Кратко и по существу — сравнение этапов клеточного цикла у эукариот и прокариот $бактерий$, ключевые «контрольные точки» и почему их нарушения приводят к опухолевому росту.

1) Основные этапы

Эукариоты:
G1 — рост клетки, накопление компонентов, оценка условий для деления; возможный вход в G0 $покой$.S — синтез ДНК $репликациявсейхромосомнойДНК$.G2 — подготовка к митозу $дополнительныйрост,проверкацелостностиДНК$.M — митоз $профаза,метафаза,анафаза,телофаза$ + цитокинез.Бактерии $примердлятипичнойбактериискольцевойхромосомой$:
B-период — время от деления до начала репликации $рост$.C-период — репликация ДНК $отинициациивoriCдотерминации$.D-период — разделение хромосом и деление клетки $сборкаклеточнойперегородки$.У многих бактерий репликация может инициироваться снова до завершения предыдущего цикла $особенноприбыстромросте$.

2) Ключевые контрольные точки и молекулярные регуляторы

Эукариоты — классические контрольные точки:
G1/S $restrictionpoint$ — проверка внешних условий, размера клетки, сигналов роста и повреждений ДНК. Ключевые игроки: цикл‑D/CDK4/6, цикл‑E/CDK2, белок Rb $инhibируетE2F$, ингибиторы CDK $p21,p27$, сигналы ростовых факторов.S‑фазная контрольная система/репликационный контроль — контроль за корректной инициацией и завершением репликации; ATM/ATR — датчики повреждений, CHK1/CHK2 — транслокация сигналов.G2/M — проверка целостности ДНК и готовности к митозу; активация циклин‑B/CDK1 $CDC2$ необходима для вступления в митоз; ATM/ATR и CHK1/CHK2 могут задержать переход.Метафазно‑анафазная $проверкаверетена,spindleassemblycheckpoint,SAC$ — контролирует прикрепление кинетохоров к веретену; Mad/Bub белки блокируют APC/C $anaphasepromotingcomplex$ до тех пор, пока все хромосомы не выстроены. APC/C убирает секурин, активирует сепаразу — раздел сестринских хроматид.Апоптоз/сенесценция как «резервные» механизмы при тяжёлых повреждениях — важную роль играет p53.Бактерии — пространственно и временно упрощённое, но функциональное регулирование:
Инициация репликации регулируется белком DnaA $активацияoriC$, SeqA и метилированием $GATC$ контролирует повторные инициации, влияние уровня DnaA‑ATP.SOS‑ответ $RecA/LexA$ — при повреждении ДНК RecA активируется и стимулирует самопротеолиз репрессора LexA → индуцируются гены репарации; одновременно белок SulA ингибирует FtsZ и останавливает деление до репарации.Контроль локализации деления — Min‑система $MinC/MinD/MinE$ предотвращает образование перегородки в полюсах; FtsZ — ключевой белок для формирования септума.Метаболические сигналы $ppGpp$ и ростовые условия влияют на скорость инициации репликации и деления.

3) Сравнение в ключевых аспектах

Сложность: эукариоты — многоуровневые циклины/CDK и специализированные контрольные точки; бактерии — более простые, но эффективные системы $инициациячерезDnaA,SOS‑ответ,Min/FtsZ$.Цели контрольных точек: обе системы предотвращают деление с неполной или повреждённой ДНК, но у эукариот дополнительно отслеживается организация митотического аппарата и корректное распределение многочисленных линейных хромосом.Последствия сбоя: у многоклеточных эукариотов сбой ведёт к опухолевому росту; у бактерий — к смерти или повышенной мутагенезности, но не к «опухоли» в биологическом смысле.

4) Как нарушения механизмов контроля приводят к опухолевому росту

Основная идея: опухоль — клон клеток, избегающих нормальных ограничений пролиферации и/или избегающих апоптоза; это требует накопления мутаций в генах‑регуляторах клеточного цикла и систем контроля ДНК.Конкретные механизмы:
Утрата супрессоров опухолей $например,p53,Rb$: потеря G1/S контроля и ответов на повреждение → клетки продолжают делиться с повреждениями → кумуляция мутаций и геномная нестабильность.Активация онкогенов $например,overexpressioncyclinD,мутациивCDK4/6,активныеформыRas$: избыточная активация CDK путей → преодоление контрольных точек и неконтролируемая пролиферация.Нарушение SAC или белков, отвечающих за сегрегацию хромосом $cohesin,separase,APC/C$: приводит к анеуплоидии и хромосомной нестабильности, что ускоряет эволюцию опухолевого клона.Дефекты репарации ДНК $BRCA1/2,MMRгены$: повышенная частота мутаций, хромосомные аберрации.Нарушение апоптоза $мутациивp53,BCL‑2экспрессия$: клетки с повреждениями не умирают, а продолжают делиться.Эпигенетические изменения и вирус‑опосредованные инактивации $например,HPVE6деградируетp53,E7связываетRb$ приводят к аналогичным результатам.Итог: сочетание утраты контроля роста, неэффективной репарации ДНК, избегания апоптоза и геномной нестабильности даёт клональную селекцию, приводящую к опухолевому росту.

5) Коротко о клинических следствиях и терапевтической логике

Многие противораковые препараты нацелены на механизмы клеточного цикла: ингибиторы CDK4/6 $приглушаютизбыточныйG1/Sпереход$, препараты, усиливающие повреждение ДНК у клеток с дефектной репарацией $PARP‑ингибиторыприBRCA‑дефиците$, блокаторы митоза $виникастины,таксаны$ — возбуждают контроль веретена.Диагностика часто опирается на маркёры проліферации $Ki‑67$, статус p53, Rb, и т.д.

6) Заключение $вдвестроки$

Эукариотический цикл — многоступенчатая система с чёткими контрольными точками $G1/S,G2/M,SAC$, регулируемая циклинами/CDK, p53, Rb; её нарушение ведёт к неконтролируемому росту и геномной нестабильности — основа опухолевого процесса. Бактерии имеют более простые, но эффективные механизмы и ответы на повреждение $DnaA,SeqA,SOS,Min/FtsZ$; у них нет «опухолей» как у многоклеточных, но сбои ведут к мутациям или гибели клетки.

Если хотите, могу привести конкретные примеры генов/механизмов и типы мутаций, приводящих к разным видам опухолей $например,p53примногихсолидныхопухолях,Rbприретинобластоме,HER2/EGFR/rasпридр.$, или схему действия CDK4/6‑ингибитора.