Выход из состояния пролиферативного покоя требует специальных регуляторов.
Сигналы, стимулирующие пролиферацию очень разнообразны, они зависят от типа клетки, стадии развития организма и других особенностей. Роль таких сигналов могут выполнять различные факторы роста, интерлейкины, гормоны , способные поддерживать или индуцировать пролиферацию определенных типов клеток. Пролиферативные сигналы распознаются определенными рецепторами на поверхности клеток, в результате активируются внутриклеточные пути передачи сигналов , что, в свою очередь, приводит к активации определенного набора транскрипционных факторов , кодируемых генами раннего ответа .
Эти транскрипционные факторы ( c-Ets ,c-Jun, c-Myc ,c-Myb ,B-Myb ) активируют синтез циклинов и циклин-зависимых киназ, которые кодируются генами позднего ответа .
Затем комплексы циклинов и циклин-зависимых киназ , фосфорилируют белок рRB , что оказывает положительный эффект на активность факторов E2F и приводит к переходу через точку рестрикции ( G1/S ). Факторы E2F функционируют координированно с другими важными регуляторами клеточного цикла. Уровень и активность этих факторов по существу отражает интегральный ответ клетки на совокупность принятых ею сигналов пролиферации и дифференцировки. Отрицательными регуляторами пролиферации являются супрессоры опухолей белки р53 и рRB, сходные по структуре белки р107 и р130 , а также ингибиторы циклин-киназных комплексов р15 , р16 , р21.
Правильное функционирование циклин-киназных комплексов , фосфорилирующих белок рBR в строго определенных фазах, играет ключевую роль в регуляции клеточного цикла. Исследования показали, что фосфорлирование pRB в конечном счете , регулирует активность транскрипционных факторов семейства E2F и прохождение клеточного цикла в целом.
Описание клеточного деления базируется на данных световой микроскопии в сочетании с микрокиносъемкой и на результатах световой и электронной микроскопии фиксированных и окрашенных клеток.
Еще одна особенность репликации у эукариот более низкая скорость (почти на порядок) работы ДНК-полимераз Однако хотя у человека количество ДНК на 3 порядка выше чем у E. сoli, время репликации всего генома у них соизмеримо. Это связано прежде всего с большим количеством ori . у эукариот. ( см рис).
Принципы инициации репликации у про и эукариот.
Во время S фазы кластеры репликационных вилок активируются одновременно во всех хромосомах. Среднее расстояние между местами начала репликации сравнимо со средним расстоянием между соседними петлями хроматина, что позволяет предположить, что в каждой петле имеется лишь один участок начала репликации.
При расхождении двух репликационных вилок от одной точки начала репликации по разные стороны от этой точки родительские нуклеосомы будут попадать в разные дочерние спирали ДНК. В этом случае от точного расположения места начала репликации в транскрипционной единице (гене) будет зависеть распределение предсуществующих родительских гистонов между двуми дочерними генами. Не все нуклеосомы абсолютно одинаковы - в разных областях генетического материала структура хроматина различна. Точное положение места начала репликации в гене могло бы поэтому иметь важное биологическое значение, так как определяло бы структуру хроматина этого гена в следующем поколении клеток. По мере прохождения клетками фазы S активируются все новые и новые точки начала репликации . Так как соседние точки в каждой репликативной единице разделены расстояниями от 30 000 до 300 000 пар оснований, время, необходимое для завершения синтеза, начатого в любой из точек, составляет от 5 до 50 минут. Поскольку обычно фаза S продолжается 8 часов, уже где-то в середине этой фазы возникает сложная задача, связанная с тем, что некоторые точки начала репликации к этому времени будут полностью реплицированы и, по-видимому, идентичны (по крайней мере в отношении последовательностей ДНК) другим точкам начала репликации, которые еще не использовались. Тем не менее, каждая такая точка должна быть использована в фазе S только один раз.
Однократность воспроизведения каждого участка ДНК связывают с существованием специальных ингибиторов, препятствующих повторной репликации уже реплицированных участков ДНК