G1/S-övergången i cellcykeln – varför regleringsfel kan leda till cancer

G1/S-övergången – cellcykelns mest kritiska kontrollpunkt

Den del av cellcykeln där en förändring i regleringen med störst sannolikhet leder till cancer är övergången från G1-fasen till S-fasen, så kallad G1/S-övergången. Här fattas cellens viktigaste beslut: ska den fortsätta växa och dela sig, eller stanna upp och reparera eventuella skador?

Cellcykelns fyra faser

Cellcykeln är den process genom vilken en cell växer och delar sig. Den består av fyra faser:

• G1-fasen: Cellens första fas, där cellen växer och förbereder sig för DNA-replikation.
• S-fasen: Cellens DNA replikeras.
• G2-fasen: Cellen kontrollerar eventuella DNA-skador och förbereder sig för mitos.
• M-fasen: Den fjärde och sista fasen, där cellen delar sig.

Därför är just G1/S-övergången avgörande

En rubbning i regleringen av G1/S-övergången kan leda till cancer eftersom övergången utgör den huvudsakliga väg genom vilken celler antingen går in i cellcykeln eller avbryter sin tillväxt. Om en cell exempelvis misslyckas med att stoppa sin delning när DNA-skador upptäcks, kan den fortsätta in i S-fasen med skadat DNA. Mutationer i gener som styr denna kontrollpunkt kan därmed leda till genomisk instabilitet och tumörbildning.

Nyckelspelare vid kontrollpunkten

Flera molekyler samverkar för att kontrollera G1/S-övergången, bland annat cyklinerna D och E, de cyklinberoende kinaserna CDK4/6 och CDK2, retinoblastomproteinet (Rb) samt tumörsuppressorn p53. Under normala förhållanden hindrar Rb transkriptionsfaktorn E2F från att aktivera de gener som krävs för DNA-replikation, tills cellen bekräftat att allt är i ordning. Mutationer som inaktiverar Rb eller p53 – något som är vanligt i många cancerformer – gör att cellen passerar kontrollpunkten oavsett om DNA:t är intakt eller skadat.

Sammanfattning

Kort sagt är G1/S-övergången den del av cellcykeln där felreglering oftast leder till cancer. Kontrollpunkten fungerar som cellens främsta säkerhetsventil mot okontrollerad celldelning, och när den fallerar kan skadat DNA spridas vidare till nya cellgenerationer – grunden för tumörutveckling.