Zellzyklus

Der Zellzyklus ist der periodische Ablauf von Ereignissen in einer Zelle zwischen zwei Zellteilungen. Er wird in verschiedene Phasen unterteilt.

Die Mehrheit der Zellen befindet sich in der Interphase. Diese wird auch als G-Phase bezeichnet und setzt sich aus G₁-, G₂-, S- und G₀-Phase zusammen:

• In der G₁-Phase wächst die Zelle und die Protein- und RNA-Synthese ist in vollem Gange. Bei sich schnell vermehrenden Zellen z.B. Tumorzellen dauert diese Phase nur wenige Stunden, bei normalem Zellwachstum sehr lange.
• In der nachfolgenden S-Phase wird die DNA repliziert und am Ende haben sich die Chromatiden verdoppelt. Dieser Vorgang dauert ca. 8 Stunden. Um diese Phase zu starten, sind sog. S-Phase-Aktivatoren (Cycline) nötig, v.a. Cyclin E.
• Die G₂-Phase dient zur Vorbereitung auf die Mitose und ist v.a. durch folgende Vorgänge gekennzeichnet: Verstärkte Synthese von mitosespezifischen Proteinen und RNA-Molekülen (wie in G₁-Phase) als Vorbereitung auf die sich anschließende Zellteilung. Die Zelle vergrößert ihr Volumen durch verstärkten Flüssigkeitseinstrom und sämtliche Zellkontakte beginnen sich zu lösen.
• Manche Zellen treten nach ihrer Teilung in die G₀-Phase ein. Es findet keine Neubildung von Zellen mehr statt. Einige Zellen wie Nervenzellen oder Epithelzellen befinden sich in dieser Phase. Durch bestimmte Wachstumsfaktoren können sie in die G1-Phase überführt werden.

Schließlich führt eine Erregung durch einen M-Phase-stimulierenden Faktor (MPF) zum Eintritt in die M-Phase (Mitosephase oder bei Keimzellen Meiose).

Die Phasenübergänge und die kritischen Prozesse im Zellzyklus werden durch die Zellzyklus-Kontrollpunkte reguliert.

Alle Phasen des Zellzyklus können durch bestimmte Faktoren gehemmt oder gefördert werden. So verzögern oder unterbrechen Zytostatika den Eintritt der Zelle in die Zytokinese. Auch sog. Anti-Onkogene hemmen die Stadien des Zellzyklus.