2) S
3) G2
4) G1 (+)
Точка рестрикции (R-point) расположена в поздней части фазы G1 клеточного цикла, непосредственно перед переходом к синтезу ДНК. До ее прохождения пролиферация клетки зависит от внешних митогенных сигналов, факторов роста и достаточной обеспеченности питательными веществами. После прохождения точки рестрикции клетка считается committed — детерминированной к завершению цикла: даже при удалении факторов роста она обычно продолжает движение в S-фазу.
Молекулярной основой перехода служит активация комплексов циклин D–CDK4/6 и циклин E–CDK2. Они фосфорилируют белок ретинобластомы (RB), что высвобождает транскрипционный фактор E2F и запускает экспрессию генов, необходимых для репликации ДНК. При повреждении ДНК или неблагоприятных условиях активируются ингибиторы циклинзависимых киназ, прежде всего p21 под контролем p53, и прохождение точки рестрикции блокируется. Поэтому G1 является ключевой фазой принятия решения о вступлении клетки в новый пролиферативный цикл.
| Состояние или фаза | Основные процессы | Регуляторное значение |
|---|---|---|
| G0 | Состояние покоя вне активного клеточного цикла; синтез ДНК не происходит. | Клетка может оставаться в покое длительно или возвращаться в G1 при действии митогенов; для терминально дифференцированных клеток возврат часто невозможен. |
| Ранняя G1 | Рост клетки, синтез РНК и белка, оценка питательных и трофических условий. | Прогрессирование зависит от факторов роста; активность циклина D–CDK4/6 способствует фосфорилированию RB. |
| Поздняя G1 — точка рестрикции | Принятие решения о продолжении клеточного цикла и подготовке к репликации. | После инактивации RB и активации E2F клетка становится относительно независимой от митогенов и направляется в S-фазу. |
| S-фаза | Репликация ядерной ДНК и синтез гистонов; удвоение генетического материала. | Работают механизмы контроля точности репликации; остановка цикла возможна при повреждении или незавершённой репликации ДНК. |
| G2-фаза | Рост клетки и подготовка к митозу; проверка полноты и качества репликации ДНК. | G2/M-контроль препятствует вступлению в митоз при повреждении или незавершённом удвоении генома. |
| M-фаза | Конденсация хромосом, формирование веретена деления и расхождение сестринских хроматид. | Контроль сборки веретена обеспечивает корректное распределение хромосом между дочерними клетками. |
Таким образом, характеристика точки рестрикции как события G1 отражает ее роль в выборе между выходом в покой, продолжением пролиферации и вступлением в S-фазу. Нарушение регуляции оси циклины–CDK–RB–E2F приводит к неконтролируемому делению и является одним из центральных механизмов канцерогенеза. Система p53/p21 дополнительно ограничивает пролиферацию клеток с поврежденной ДНК. Точку рестрикции следует отличать от контроля G2/M, который оценивает уже завершившуюся репликацию генетического материала.