Интерфаза – это часть клеточного цикла , которая не сопровождается видимыми изменениями под микроскопом и включает фазы G1, S и G2. Во время интерфазы клетка растет (G1), реплицирует свою ДНК (S) и готовится к митозу (G2). Клетка в интерфазе не просто находится в состоянии покоя. Термин «покой» (то есть «спящий») может ввести в заблуждение, поскольку клетка в интерфазе очень занята синтезом белков, копированием ДНК в РНК, поглощением внеклеточного материала, обработкой сигналов и т. д. Клетка находится в состоянии покоя только в смысле клеточного деления (т.е. клетка находится вне клеточного цикла G0). Интерфаза — это фаза клеточного цикла , в которой типичная клетка проводит большую часть своей жизни. Интерфаза — это «повседневная жизнь» или метаболическая фаза клетки, во время которой клетка получает питательные вещества и метаболизирует их, растет, реплицирует свою ДНК при подготовке к митозу и выполняет другие «нормальные» клеточные функции. [1]
Интерфазу раньше называли фазой покоя. Однако интерфаза не описывает клетку, которая просто отдыхает; скорее, клетка живет и готовится к последующему делению, поэтому название было изменено. Распространенным заблуждением является то, что интерфаза — это первая стадия митоза , но поскольку митоз — это деление ядра , профаза на самом деле является первой стадией. [2]
В интерфазе клетка готовится к митозу или мейозу . Соматические клетки , или нормальные диплоидные клетки организма, проходят митоз, чтобы воспроизвести себя путем деления клеток, тогда как диплоидные зародышевые клетки (т. е. первичные сперматоциты и первичные ооциты ) проходят мейоз , чтобы создать гаплоидные гаметы (т. е. сперматозоиды и первичные ооциты). ova ) с целью полового размножения.
Существует три стадии клеточной интерфазы, каждая из которых заканчивается, когда клеточная контрольная точка проверяет точность завершения этапа, прежде чем перейти к следующему. Стадиями интерфазы являются:
Продолжительность времени пребывания в интерфазе и на каждой стадии интерфазы различна и зависит как от типа клетки, так и от вида организма, к которому она принадлежит. Большинство клеток взрослых млекопитающих проводят в интерфазе около 24 часов; на это приходится около 90–96% общего времени, затрачиваемого на деление клеток. [4] Интерфаза включает фазы G1, S и G2. Однако митоз и цитокинез отделены от интерфазы.
Двухцепочечные разрывы ДНК могут быть восстановлены во время интерфазы с помощью двух основных процессов. [5] Первый процесс, негомологическое соединение концов (NHEJ), может соединять два разорванных конца ДНК в фазах G1 , S и G2 интерфазы. Второй процесс, гомологичная рекомбинационная репарация (HRR), более точен, чем NHEJ, при восстановлении двухцепочечных разрывов. Однако HRR активен только во время фаз S и G2 интерфазы, когда репликация ДНК частично или полностью завершена, поскольку HRR требует двух соседних гомологичных хромосом .
Когда G 2 завершается, клетка вступает в относительно короткий период ядерного и клеточного деления, состоящий из митоза и цитокинеза соответственно. После успешного завершения митоза и цитокинеза обе образовавшиеся дочерние клетки вновь входят в G1 интерфазы .
В клеточном цикле интерфазе предшествуют телофаза и цитокинез М- фазы . Альтернативно, интерфаза иногда прерывается фазой G0 , которая при некоторых обстоятельствах может затем закончиться и сопровождаться оставшимися стадиями интерфазы. После успешного завершения контрольной точки G 2 , последней контрольной точки в интерфазе, клетка переходит в профазу , а у растений - в препрофазу , которая является первой стадией митоза.
Фаза G0 рассматривается либо как расширенная фаза G1, когда клетка не делится и не готовится к делению, либо как отдельная стадия покоя, которая происходит вне клеточного цикла. [6]
При образовании гамет интерфаза сменяется мейозом . При запрограммированной гибели клеток за интерфазой следует апоптоз или его вытесняет апоптоз .