Põhiline erinevus G1 G2 ja S faasi vahel on toimuv kasv. G1 faasis näitab rakk esimest kasvu, kopeerides organelle ja valmistades molekulaarseid ehitusplokke, mis on vajalikud hilisemateks etappideks; G2 faasis näitab rakk teist kasvu, moodustades valke ja organelle ning alustades oma sisu ümberkorraldamist, valmistudes mitoosiks; S-faasi ajal kopeerib või dubleerib rakk kogu rakus oleva DNA, moodustades täiendava kromosoomikomplekti.
Eukarüootsed rakud jagunevad kasvades ja arenedes. Rakutsüklis on kaks peamist faasi. Need on interfaasid ja mitoosid. Jagunev rakk veedab suurema osa oma ajast interfaasis. Teisisõnu, interfaas on rakutsükli pikim faas, mille käigus rakk valmistub tuuma jagunemiseks ja tootma uusi tütarrakke. Interfaas jaguneb veel kolmeks faasiks: Gap 1 (G1) faas, Gap 2 (G2) faas ja sünteesi (S) faas. G1 faas on interfaasi esimene etapp, mis on tunduv alt pikem protsess. S-faas on keskmine faas, milles rakk teeb oma kromosoomikomplektist lisakoopia. G2 faas on interfaasi viimane etapp, mis on suhteliselt lühike faas.
Mis on G1 faas?
Gap 1 ehk G1 faas on rakutsükli interfaasi esimene raku kasvufaas. G1 faasis toimuvad rakus olulised arenguprotsessid. Rakkude suurus suureneb valkude ja RNA ulatusliku sünteesi tõttu. Valkude ja RNA süntees on vajalik enne S-faasi, kus toimub DNA replikatsioon. G1 faasis sünteesitud valgud hõlmavad peamiselt histooni valke ja suurem osa sünteesitud RNA-st on mRNA. Histooni valgud ja mRNA osalevad DNA replikatsiooni S-faasis.
Rakutsükli kestus varieerub olenev alt organismi tüübist. Mõnel organismil on enne S-faasi sisenemist pikem G1 faas, samas kui teistel organismidel võib G1 faas olla lühem. Inimestel kestab tüüpiline rakutsükkel 18 tundi. Rakutsükli koguajast võtab G1 faas tavaliselt 1/3 ajast. See aeg võib aga teatud tegurite mõjul muutuda. Neid tegureid nimetatakse kasvufaktoriteks ja mõned neist on rakukeskkond, toitainete, nagu valkude ja spetsiifiliste aminohapete kättesaadavus ning raku temperatuur. Temperatuur mõjutab peamiselt organismi õiget kasvu ja see väärtus on organismiti erinev. Inimestel on rakkude kasvu optimaalne temperatuur ligikaudu 37 0C.
Joonis 01: Lahtri tsükkel
Rakutsükli reguleerimise mehhanism kontrollib G1 faasi. Reguleerimise käigus toimub kestuse kontroll ja koordineerimine teiste faaside vahel. G1 faasi peetakse oluliseks faasiks, kuna see on punkt, mis määrab raku saatuse. Selles faasis otsustab rakk, kas ta jätkab rakutsükli ülejäänud faasidega või lahkub rakutsüklist. Kui rakk saab signaali, et hoida seda mittejagunemisetapis, ei sisene rakk S-faasi. See liigub uinuvasse faasi, mida nimetatakse G0-faasiks. G0 faas on rakutsükli seiskumise olek.
Mis on G2 faas (teise nimega Gap 2 faas)?
G2 faas, tuntud ka kui Gap 2 faas, on interfaasi viimane faas. G2 faas on lühem faas, kuid see on rakutsükli oluline faas. G2 faasis toimub ulatuslik rakkude kasv valkude kõrge sünteesikiiruse juures. Vajaliku RNA ja valkude sünteesiga aitab see kaasa ka spindliaparaadi moodustumisele mitoosi ajal. Kuigi see faas on oluline, võib rakk sellest etapist mööda minna ja siseneda otse mitoosi, kui rakk on oma S-faasi lõpetanud. Kuid G2 faasi läbimisel võib rakk olla täielikult valmis mitoosiks või tuuma jagunemiseks.
Kui rakk siseneb G2-faasi, kinnitab see tõsiasja, et rakk on eduk alt lõpetanud S-faasi, kus on toimunud DNA replikatsioon. Seetõttu arenevad kõik G2-faasis olevad rakud mitoosiks, kus rakk jagatakse kaheks identseks tütarrakuks. G2 faasis suureneb raku suurus koos erinevate komponentidega, sealhulgas tuum ja peaaegu kõik teised raku organellid. Sarnaselt G1 faasile reguleerivad G2 faasi ka rakutsüklit reguleerivad mehhanismid.
Mis on S-faas?
S-faas ehk sünteesifaas on interfaasi keskmine etapp. S-faasi ajal kopeerib rakk kogu oma DNA ja teeb lisakoopia. Seega sünteesitakse S-faasis kromosoomikomplekti täielik koopia. Lisaks sünteesitakse S-faasis ka tsentrosoome. Need tsentrosoomid on edaspidiseks kasutamiseks mitoosi ajal. Tsentrosoomid aitavad eraldada DNA-d.
Joonis 02: S-faas
Rakkude edukas jagunemine sõltub selle genoomi dubleerimisest. See toimub S-faasis. S-faas on rakutsükli kõige kriitilisem faas. Seetõttu on see faas rangelt reguleeritud ja laialdaselt konserveeritud.
Millised on G1 G2 ja S-faasi sarnasused?
- G1, G2 ja S faasid on kolm rakutsükli interfaasi faasi.
- Kõik kolm faasi esinevad peaaegu kõigis rakutsüklites.
- Nende faaside ajal rakk kasvab, paljundab oma kromosoome ja valmistub rakkude jagunemiseks.
- Kõigi kolme faasi kestus on pikem kui M-faasi kestus.
- Kõik kolm faasi on rakkude eduka jagunemise jaoks kriitilised ja väga olulised.
Mis vahe on G1 G2 ja S-faasi vahel?
G1 faas on interfaasi esimene faas, milles rakk kasvab organellede kopeerimise ning valkude ja RNA sünteesimise teel. G2 faas on interfaasi kolmas faas, milles rakk toodab valke, organelle ja RNA-d ning korraldab ümber raku sisu. S-faas on interfaasi keskmine faas, milles rakk dubleerib oma DNA-d ja tsentrosoome. Niisiis, see on peamine erinevus G1 G2 ja S faasi vahel. G1 faas on interfaasi pikim faas, samas kui G2 faas on interfaasi lühim faas ja S faas on interfaasi pikim faas.
Allpool on üksikasjalik kõigi kolme faasi kõrvuti võrdlus, et eristada erinevust G1 G2 ja S faasi vahel.
Kokkuvõte – G1 G2 vs S-faas
Interfaas on rakutsükli pikim faas. Interfaasi ajal rakk kasvab, replitseerib oma DNA-d, kogub toitaineid ja dubleerib oma organelle. Seda kõike tehes valmistub rakk rakkude jagunemiseks ja uute rakkude moodustamiseks. Interfaasis on kolm peamist etappi nagu G1, S ja G2 faasid. G1 on esimene faas ja selle faasi jooksul kasvab rakk suuremaks, kopeerib oma organellid ja moodustab molekulaarsed ehitusplokid. S-faasi ajal sünteesib rakk oma DNA täieliku lisakoopia. Rakk dubleerib ka tsentrosoome, mis on vajalikud DNA eraldamiseks mitoosis. G2 on interfaasi viimane faas, mille käigus rakk kasvab rohkem, sünteesib valke ja organelle ning korrastab rakusisu. Seega on see G1 G2 ja S faasi erinevuse kokkuvõte.
