Cell cycle 細胞週期 (詳細重點整理)

Cell cycle細胞週期，也就是細胞從分裂結束後生長，再到下一次分裂結束的整個循環過程。本篇文章將說明在每一個階段中的細胞運作方式。以列項的方式描述，將更容易理解重點。

細胞週期

細胞週期分為interphase和M phase，以下分別介紹此2種phase。

Interphase 細胞分裂間期

此時，細胞為細胞分裂做準備，於完成DNA 複製及centrosome (中心體) 複製後，才進入M phase。而Interphase又分成3個階段，分別為G1 phase、S phase、G2 phase。

補充：
Embryonic cells具有M phase和S phase。
Adult cells具有M phase 、G1 phase、S phase和G2 phase。

M phase 細胞分裂期

M phase包括了mitosis的prophase、prometaphase、metaphase、anaphase、telophase及cytokinesis，以下分別介紹這些階段中細胞的運作。

Prophase 前期

• 此階段需耗時很長。
• chromotin(染色質)condense(凝聚濃縮)成chromosome(染色體)。
• 核模、核仁消失。
• centrosomes(中心體)往細胞兩端移動 。
• spindle(紡錘體)形成。

Prometaphase 前中期

• nuclear envelope(核膜)破裂。
  • 核膜破裂的原因：
    • 核膜內層由lamina組成，cyclin B/CDK1將lamina磷酸化後，造成lamin depolymerization，導致核膜破裂。
• 核膜破裂後，染色體跑出來，透過kinetochore(著絲點)去黏住紡錘絲。

Metaphase 中期

• 紡錘絲將染色體排列在細胞核中央，形成metaphase plate(中期板、赤道板)。

Anaphase 後期

• sister chromotid(姊妹染色體)分開。

APC^cdc20

• 需有APC^cdc20(anaphase-promoting complex)來使細胞從metaphase進入anaphase。
• APC^cdc20 使 cyclin B/Cdk1去活化(inactivate)及separase活化(activate)。
• separase切cohesin後，sister chromotid分開。 (原本是靠cohesin把sister chromotid綁在一起)

SAC (spindle attachment checkpoint)

• 確認所有的染色體都接上紡錘絲，並且位於metaphase plate，才會進入anaphase。此確認步驟稱為SAC。
• 若有染色體未接上紡錘絲，APC^cdc20 就不會動作，cohesin就不會被切，sister chromotid就不會分開。

Telophase 末期

• Daughter chromosome(染色單體)分開至兩極，並逐漸decondense(解開)。
• 核仁出現。
• 核膜形成。

Cytokinesis 質裂

• 分開的chromosome中間出現microtubule。
• 由actin及myosin組成contractile ring(收縮環)。
• contractile ring收縮後，將細胞擠壓成兩半，形成cleavage furrow(分裂溝)。
• 一大束平行的microtubule形成midbody，最後兩個子細胞分開。