را برای شروع فاز S آماده می‌گردانند. کمپلکس‌های سایکلین-CDK فاز G1 همچنین با هدف گذاری یوبی‌کوئیتیناسیون پروتئین‌های مهارکننده فاز S، تخریب آن‌ها را پیش می‌برند. وقتی یک پروتئین یوبی کوئیتینه می‌شود، در واقع جهت تخریب پروتئولیتیک توسط پروتئازوم نشاندار شده است. با اینحال، نتایج یک مطالعه جدید روی دینامیک مولکولی و رونوشت برداری پروتئین E2F مشخص کرده است که فعالیت سایکلین-CDK و به خصوص کمپلکس سایکلین D و CDK4/6 در اصل تنظیم زمانبندی ورود به چرخه سلولی است نه تعهد به آن.
کمپلکس‌های فعال سایکلین-CDK فاز S، پروتئین‌هایی که در طول فاز G1، کمپلکس پیش آغازگر همانندسازی را روی منشأ همانندسازی DNA تشکیل داده‌اند، فسفریله می‌کند. این فسفریلاسیون دو هدف دارد: اول اینکه کمپلکس‌هایی که از قبل تجمع یافته‌اند را فعال کند؛ و دوم اینکه از تجمع بیشتر این کمپلکس‌ها خودداری شود و به نوعی تضمین کند که همانندسازی تنها یکبار در طول یک چرخه سلولی انجام می‌شود. در فرایند همانندسازی DNA نباید هیچ شکافی رخ داده و حتی قسمتی از ژنوم از دوبرابر شدن جا بماند زیرا سلول‌های دختری که قسمتی یا کل ژن‌های ضروریشان را از دست دهند، به سرعت می‌میرند.
کمپلکس‌های سایکلین-CDK میتوزی که در فازهای S و G2 سنتز شده ولی غیرفعال می‌مانند، شروع میتوز را با تحریک پروتئین‌های پایین‌دست که در فشردگی کروموزوم‌ها و تشکیل دوک‌های میتوزی نقش دارند، القا می‌کنند. یکی از کمپلکس‌های حیاتی که در طول میتوز فعال می‌شود، یوبی‌کوئیتین لیگازی به نام کمپلکس القاکننده آنافاز یا APC است که تخریب پروتئین‌های ساختاری مرتبط با کینه‌توکور کروموزومی را کلید می‌زند. کمپلکس APC همچنین سایکلین‌های میتوزی را جهت تخریب نشاندار می‌کند که موجب می‌شود مراحل تلوفاز و سیتوکینز رخ دهند.
تنظیم چرخه سلولی یوکاریوتی > مهارکننده‌ها > داخل سلولی

دو خانواده ژنی، یعنی خانواده cip/kip به انگلیسی Cdk Interacting Protein/Kinase Inhibitory Protein یا پروتئین مرتبط با CDK/پروتئین مهاری کیناز و خانواده INK4a/ARF به انگلیسی Inhibitor of Kinase 4/Alternative Reading Frame یا مهارکننده کیناز۴/چارچوب خوانش الترنیتیو، جلوی پیشبرد چرخه سلولی را می‌گیرند. به دلیل اینکه این ژن‌ها در پیشگیری از رشد تومور مؤثر هستند، به آنها سرکوبگران تومور گفته می‌شود.
خانواده ژنی cip/kip شامل سه ژن p21، p27 و p57 می‌شود. آنها با اتصال و غیرفعال سازی کمپلکس‌های سایکلین-CDK، چرخه سلولی را در فاز G1 متوقف می‌کنند. فعالیت پروتئین p21 توسط p53 که خود طی آسیب DNA مانند پراش پرتو فعال می‌شود، القا می‌گردد و پروتئین p27 نیز توسط فاکتور دگرگون‌کننده رشد بتا یا TGFβ که یک مهارکننده رشد است، فعال می‌شود.
خانواده ژنی INK4a/ARF شامل p16INK4a که به CDK4 متصل شده و چرخه سلولی را در فاز G1 متوقف می‌کند، و همچنین p14ARF که از تخریب p53 جلوگیری می‌کند، می‌باشد.
تنظیم چرخه سلولی یوکاریوتی > مهارکننده‌ها > سنتتیک

مهارکننده‌های سنتتیک Cdc25 می‌توانند برای توقف چرخه سلولی و بنابراین به عنوان عوامل ضدنئوپلاسمی و ضدسرطانی مفید باشند.
بسیاری از سرطان‌های انسان با فعالیت بیش از حد Cdk4/6 همراه هستند. با توجه به عملکرد کمپلکس Cyclin D-Cdk4/6، مهار این کمپلکس می‌تواند باعث جلوگیری از تکثیر تومورهای بدخیم شود. متعاقباً، دانشمندان با هدف قراردادن Cdk4/6، تلاش می‌کنند تا مهارکننده‌های سنتتیک این کینازها را تولید و روانه بازار کنند. در حال حاضر، سه مهارکننده Cdk4/6 - یعنی پالبوسیکلیب، ریبوسیکلیب و آبماسیکلیب – که تاییدیه FDA را دریافت نموده‌اند، برای درمان مرحله پیشرفته یا متاستازی، گیرندهٔ هورمون مثبت (HR+) و گیرندهٔ HER2 منفی (HER-) سرطان پستان مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، پالبوسیکلیب یک مهارکننده خوراکی Cdk4/6 است که تاکنون نتایج مطلوبی روی سرطان پستان پیشرفته ER-مثبت/HER2-منفی داشته است. اصلی‌ترین عارضه این داروهای سنتتیک، نوتروپنی یا کاهش نوتروفیل‌های خون است که می‌توان آن را با کاهش دوز مصرفی کنترل کرد.
نکته قابل ذکر این است که درمان هدفمند Cdk4/6 تنها در درمان انواعی از سرطان‌ها که در آن‌ها پروتئین Rb بیان می‌شود، می‌تواند مفید باشد. سلول‌های سرطانی که ژن Rb در آن‌ها از دست رفته است، نسبت به مهارکننده‌های Cdk4/6 مقاوم هستند.
تصویربرداری فلوئورسنس از چرخه سلولی

فعالیت‌ها و تلاش‌های آتسوشی میاواکی و همکارانش منجر به توسعه روش یوبی‌کوئیتیناسیون فلوئورسنتی پروتئین‌های شاخص چرخه سلولی یا FUCCI شد که به آن‌ها اجازه می‌داد تا تصویربرداری فلوئورسنس از چرخه سلولی را انجام دهند. در اصل طی این روش، یک پروتئین فلوئورسنت سبز به نام mAG به پروتئین hGem (پروتئین Geminin انسانی) متصل شده و پروتئین فلوئورسنت نارنجی رنگی نیز (mKO2) با پروتئین Cdt1 انسانی ادغام گشت. نکته قابل ذکر این است که این پروتئین‌های فلوئورسنت، حاوی سیگنال جایگیری هسته ای (NLS) و همچنین جایگاه‌های یوبی‌کوئیتیناسیون بوده ولی عملکرد خاصی ندارند. پروتئین فلوئورسنت سبز یا همان Geminin، در طول فازهای S, G2 و M تولید شده و در طی فازهای G0 و G1 تخریب می‌شود، درحالیکه پروتئین فلوئورسنت نارنجی یعنی Cdt1، در طول فازهای G0 و G1 سنتز شده و در بقیه فازها تخریب می‌گردد. بعدها، سیستم‌های FUCCI مبتنی بر امواج فراسرخ و نزدیک به فروسرخ (NIR) با استفاده از پروتئین فلوئورسنت مشتق از سیانوباکتری (smURFP) و پروتئین فلوئورسنت مشتق از باکتریوفیتوکروم توسعه یافتند. چندین تغییر و تحول در سیستم FUCCI اولیه ایجاد گشت تا برای مطالعه سیستم‌های درون آزمایشگاهی یا in vitro بهینه تر شود. این تغییرات و پیشرفت‌ها موجب افزایش حساسیت و دقت این سیستم در تشخیص فازهای چرخه سلولی شده و ارزیابی‌های دقیقی در رابطه با تکثیر سلول‌ها را ممکن ساخت.
نقش در تشکیل تومور

بی نظمی در اجزای چرخه سلولی ممکن است منجر به تشکیل تومور گردد. همان‌طور که اشاره شد، زمانیکه ژن‌هایی نظیر مهارکننده‌های چرخه سلولی برای مثال Rb, P53 و… جهش دار می‌شوند، می‌توانند موجب تقسیم بدون کنترل سلول‌ها و شکل‌گیری تومور شوند. اگرچه مدت زمان چرخه سلولی برای سلول‌های توموری برابر یا بیشتر از سلول‌های نرمال است، اما نسبت سلول‌های در حال تقسیم (در مقایسه با سلول‌های متوقف شده در فاز G0) در سلول‌های توموری بسیار بیشتر از بافت‌های نرمال است. بنابراین در تشکیل تومور، افزایش خالص سلول رخ می‌دهد زیرا نسبت سلول‌هایی که دچار آپوپتور یا سکون می‌شوند، تغییر نمی‌کند.
در سرطان‌ها، معمولاً سلول‌های در حال تقسیم مورد هدف درمان قرار می‌گیرند؛ زیرا این سلول‌ها به دلیل تقسیم و همانندسازی DNA، ماده ژنتیکی شان در معرض است و با شیمی درمانی (با استفاده از داروها) یا پرتودرمانی (با استفاده از اشعه‌ها) می‌توان ژنوم آن‌ها را تخریب کرد. این حقیقت در درمان سرطان کاربرد دارد؛ به طوریکه طی فرآیندی به نام Debulking یا جراحی کاهنده حجم یا حجم زدایی، بخش قابل توجهی از تومور با جراحی حذف شده که باعث خروج سلول‌های توموری باقی مانده از فاز G0 به G1 می‌شود (زیرا با حذف بخش بزرگی از تومور، موادغذایی، اکسیژن و فاکتورهای رشد دردسترس خواهند بود). در نهایت شیمی درمانی و استفاده از اشعه‌ها پس از فرایند حجم زدایی، منجر به حذف این سلول‌های جدیدالورود به چرخه می‌شود.
در رابطه با سرعت چرخه سلولی این نکته جالب است که سریعترین سلول‌های تقسیم شونده پستانداران در کشت‌های سلولی، سلول‌های اپی‌تلیال کریپت‌های روده می‌باشند که می‌توانند در طول ۹ تا ۱۰ ساعت چرخه خود را کامل کنند. از طرفی مشخص شده است که مدت زمان چرخه سلولی سلول‌های بنیادی پوست موش در حال استراحت، می‌تواند بیش از ۲۰۰ ساعت به طول انجامد. بیشتر این تفاوت‌ها در سرعت چرخه سلولی به دلیل مدت زمان‌های مختلف فاز G1 است و فازهای M و S آنچنان تفاوت زمانی بین سلول‌های گوناگون ندارند.
به طورکلی، سلول‌ها در انتهای فازهای M و G2 حساسیت بالایی به اشعه‌ها دارند و در اواخر فاز S بیشترین مقاومت را از خود نشان می‌دهند. برای سلول‌هایی که مدت زمان چرخه سلولی شان بیشتر است و یه فاز G1 طولانی دارند، یک پیک مقاومت دیگر در اواخر G1 وجود دارد. الگوی مقاومت و حساسیت، با سطوح ترکیبات سولفیدریل در سلول ارتباط دارد. ترکیبات سولفیدریل مواد طبیعی هستند که از سلول‌ها در برابر آسیب‌های پرتو محافظت می‌کنند و درنتیجه غلظت این ترکیبات در فاز S بالاست و در نزدیک میتوز به پایین‌ترین حد خود می‌رسد.
در رابطه با آسیب‌های DNA، مکانیسم نوترکیبی همولوگ یا HR یک فرایند دقیق ترمیم شکست‌های دو رشته‌ای DNA می‌باشد. این سیستم ترمیم تقریباً در فاز G1 حضور ندارد، در فاز S بیشترین فعالیت را دارد و در G2/M کاهش می‌یابد. ترمیم اتصال انتهایی غیرهمولوگ یا NHEJ نیز یک سیستم تعمیر شکست‌های دو رشته‌ای DNA در طول چرخه سلول است؛ اما دقت سیستم HR را نداشته و یکی از عوامل جهش زایی در سلول به‌شمار می‌رود.
تکامل چرخه سلولی > تکامل ژنوم

چرخه سلول باید همه اجزای سلولی را دوبرابر کرده و آن‌ها را به‌طور مساوی بین دو سلول دختری، تقسیم کند. بسیاری از اجزای سلولی، مانند پروتئین‌ها و ریبوزوم‌ها در طول چرخه سلولی (به جز فاز M) به‌طور مداوم تولید می‌شوند. با اینحال، کروموزوم‌ها و عناصر مرتبط دیگر مانند مرکز سازماندهی میکروتوبولی یا MTOCs، تنها یکبار در طول چرخه سلول تقسیم و دوبرابر می‌شوند. یکی از ویژگی‌های اصلی چرخه سلولی، توانایی هماهنگ‌کردن همانندسازی مداوم و دوره ای اجزای مختلف سلولی است که با تشکیل ژنوم، تکامل یافت.
محیط پیش سلولی اطراف سلول‌های اولیه، شامل RNAهای عملکردی و خود تکثیرشونده بود. این RNAها برای سلول می‌توانستند نقش‌های مختلفی را به دنبال داشته باشند؛ برای مثال سلول را به منابع غذایی رسانده یا آن را از منابع دور کند. در این محیط، بقا و تکثیر سلول نیازمند سنتز و تولید RNAهای مناسب بود. این پیش-سلول‌ها باید با RNAهای انگلی، مسائل وراثت و کنترل تعداد کپی‌های RNAهای خاص مقابله می‌کردند. (به این معنا که در آن شرایط، سلول‌های والد جهت تولید سلول‌های جدید که بتوانند بقا یابند، باید RNAهای عملکردی ضروری را به نسل بعد انتقال می‌دادند)
برای حل این موضوع، جدایی RNAهای ژنومی از RNAهای عملکردی اتفاق افتاد. RNAهای ضروری برای بقا سلول که نیاز بود بصورت ارثی به نسل‌های بعد نیز انتقال یابند، ادغام شده و ژنومی تک رشته‌ای از جنس RNA را شکل دادند. در این میان، RNAهای انگلی باید برای بقا، خود را در ژنوم تازه شکل گرفته ادغام می‌کردند. پس از جدایی RNAهای ژنومی از عملکردی، حال نیاز بود تا سنتز آن‌ها نیز جدا شده و در زمان‌های مختلف از عمر سلول رخ دهند. در نهایت، جایگزینی RNAژنومی با DNA که ساختار پایدارتری است، اجازه شکل‌گیری ژنوم‌های بزرگتر را داد.
تکامل چرخه سلولی > تکامل سایکلین و کیناز وابسته به سایکلین

پیشبرد چرخه سلولی توسط نواسانات غلظتی سایکلین‌ها و در نتیجه برهمکنش‌های مولکولی کینازهای وابسته به سایکلین مختلف (CDKs) رخ می‌دهد. در مخمر، تنها یک CDK (پروتئین Cdc28 در ساکارومایسیس سرویزیه و Cdc2 در شیزوساکارومایسیس پومبه) چرخه سلولی را کنترل می‌کند. با اینحال در جانوران، خانواده‌هایی از CDKها تکامل یافته‌اند. Cdk1 ورود سلول به میتوز را کنترل می‌کند و Cdk2، Cdk4 و Cdk6 ورود سلول به فاز S را تنظیم می‌نمایند. علی‌رغم تکامل خانواده CDK در جانوران، این پروتئین‌ها دارای عملکردهای مرتبط یا اضافی هستند. برای مثال، موش‌های ناک اوت شده سه‌گانه (که هر سه ژن Cdk2/4/6 آن‌ها خاموش است) همچنان می‌توانند چرخه سلولی را پیش ببرند. آزمایشات نشان داده است که ناک اوت ژن cdk1 کشنده می‌باشد؛ که نشان دهنده وجود یک کیناز اجدادی CDK1 است که چرخه سلولی را کنترل می‌کرده است.
گیاه آرابیدوپسیس تالیانا حاوی یک پروتئین همولوگ Cdk1 با نام CDKA;1 می‌باشد. با اینحال، گیاهان حاوی جهش در ژن cdka;1 می‌توانند زنده بمانند و این برخلاف الگوی ضروری بودن CDK1 برای چرخه سلولی پشت‌تاژکان است (زیرا در پشت‌تاژکان یا opisthokonta که همان جانوران و قارچ‌ها هستند، Cdk1 مهم‌ترین و ضروری‌ترین کیناز برای چرخه سلولی است که ناک اوت آن منجر به مرگ ارگانیسم می‌شود). گیاهان همچنین حاوی گروه خاصی از CDKهای نوع B هستند که عملکردشان از نقش در تکوین تا تنظیم میتوز متفاوت است.
تکامل چرخه سلولی > تکامل نقطه وارسی G1/S

نقطه وارسی G1/S همان جایی است که سلول متعهد به پیشبرد تقسیم سلولی می‌شود. شبکه تنظیمی پیچیده‌ای منجر به گذر سلول از G1 به S می‌گردد. در میان پشت‌تاژکان، هم توالی‌های پروتئینی واگرا و هم توپولوژی‌های شبکه ای مشابهی یافت می‌شود.
ورود به فاز S هم در مخمر و هم در جانوران توسط غلظت و سطوح دو تنظیم کننده مخالف هم کنترل می‌شود. شبکه‌هایی که این فاکتورهای رونویسی را تنظیم می‌کنند در مخمر و جانوران، حلقه‌های دوگانه بازخورد منفی و حلقه‌های بازخورد مثبت هستند. یک مکانیسم تنظیمی اضافی برای تنظیم گذر G1/S در مخمر و جانوران، شامل فسفریلاسیون و دفسفریلاسیون کمپلکس‌های سایکلین-CDK می‌شود.
به‌طور کلی، مکانیسم‌های مولکولی و تنظیمی چرخه از مخمر گرفته تا انسان بسیار در طول تکامل حفاظت شده است. برای مثال در مخمر، پروتئین Whi5 باید با فسفریلاسیون توسط Cln3 سرکوب گردد تا فاکتور رونویسی SBF فعال شود؛ و در جانوران مانند انسان نیز به همین منوال، پروتئین Rb باید توسط کمپلکس Cyclin D-CDK4/6 مهار گردد تا فاکتور رونویسی E2F فعال شود. هردو پروتئین Whi5 و Rb، رونویسی را با فراخواندن آنزیم هیستون داستیلاز برروی پروموترها مهار می‌کنند. همچنین دو پروتئین جایگاه‌های فسفریلاسیونی برای CDKها داشته که توسط آن‌ها فسفریله و مهار می‌شوند. با اینحال، این دو پروتئین تشابه توالی خاصی ندارند.
مطالعات روی گیاه آرابیدوپسیس تالیانا دانش ما را از گذر G1/S در بین یوکاریوت‌ها گسترش داد. گیاهان نیز شبکه‌های تنظیمی محافظت شده‌ای را با پشت‌تاژکان به اشتراک می‌گذارند و بسیاری از تنظیم کننده‌های چرخه در گیاهان با تنظیم کننده‌های جانوران همولوژی دارند. برای مثال، گیاهان نیز باید برای فعال شدن فاکتور E2F، پروتئین Rb را مهار کنند. این عناصر محافظت شده چرخه سلولی بین گیاهان و جانوران احتمالاً نشان‌دهنده وجود پروتئین‌هایی اجدادی در یوکاریوت‌ها است. با اینکه مخمرها شبکه تنظیمی محافظت شده‌ای را با گیاهان و جانوران به اشتراک می‌گذارند، ماهیت بسیار متفاوت تنظیم کننده‌های مخمر نشان می‌دهد که این جانداران با سرعت بالایی تحت دودمان مخمرها تکامل یافته‌اند.
نمای شماتیک چرخه سلولی. حلقه‌های بیرونی: I=اینترفاز، M=میتوز؛ حلقه‌های درونی: M=میتوز، G1=گپ فاز ۱، G2=گپ فاز ۲، S=سنتز؛ خارج از حلقه: G0=استراحت
چرخه سلولی گیاهان
چرخه سلولی جانوران
نمای شماتیک کاریوتایپ کروموزوم‌های انسان، نشان دهنده حالت معمول آن‌ها در فازهای G1 و G0 چرخه سلولی است. در قسمت بالا و میانه تصویر، همچنین جفت کروموزوم ۳ در حالت متافازی که پس از همانندسازی در فاز S شکل می‌گیرند نشان داده شده است.
برنده جایزه نوبل؛ تیم هانت
برنده جایزه نوبل؛ پاول نرس
مروری بر مسیر پیامرسانی دخیل در آپوپتوز یا مرگ برنامه‌ریزی‌شدهٔ سلول
پروتئین‌های فلوئورسنس پیشرفت چرخه سلولی را نمایش می‌دهند. مولکول فلوئورسنت IFP2.0-hGem در رنگ سبز مشخص شده است که نشان دهنده فازهای S و G2 و M می‌باشد. مولکول فلوئورسنت smURFP-hCdt1 به رنگ قرمز مشاهده می‌شود و فازهای G0 و G1 را نشان می‌دهد.
مروری بر شبکه کنترلی گذر G1/S در گیاهان، جانوران و مخمرها. هر سه، شباهت‌های توپولوژیکی را در شبکه تنظیمی خود نشان می‌دهند و حتی همولوژی‌های کوچک در بین توالی پروتئین‌های هرکدام یافت می‌شود.
کروسان

| 0 | 1 |
| --- | --- |
هلالی: هلالی
گونه: نان وینی
خاستگاه: فرانسه
سازنده: آگست زنگ
مواد اصلی: خمیرمایه آرد، کره
  رسانه: کروسان:   رسانه: کروسان
کروسان (به فرانسوی: Croissant) نوعی نان صبحانه است که در پاره ای موارد به شکل هلالی اما در اکثر موارد به شکل ساده (همانند نان‌های تست معمولی) و با آرد، خمیرمایه و کره تهیه می‌شود و خمیر آن با به‌کارگیری کره، به صورت خمیر هزارلا آماده می‌گردد. تفاوت اصلی این نان با نان‌های دیگر تخمیر سه مرحله ای خمیر آن است.
در ایران کروسان تحت عنوان یک شیرینی شناخته می‌شود در حالی که این نان به هیچ عنوان در دسته شیرینی‌ها طبقه‌بندی نشده و مطلقاً از انواع نان صبحانه است.
کروسان در قرن ۱۳ میلادی در کشور اتریش اما توسط آشپزِ فرانسویِ دربار ابداع و متداول شده و امروزه به عنوان نان رسمی صبحانه فرانسوی شناخته می‌شود و تقریباً در سراسر اروپا یکی از ارکان صبحانه اروپایی است.
کروسان را در کشورهای مختلف اروپا با نام‌های متفاوت می‌توان یافت. در اتریش به نام Kipfel و در کشورهای آلمانیش به نام Gipfeli عرضه می‌گردد.
انواع ساده و مغزدار آن تهیه می‌شود و از پنیر، گوشت، مغزهای گیاهی و خامه و کرم در ساخت آن بکار برده می‌شود. می‌توان آن را هسته اولیه خوراکی‌های آماده فعلی دانست به‌خصوص آنکه انواع خام و نپخته آن نیز به صورت یخزده عرضه می‌شود.
بافت داخل کروسان