Il ciclo cellulare ha tre fasi che devono verificarsi prima che avvenga la mitosi o divisione cellulare. Queste tre fasi sono conosciute collettivamente come interfase. Sono G1, S e G2. La G sta per gap e la S sta per sintesi. Le fasi G1 e G2 sono momenti di crescita e preparazione per importanti cambiamenti. La fase di sintesi è quando la cellula duplica il DNA nel suo intero genoma. Le tre fasi dell'interfase consentono inoltre di controllare che le cose funzionino correttamente.

Fase G1

La fase G1 si verifica subito dopo la divisione delle celle. Durante G1, si verifica molta sintesi proteica per aumentare la quantità di citosol nella cellula. Il citosol è il liquido all'interno della cellula, ma all'esterno degli organelli, che contiene le proteine ​​della cellula. Le proteine ​​sono le macchine molecolari che sostengono le attività quotidiane della cellula. L'aumento delle dimensioni delle cellule non avviene solo perché vengono prodotte più proteine, ma anche perché la cellula assume più acqua. La concentrazione di proteine ​​in una cellula di mammifero è stimata in 100 milligrammi per millilitro.

Fase di sintesi

Durante la fase di sintesi, una cellula copia il suo DNA. La replicazione del DNA è uno sforzo enorme che richiede un sacco di proteine. Poiché il DNA non esiste da solo in una cellula ma è impacchettato dalle proteine, anche altre proteine ​​di confezionamento devono essere prodotte durante la fase S. Gli istoni sono proteine ​​attorno alle quali si avvolge il DNA. La produzione di nuove proteine ​​istoniche inizia contemporaneamente alla sintesi del DNA. Il blocco della sintesi del DNA con un farmaco chimico blocca anche la sintesi dell'istone, quindi i due processi sono collegati durante la fase S.

Fase della fase G2

Durante la fase G2, la cellula si prepara ad entrare nella mitosi. Il DNA è già stato duplicato durante la fase S, quindi la fase G2 è quando gli organelli della cellula devono duplicarsi. Non solo il DNA duplicato sarà diviso equamente durante la divisione cellulare, ma lo saranno anche gli organelli. Alcuni organelli, come i mitocondri e i cloroplasti, sono unità discrete che non nascono da organelli più grandi. Organelli discreti aumentano di numero subendo la loro divisione durante il G2.

Punti di controllo

Il vantaggio di avere tre fasi in interfase è che consente il tempo necessario per preparare la mitosi in modo ordinato. Permette anche il tempo di verificare che le cose stiano accadendo come dovrebbero. Esistono tre punti di controllo durante l'interfase, durante i quali la cella si assicura che tutto sia andato come previsto e, se necessario, corregge gli errori. Il checkpoint G1-S alla fine della fase G1 assicura che il DNA sia intatto e che la cella abbia abbastanza energia per entrare nella fase S. Il checkpoint di fase S assicura che il DNA sia replicato correttamente senza rotture. Il checkpoint G2-M alla fine della fase G2 è un'altra salvaguardia nel caso in cui qualcosa accada al DNA o alla cellula prima di subire l'enorme compito di divisione.