Hauptunterschied – Krebszellzyklus vs. normaler Zellzyklus
Der Zellzyklus ist die Reihe von Ereignissen, die in der Zelle stattfinden und zu ihrer Teilung und Vervielfältigung der DNA führen, um neue Tochterzellen zu produzieren. Der Zellzyklus kann sowohl bei Bakterien als auch bei Eukaryoten beobachtet werden. Bei Bakterien besteht der Zellzyklus aus drei Phasen (B, C und D). „B“-Phase bezieht sich auf die Zellteilung, „C“-Phase wird als DNA-Replikationsphase identifiziert und in der „D“-Phase wird die Zelle in zwei Tochterzellen geteilt. Wie bei Eukaryoten wird der Zellzyklus wiederum in drei Phasen unterteilt. Die Interphase (G1, G2 und S), die mitotische Phase (M) und die Zytokinese. Während der Interphase wächst die Zelle, indem sie die Nährstoffe wie Protein ansammelt und ihre DNA dupliziert. In der Interphase bereitet sich die Zelle auf ihre Teilung vor. Während der mitotischen Phase trennen sich die Chromosomen. Bei der Zytokinese trennen sich die Chromosomen und das Zytoplasma in zwei neue Tochterzellen. Dies ist der normale Zellzyklus. Um eine ordnungsgemäße Teilung sicherzustellen, enthält die Zelle den Mechanismus, der als Zell-Checkpoints bekannt ist (G1-Checkpoint, G2/M-Checkpoint und Metaphase-Checkpoint). Das Versagen des Kontrollpunkts verursacht oft Mutationen, bei denen durch die übermäßige Teilung eine Krebszelle entsteht. Der Hauptunterschied zwischen dem Krebszellzyklus und dem normalen Zellzyklus besteht darin, dass der Krebszellzyklus Zellen mit unkontrollierbarer Zellteilung enthält, im Gegensatz dazu haben die Zellen im normalen Zellzyklus eine kontrollierbare Zellteilung.
Was ist der Krebszellzyklus?
Bei einer Zellteilung ist es von größter Bedeutung, eine Regulation zu haben, um die richtige Zellteilung zu vervollständigen. Die Zell-Checkpoints sind an diesem Prozess im Zellzyklus beteiligt, da sie kontinuierlich DNA-Schäden, Replikationsfehler (G1/S- und G2/M-Checkpoints) und die korrekte Anheftung der Spindelfasern an die Schwesterchromatiden (Metaphase-Checkpoint) regulieren. Wenn der Schaden nicht behoben werden kann, erleidet die Zelle einen programmierten Zelltod oder Apoptose.
Abbildung 01: Krebswachstum
Das Versagen der Zell-Checkpoints bewirkt, dass die Mutationen aktiviert werden und somit die normale Phase der Zellteilung verändern. Dies wird als Krebszellzyklus bezeichnet. Ein berühmtes Beispiel ist das Tp53-Protoonkogen und das Tumorsuppressorgen, die den Zellzyklus am G1-Checkpoint anh alten, wenn DNA-Schäden festgestellt werden. Aber die DNA-Mutation verwandelt dieses spezielle Proto-Onkogen in ein Onkogen, bei dem es den Zellzyklus nicht anhält, obwohl es DNA-Schäden erkennt. Dieses Ereignis verursacht weitere Mutationen in anderen Genen, die mit den Zellsignalrezeptoren (Zellrezeptoren) wie „Ras“und „Tyrosinkinase“zusammenhängen. Letztendlich überexprimiert es die Zellsignalrezeptoren und die Zellsignalisierung und verursacht somit eine übermäßige Zellteilung. Brustkrebs, Dickdarmkrebs und Lungenkrebs werden meistens durch den oben genannten Krankheitsverlauf verursacht. In einem Krebszellzyklus kann eine Anzahl von Mutationen auftreten, bevor der bösartige Krebstumor beobachtet wird.
Was ist ein normaler Zellzyklus?
Bei Eukaryoten ist der normale Zellzyklus in drei Phasen unterteilt. Die Interphase (wieder in drei Stadien unterteilt: G1, G2 und S), mitotische Phase (M) und Zytokinese. Während der Interphase wächst die Zelle, sammelt die Nährstoffe wie Protein und dupliziert ihre DNA. In der Interphase bereitet sich die Zelle auf ihre Teilung vor. Das Stadium „G1“(Gap 1) der Interphase wird zur Proteinsynthese beigetragen. In der Phase „S“(Synthese) wird die DNA dupliziert. Das „G2“-Stadium besteht aus weiterem Zellwachstum durch Vermehrung von Zellorganellen. Während der mitotischen Phase trennen sich die Chromosomen. Und schließlich, in der Phase der Zytokinese, trennen sich die Chromosomen und das Zytoplasma in zwei neue Tochterzellen, wo sie einen Zellzyklus abschließen.
Abbildung 02: Normale Zellteilung und Krebszellteilung
Um eine ordnungsgemäße Teilung zu gewährleisten, enthält die Zelle den Mechanismus, der als Zell-Checkpoints bekannt ist, wie unten erwähnt.
- G1/S Checkpoint- reguliert und behebt DNA-Schäden und Replikationsfehler.
- G2/M Checkpoint- reguliert die DNA-Integrität und behebt die DNA-Schäden.
- Metaphase-Checkpoint- überprüft, ob alle Schwesterchromatiden korrekt an den Mikrotubuli der Spindel anhaften.
Also sind die Checkpoints extrem wichtig. Und die Fehler verursachen oft eine Mutation, bei der durch die übermäßige Teilung eine Krebszelle entsteht.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen dem Krebszellzyklus und dem normalen Zellzyklus?
- Zellteilung findet in beiden Prozessen statt.
- Zellen vermehren sich in beiden Prozessen.
- Wachstumsphänomene können sowohl im Krebszellzyklus als auch im normalen Zellzyklus beobachtet werden.
Was ist der Unterschied zwischen Krebszellzyklus und normalem Zellzyklus?
Krebszellzyklus vs. normaler Zellzyklus |
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| Krebszellzyklus ist ein Zellzyklus, in dem sich Zellen unkontrolliert teilen. | Der normale Zellzyklus ist ein Zellzyklus, in dem die Zellteilung kontrolliert wird. |
| Mobilkommunikation | |
| Die Zellen kommunizieren während des Krebszellzyklus nicht mit anderen Zellen. | Die Zellen kommunizieren mit Nachbarzellen und reagieren im normalen Zellzyklus. |
| Checkpoints | |
| Checkpoints sind beeinträchtigt und die Proteine von Checkpoints sind im Krebszellzyklus mutiert. | Checkpoints regulieren den normalen Zellzyklus auf korrekte Weise. |
| Zellreparatur und Zelltod | |
| Zellen werden nicht repariert und durchlaufen während des Krebszellzyklus keine Apoptose. | Während des normalen Zellzyklus wird entweder die Zelle repariert oder sie erfährt Zellapoptose. |
| Reifung (Differenzierung) | |
| Die Zellen im Krebszellzyklus sind unreif (undifferenziert). | Die Zellen werden im normalen Zellzyklus ausgereift. |
| Klebrigkeit | |
| Die Krebszellen sind nicht klebrig und schweben daher davon. | Die Zellen im normalen Zellzyklus enth alten Klebrigkeit und kleben zusammen. |
| Auswirkungen auf das Immunsystem | |
| Die Zellen des Krebszellzyklus entziehen sich dem Immunsystem. | Die Zellen im normalen Zellzyklus, wenn sie beschädigt werden, werden vom Immunsystem entfernt. |
| Angiogenese | |
| Die Zellen im Krebszellzyklus durchlaufen eine Angiogenese, auch wenn kein Wachstum erforderlich ist. | Die Zellen im normalen Zellzyklus unterliegen nur als Teil des normalen Wachstums einer Angiogenese. |
| Fähigkeit zur Metastasierung (Ausbreitung) | |
| Die Zellen des Krebszellzyklus metastasieren. | Die normalen Zellen bleiben an der gleichen Stelle. |
Zusammenfassung – Krebszellzyklus vs. normaler Zellzyklus
Der Zellzyklus ist die Reihe von Ereignissen, die in der Zelle stattfinden und zu ihrer Teilung und Vervielfältigung der DNA führen, um neue Tochterzellen zu produzieren. Der Zellzyklus kann sowohl bei Bakterien als auch bei Eukaryoten beobachtet werden. Aufgrund kontinuierlicher Mutationen verliert der Zellzyklus die Kontrolle über die normale Zellteilung. Daher kommt es zu den Krebszellen und der Krebsentstehung. Der Hauptunterschied zwischen dem Krebszellzyklus und dem normalen Zellzyklus besteht darin, dass der Krebszellzyklus Zellen mit unkontrollierbarer Zellteilung enthält, im Gegensatz dazu haben die Zellen im normalen Zellzyklus eine kontrollierbare Zellteilung.
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