Bogdanhoda/iStock/GettyImages
Il ciclo cellulare comprende tre fasi preparatorie che precedono la mitosi, note collettivamente come interfase. Queste fasi, G1 (Gap1), S (sintesi) e G2 (Gap2), sono essenziali per la crescita, la duplicazione del DNA e la biogenesi degli organelli, mentre i checkpoint integrati proteggono dagli errori prima della divisione cellulare.
Immediatamente dopo la citocinesi, le cellule entrano nella fase G1. Qui, la sintesi proteica aumenta per espandere il citosol, l’interno acquoso che ospita enzimi e proteine strutturali. Questa fase di crescita favorisce anche l’assorbimento di acqua, aumentando il volume cellulare. Nelle cellule dei mammiferi, la concentrazione proteica nel citosol è in media di circa 100 mgml⁻¹.
Durante la fase S, la cellula duplica il suo intero genoma. La replicazione del DNA è un processo complesso e ricco di proteine; il macchinario deve anche produrre nuove proteine istoniche che impacchettano il DNA appena sintetizzato. La sintesi simultanea di DNA e istoni garantisce che la cromatina rimanga adeguatamente organizzata. L'inibizione della sintesi del DNA, ad esempio con l'afidicolina, arresta automaticamente la produzione di istoni, sottolineando il loro stretto accoppiamento.
In G2 la cellula si prepara alla mitosi. Con il DNA già replicato, l’attenzione si sposta sulla duplicazione degli organelli – mitocondri, cloroplasti e altre strutture discrete – in modo che ciascuna cellula figlia riceva i componenti necessari. Questa fase consente inoltre alla cellula di mettere a punto la composizione del citoscheletro e della membrana in preparazione alla divisione.
I checkpoint interfase fungono da checkpoint di controllo qualità che verificano il completamento con successo di ciascuna fase precedente. Il checkpoint G1‑S conferma che la cellula ha energia sufficiente e che il suo DNA è intatto prima di procedere alla replicazione. Il checkpoint della fase S monitora la fedeltà della replica, garantendo che non si verifichino interruzioni o mancate corrispondenze. Infine, il punto di controllo G2‑M rivaluta l'integrità del DNA e la prontezza cellulare complessiva prima dell'inizio della mitosi.
