HUJAYRALARNING MITOTIK VA HAYOTIY SIKLI. HUJAYRA PROLIFERATSIYASI. XUJAYRANING MEYOTIK BOʼLINISHI. Mashg‘ulotning mazmuni Hujayralarning bir bo‘linishidan ikkinchi bo'linishigacha yoki uning o‘limigacha bo‘lgan davr hujayra sikli deyiladi. Hujayra Sikli: 1. Tinim davri; 2.Mitoz sikli; 3.Funkciyalarini bajarish davrlaridan tashkil topadi. Hujayralar bo‘linish hususiyatlariga qarab har hil boladilar. Ayrim hujayralar ko’payish hususiyatiga ega bo‘lmaydi, chunki ular doimiy faol hamda funksional takomillashgan hujayralardir. Boshqa hujayralar esa doimo bo‘linib, o‘lgan, o‘z faolligini yo‘qotgan hujayralar o‘rnini to‘ldirib turadi. Mitoz sikli mitozdan va interfazadan tashkil topadi. Hujayradagi xromosomalarning gaploid soni "n" bilan belgilanadi. Masalan: 1n xromosomali hujayra - gaploid, 2n xromosomali hujayra - diploid, 3n ligi esa - triploid hujayra deb yuritiladi. Hujayradagi DNK miqdori "c" bilan belgilanadi. Diploid hujayrada xromosomalar miqdori 2n, DNK miqdori 2c bo‘ladi. Mitoz sikli o‘rganilganda irsiy moddaning o‘zgarishlari ham o‘rganiladi. Mitoz sikli (7-rasm) to‘rt davrga bo‘linadi: mitoz (M), presintez (G1), sintez (S), postsintez (G1) davrlar. G1, S, va G2 davrlar interfazani tashkil qiladi. Postmitoz (G1) davrida yadrodagi DNK diploid to‘plam (2c)ga ega, lekin sitoplazmadagi oqsil va RNK miqdori ona hujayraga nisbatan ikki baravar kam bo‘lgani uchun hujayra o‘sadi, oqsil sintezlaydi, ATF to‘playdi, RNK miqdori ko‘payadi. Keyingi S (sintez) - davrida yadro DNKsining miqdoriy ikkilanishi (replikatsija) kuzatiladi. Hujayralarda DNK miqdori 2c dan 4c ga ortadi. Postsintez G2 davrida bo‘linish duki asosiy oqsili - tubulin sintezlanadi. Toqimalarda vaqtincha yoki butunlay bo‘linish xususiyatini yoqotgan (G0 - davridagi) hujayralar ham uchraydi. Bunday hujayralar ko‘pincha kambial yoki o‘zak hujayralar bo‘ladi. Ayrim hujayralar ma’lum vaqt funktsional faol bo‘lib turib, so‘ng degeneratsiyaga uchraydi (teridagi muguzlanuvchi epiteliy hujayralari). Hujayralar ikki xil usulda bo‘linib ko‘payadi (mitoz va meyoz): 7-rasm. Hujayra sikli sxemasi. Mitoz - murakkab bo‘linish bo‘lib, asosan somatik hujayralarga xosdir. O‘rganishni osonlashtirish uchun mitoz to‘rt bosqichga bo‘lib o‘rganiladi: profaza, metafaza, anafaza, telofaza (5-jadval). Profazada (8 va 9-rasmlar) xromosomalar spirallashishi boshlanadi. Sentrosoma sentriolalari hujayra qutblariga tarqalib, ular orasida makronaychalar tortiladi, mitoz kalavasi duki hosil bo‘ladi. Profaza oxiriga kelib, yadro qobig’i erib ketadi, yadrocha ko'rinmay qoladi. Metafazada yaxshi shakllangan xromosomalar hujayraning ekvatorial tekisligiga bir qator joylashadi. Har bir xromosoma o‘zining sentromerasi bilan kalava iplariga birikadi. Metafaza oxiriga kelib, har bir xromosomada ikkita xromatida yaqqol ko‘rinadi. Anafazada xromosomalar xromatidalarga ajralib, duk ipchalarining qisqarishi natijasida ular bir-biridan uzoqlashadi. Telofazada xromatidalar despirallashib, xromatinga aylanadi. Yadro qobig‘i, yadrocha shakllanadi. Mitoz oxiriga kelib sitoplazma ham ikkiga bo'linib (sitotomiya), diploid xromosomalar to‘plamiga ega bo‘lgan qiz hujayralar hosil bo‘ladi. Demak, mitoz natijasida qiz hujayralar xromosomalarning doimiy somatik hujayralarga xos diploid to‘plamiga ega bo‘lib qoladi. Mitoz vaqtida xromosomalardagi DNK miqdorining ikki barobar ortishi, xromosomalarning hujayra qutblariga tarqalishi jarayonlari buzilsa, hosil bo‘lgan qiz hujayralarda xromosomalar soni o’zgarishi, irsiy axborotning o‘zgarishi kabi nomutadil holatlar kuzatiladi.Ayrim a’zo to‘qimalari hujayralarida mitoz jarayoni tuqallanmasdan yoki mitozda sitoplazma ikkiga bo'linmasdan DNKning ikki barobar ortishi kuzatiladi. Bu jarayon endomitoz , deb ataladi. Endomitoz natijasida bitta poliploid gigant yadroli yoki bir necha yadroli hujayralar hosil bo‘ladi. Hosil bo‘lgan hujayralarda xromosomalar soni poliploid bo'ladi. (Odatda somatik hujayralarda xromosomalar soni diploid (2n) bo‘ladi. Jigar hujayralarida tetraploid (4n) va oktaploid (8n) xromosomalar to‘plami uchraydi. Suyak ko‘migi hujayrasi - megakariotsitda xromosomalar to‘plami 32 n bo‘lishi mumkin. Mitozning a hamiyati. Mitoz tufayli - 1.Hujayrada irsiy moddaning yangi hujayralarga o‘tkazilishi; 2. Irsiy moddalarning yangi hujayralarga teng taqsimlanishi; 3.Organizmlar o‘sishi, rivojlanish, regeneratsiyalanishi ta’minlanadi. Meyoz jinsiy hujayralarning yetilish usulidir . Meyoz natijasida qiz hujayralarda xromosomalarning gaploid to‘plami hosil bo‘ladi. Meyozda ham bo‘linuvchi hujayralar avval interfazani o‘tadilar. Meyoz ikkita ketma-ket keluvchi (1-meyoz, 2-meyoz) jarayonlardan iborat. Ularning birinchisini reduksion bo‘linish, ikkinchisi esa ekvatsion bo‘linish deb yuritiladi (10-rasm). Asosiy o‘zgarishlar 1-meyozda va uning 1-profazasida kuzatiladi. 1- profaza 5ta (leptotena, zigotena, paxitena, diplotena, diakinez) bosqichlardan iborat. Bu bosqichlarda gomolog xromosomalar yaqinlashib (kon'yugatsiya ), ular bir birlarining o‘xhshash qismlari bilan almashinishadi (krossingover). 1 metafazada ekvatorga bivalentlar (tetradalar) holida ikki qator bo‘ib joylashadi. 1 anafazada gomolog xromosomalar butunligicha qutblarga ajrala boshlaydi. 1 telofazada esa xromosomalari gaploid, DNK miqdori esa 2c bo’lgan hujayralar hosil bo‘ladi. 1 meyoz va 2 meyoz orasida interfazada kuzatilmaydi. Qisqa interkinezdan keyin 2 - profaza boshlanadi. 2 metafazada ayrim xromosomalar ekvatorga bir qator joylashadi. 2 -anafazada xromosomalar xromatidalarga ajralib, qutblarga siljishni boshlaydi. 2 telofazada esa xromosomalar gaploid to‘plamiga (n), DNK gaploid miqdoriga (c) e ga hujayralar hosil bo‘ladi. Meyozning biologik ahamiyati. 1.Meyoz natijasida gaploid to’plamli hujayralar hosil bo’lganligi sababli, har bir turda xromosomalar soni doimiyligi qonuni saqlanadi. 2.Meyoz vaqtidagi gomologik xromosomalar orasidagi krossingover jarayoni natijasida kombinativ o'zgaruvchanlik kelib chiqadi, tabiiy tanlash uchun esa moddiy asos yaratiladi. 3. Meyoz jarayoni nogomologik xromosomalar yangi kombinatsiyalari hosil bo’lishiga olib keladi. Bu holat avlodlarda yangi belgi va sifatlarning kelib chiqishiga sabab bo’ladi. Doimo hamma huj ayralarda ham mitoz jarayonidagi davrlar oxirigacha davom eta- vermaydi.Ayrim hujayralarda xromosoma soni bir necha marta ortadi va bu jarayon G, dan so'ng hujayra yadrosining qobig'i saqlangan holda, urchuq iplari hosil bo'lmasdan ro'y beradi.Ba'zan yadro profazadagi kabi erib ketsa-da, xromosomalar huj ayra qutblariga tarqalmaydi va xromosomalaming xromatidalarga ajralishi bilan qayta yadro qobig'i hosil bo'ladi. Natijada xromosoma soni .ona hujayranikiga nisbatan 2 marta ortgan po- liploid hujayra hosil bo'ladi. Bu jarayonga endomitoz deyiladi. Poliploid hujayraning o'zi xuddi shunday jarayonni qayta o'tab, xromosoma sonini yana ham orttirib olishi mumkin. Endomitoz turli o'simlik va hayvon hujayralarida uchraydi. Bu jarayon, ayniqsa, faoliyatlari jadallashgan hujayralardan (masalan, jigar hujayrasi) tashkil topgan a'zo va to' qimalarda bo' ladi. Ba'zan mitoz jarayoniriing oxirgi davrida qutblangan xromosomalar atrofida alohida yadrolar hosil bo'ladi-yu, lekin sitotomiya kechmaydi. Buning oqibatida hujayrada ikki yadroli (har bir yadrosidagi xromosoma soni ona hujayrasiga teng bo'lgan) hujayra pay- do bo'ladi Dublikatsiyangan xromosomalar evakuvator bo'ylab hoylashadi (bo'linish urchig'i to'liq shakillanadi). Qarama- qarshi kelgan o'q iplari xromatidalarga sentromera qismida yopishadi Anafaza Xromatidalar qutblarga ajratiladi va qiz xromosomalarga aylanadi. Har bir qutbda bir xil sonda, ona hujayrada qancha xromosoma bo'lgan bo'lsa, shuncha xromosomalar bo'ladi za, telofaza bosqichlari faza huj ayralarda yadro qobig'i shakiolanadi va yadro paydo bo'ladi. Alohidalashgan xromatni- dalardan xromosomalar hosil bo'ladi Mitozning patologiyasi. Hujayraning hayotiy siklida mitoz alohida o'rin egallay- di. Uning yordamida hujayra reproduksiyalanadi, irsiy xossalari uzatiladi. Mitozning patologiyasida uning bosqichlarining birida o'zgarishlar kuzatiladi. Shu ma'lumotlarga asoslangan holda mitozdagi patologiya quyidagicha tasniflanadi: 1. Xromosomalar jarohati: 1.1. Hujayralamingprofazada turib qolishi; 1.2. Xromosomalaming spirallanishi va despirallanishining buzilishi; 1.3. Xromosomalaming fragmentatsiyasi; 1.4. Anafazada xromosomalar o'rtasida ko'priklar hosil bo'lishi; 1.5. Urg'ochi xromatidlaming vaqtidan awal ajralishi; 1.6. Kinetaxoming j arohatlanishi. 2. Mitotik apparatning j arohatlanishi: 2.1. Metafazada mitoz rivojlanishining orqada qolishi; 2.2. Metafazada xromosomalarda noaniqliklar bo'lishi; 2.3. Uchguruhli metafaza; 2.4. Bo'shliqli metafaza; 2.5. Ko'p qutbli metafaza; 2.6. Assimetrik mitozlar; 2.7. Monotsentrik mitozlar; 2.8. K-mitoz (kolxitsinli mitoz). 3. Sitotomiyaning buzilishi: 3.1. Vaqtidan oldingi sitotomiya; 3.2. Sitotomiyaning ushlanib qolishi; 3.3. Sitotomiyaning bo'lmasligi. Bo'linishning amitoz xili - bu hujayraning to'g'ridan-to'g'ri bo'linishidir. Amitoz- da yadro o'zining interfazadagi holatini saqlab qoladi - boiinishdagi xromosomaning shakllanishi, bo'linish dukining paydo bo'lishi, yadrocha va yadro qobig'ining yo'qo- lishi ro'y bermaydi. Hujayra yadrosida botiqlik paydo bo'ladi-da, u ikkiga bo'linadi Bunda genetik material ikkala yadroga teng taqsimlanmasligi ham mumkin. Ba'zan sitoplazma bo'linmasdan ikki yadroli hujayra ham hosil bo'lishi mumkin. Eukariot hujayralarida amitoz bo'linish ayrim to'qima (mushak, epiteliy) hujayralarida va, ayniqsa, yomon sifatli o'sma hujayralarida ro'y beradi. Hujayraning bo'linishiga ta'sir etuvchi omiUar xilma-xildir. Hujayra mitotik bo'li- nishining jadalligi sutka vaqtiga ham bog'liq bo'ladi. Kunduz kuni serharakat bo'lgan mayjudotlar hujayrasida bo'linish kechasi jadal bo'lsa, aksincha, kechqurun faol hayot kechiradiganlarda esa kunduzi jadal bo'ladi. Hujayraning bo'linishiga ta'sir etuvchi omillar mavjud. To'qimalaming parchalanishidan hosil bo'lgan mahsulot o'z atrofidagi tirik hujayralaming bo'linishini kuchaytiradi, bu holat jarohatlangan to'qima yoki a'zo- ning tiklanishida ahamiyatlidir.Hujayralar ko'payishi organizm hayot faoliyatidagi neyro-gumoral boshqarish mexa- nizmiga ega. Ko'pgina endokrin bezlar faoliyati bo'linish jarayonini tezlashtirib yoki sustlashtirib turadi. A'zoda hujayra miqdorining odatdagiday bo'lishi va hujayraning hayot faoliyati mobaynida bir me'yorda bo'linib turishini ta'minlovchi fiziologik mexanizmlar mayjuddir. Shu mexanizmlar va atrof-muhit omillari ta'siriga javoban tinimdagi hujayralaming mitotik sikliga kirish yoki bo'linayotgan huj ayralaming tinim holatiga o'tishi kabi jarayonlar amalga oshadi. Hujayra ko'payishini boshqaruvchi omillar asosan 2 guruhga bo'linadi: 1) hujayradan tashqari (ekzogen); 2) hujayra ichi (endogen). Ekzogen omillar hujayrani o'ragan muhitda bo'lib, hujayra membranasi bilan o'zaro ta'sirda bo'ladi. Hujayraning o'zida sintezlanib, unga ta'sir etuvchilar esa endogen omillardir. Ayrimendogen omillar hujayradan chiqib, boshqa guruh hujayralar uchun ekzogen ta'sirda bo'lishi ham mumkin. Hujayra muvaffaqiyatli ko'payishi uchun hujayra sikli nazorat qilinadi. Hujayra sikli chekpointlar orqali boshqariladi, ular ma'lum shart-sharoitlar amalga oshmaguncha, hujayra sikli davomiyligini uzaytiradi. Hujayra sikliningko'plab chekpointlari bor, biz ulardan 3 tasini: G,, G2 va mitotik chekpointlarini ko'rib chiqamiz. Bundan tashqari, hujayra sikli, tashqi omillar - gormonlar yordamida ham boshqariladi. Chekpointlar ichida G, chekpointi muhim ahamiyatga ega, chunki agar hujayra boiinsa, bu chekpointlar orqali hujayra sikliga o'tadi. Agar bu chekpointlarda hujayra sikli o'tmasa, Go hujayraning tinim davri boshlanishi mumkin, bunda hujayra bo'linmaydi, hujayra o'zining normal funksiyalarini boshdan kechiradi. Buning uchun o'sish omillarini aniqlovchi to'g'ri o'sish signallari G, chekpointlari yacheykalarida qatna- shishi kerak. Sitokinez Interfir/a S o^sisb va DNK replikasiyasi G, V f j o 's u b \ a bo'linish uchun axirgi Г v Mitotik checkpoint Hujayra o'qini yig'uvchi chekponit. Agar xromosomalar tenglashmasa, mitoz davom etmaydi. Hujayra siklining boshqarilishi. Chekpointlar hujayra sikli orqali hujayra rivojlanishini boshqaradi. Bu diagrammada uchta asosiy chekpointilai' (G„ Qa,M) ko'rsatilgan. Hujayra siklining boshqarilishi Bundan tashqari, hujayra DNKsining butunligi ham tekshiriladi. Agar DNK buzilgan bo'Isa, r53 oqsili bu chekpointlarda hujayra siklini to'xtatadi va DNK tiklanishni boshlaydi. Agar bu jarayonbo'lmasa, buning oqibati apoptozga olib keladi. Hujayrada DNK replikatsiyasi bo'lganligit ekshirilgungacha G2 chekpointlarida zudlik bilan hujayra sikli to'xtatiladi. Bundan tashqari, agar DNK quyosh nurlari yoki rentgen nurlar ta'sirida zararlangan bo'lsa, huj ayra sikli bu chekpointlarda zararlangan DNK tiki an gun gacha qam- rab olinadi, shuning uchun u urg'ochi hujayraga o'tkazilmaydi. Boshqa chekpointlar mitoz fazalarida faoliyat ko'rsatadi. Xromosomalar o'qqa to'g'ri birikkanligiga ishonch hosil qilish uchun sikl metafaza va anafaza orasida sekinlashadi va aniqlik bilan urg'ochi hujayralariga ajratiladi. Tashqi nazorat. Hujayra siklining nazorat tizimi plazmatik membrana orqali yad- rodagi alohida genlarga tarqaladi. Ba'zi tashqi signallar, masalan, gormonlar va o'sish omillari hujayraning siklini tezlashtiradi. Ayollarda progesteron gormoni zigotaning ba- chadon devoriga implantatsiyasini ta'minlovchi bachadon devori hujayralarining ishini tezlashtiradi. Epidermal O'sish omili terming jarohatlangan joylaridagi h - siklining tu- gatilishini va jarohatlangan to'qimaning qayta tiklanishini jadallashtiradi tashqi signal xabami maxsus retseptorlarga yetkazib beradi,plazmatik membranadagi hujayra retseptorlari ulami qabul qilib oladi. Oqsillar sig- nallaming o'tishi (transduksiya) yo'llaridan ma'lumot olib, boshqa oqsillarga yetkazadi. Shu hisobiga oxirgi signallar genlami faollashtiradi, oqsil mahsulotlari hujayra siklini to'xtatadi yoki tezlashtiradi. Proto-onkogen deb ataluvchi gerilarhujayra siklini tezlashtirishi, o'smaning supres- sor genlari esa huj ayra siklini to'xtatishi aniqlangan. Ko'p hujayrali organizmj arda hujayralaming ko'payishi ulami kuchaytiruvchi yoki susaytiruvchi ko'pgina ichki omillar ta'sirida bo'ladi. Biror faoliyat, masalan, immun jarayon, har xil hujayralaming o'zaro ta'siri natijasida bajariladi. Organizmga yot bo'lgan narsa (antigen) ta'sir etishi immun jarayonda ishtirok etuvchi hujayralardan biri bo'lgan makrofagni faollashtiradi va u biologik faol modda ishlab chiqaradi. Bu modda (interleykin) antigen ta'siridagi T va B-limfotsit- lar proliferatsiyasini kuchaytiradi. O'z navbatida bu T-limfotsit boshqacha T-limfotsit (xelper)ning bo'linishini va yetilishini tezlashtiruvchi modda ishlab chiqaradi, shular majmuida immunologik himoya faoliyati bajariladi. Shuningdek, hujayra bo'linishiga yo'l qo'ymaydigan modda ishlab chiqarishga ham qodir. A'zo ishlab chiqargan, bunday xususiyatga ega moddaning kamayib qolishi shu mahsulotni ishlovchi hujayralaming ko'payishini taqozo qiladi. U ichki sekretsiya bez- larining faoliyati bilan boshqariladi. Organizm holatiga ko'ra ba'zi a'zo ish faoliyatining zo'riqish zaruriyati tug'ilsa, shu a'zo hujayralarining ko'payishi yoki o'sishi ro'y beradi. Turli a'zo va to'qimalaming hujayra xillarining miqdori, shu a'zoning birlamchi mas- sasini saqlashga asoslangan murakkab mexanizm orqali boshqariladi. Agar qandaydir sababga ko'ra, biror a'zo (masalan, jigar) qismining kamayishi ro'y bersa, unda qolgan (jigar) qismining hujayralarida bo'linish jadallashadi. Bu bo'linishni boshqarib