تنظيم دورة الخلية بواسطة الكالسيوم والكالمودولين

لكي تتكاثر وتنمو، يجب على كل خلية تنفيذ سلسلة منظمة من الأحداث، تعرف عمومًا بدورة الخلية، في وقت ما خلال فترة حياتها. كانت دورة الخلية تُعتقد في البداية أنها تتكون من الانقسام الفتيلي والطور البيني كما تحدد من التحليل الشكلي. مع تطوير تقنيات جديدة، تم اكتشاف فترة تخليق الحمض النووي، المرحلة S؛ كانت هذه المرحلة مفصولة زمنيًا عن الانقسام الفتيلي السابق بواسطة "فجوة"، المرحلة G1، ومن الانقسام الفتيلي التالي بواسطة "فجوة" أخرى، المرحلة G2 (الشكل 1). مرحلة G1 هي مرحلة القرار التي تختار فيها الخلايا إما الالتزام بإجراء جولة أخرى من تخليق الحمض النووي ومتابعة الدورة أو الخروج من دورة الخلية للدخول في حالة سكون غالبًا ما يشار إليها بـ G0. في مرحلة G0، إما أن تتمايز الخلايا بشكل نهائي أو تستأنف التكاثر عند إضافة مادة محدثة مناسبة (الشكل 1). عند اكتمال تخليق الحمض النووي، تتقدم الخلايا عادة إلى الانقسام الفتيلي. يُعَد تنظيم هذه السلسلة من الأحداث موضع اهتمام أساسي للأطباء الغدد الصماء، حيث إن التحكم الدقيق في مصير الخلايا يعد عنصرًا أساسيًا في عمل الهرمونات. على مدار العقد الماضي، أدت التحليلات الجينية في الفطريات والدراسات البيوكيميائية في أنواع الفقاريات واللافقاريات إلى تحديد بروتينات تنظيمية رئيسية تتحكم بشكل محدد في التقدم عبر نقاط القرار في دورة الخلية. ومع ذلك، فإن العملية الكلية معقدة للغاية، ويُعَد التحكم في تكاثر الخلايا نتيجة لتنظيم متناسق لعدة مسارات بيوكيميائية تدمج كلًا من الإشارات داخل الخلوية والخارجية. لا يزال العديد من المكونات الحيوية لهذه المسارات بحاجة إلى التوضيح.