G1期是細胞週期中間期的一個階段，位於S期之前。對於大多數細胞，G1期佔據了其壽命的大多數時間。細胞在此期間複製細胞器併合成生長所需的糖類、蛋白質和脂質，因此需要大量結構蛋白和酶。此時細胞開始大量合成蛋白質並提高代謝率[1]。
G1期受到生長因子、營養供應、溫度和其它限制因子的限制。一個快速分裂的人類細胞每24個小時有9小時處於G1期[2]。相對於間期的其它時期來說，G1期長度會因物種差距而變化極大[3]。
細胞會在G1期暫停細胞週期，不進入S期而進入G0期。大部分哺乳動物細胞會進入G0期並在一些時刻重新進入S期[2][1]。
基本概念與特徵
G1期是細胞分裂間期的一個階段，位於S期之前。該時段細胞的主要特徵與活動方式包括下列內容：
對於大多數細胞而言，G1期是細胞週期中耗時最長的時相，佔據了細胞壽命的多數時間。就高等生物而言，G1期的時長在不同的物種間差別較大，並且決定了不同細胞週期的長短。[1]
二倍體真核細胞在G1期染色體組數為2n，代表細胞內有兩套染色體。遺傳物質在此時尚處於染色質狀態，如果螺旋化成為染色體，則不會產生姊妹染色單體。單倍體生物如酵母在G1期僅有一套染色體。[1]
在G1期內，細胞代謝旺盛、體積增大，併合成生長需要的蛋白質、糖類、脂質、RNA等物質，為DNA合成做好準備，因此G1期也叫DNA合成預備期或複製前期。[1]
G1期的調控
G1期的晚期存在一個特定時期——如果細胞繼續走向分裂，則可以通過這一時期進入S期，開始細胞核DNA的合成並繼續運行，直到完成細胞分裂。在芽殖酵母中，這一特定時期被稱為起始點，其結束伴隨着細胞出芽與DNA合成的開始。而在其他真核細胞中，相應的時期則被稱為限制點或檢驗點。起始點被認為是G1期晚期的一個基本事件，細胞需要在內、外因素的共同作用下才能順利通過起始點。任何影響到這一基本事件完成的內外因素均會阻礙細胞從G1期向S期轉換。該點有一系列保護措施來確保DNA的完整和細胞的正常工作。[1]
芽殖酵母起始點的影響因素包括內因和外因兩方面。其中，外在因素包括適宜的溫度和生長空間、營養物質的供給以及相關的激素刺激，而內在因素則與細胞分裂週期基因（cell division cycle gene, cdc基因）的調控有關。cdc基因的產物包括蛋白激酶、蛋白磷酸水解酶等，這些酶活性的變化將會直接影響細胞週期的變化。[1]
高等真核細胞的限制點與芽殖酵母的起始點相似，但其調控機制更為複雜。絕大多數細胞若在生長點前進行無生長因子培養，則細胞會進入休眠期，不再進行DNA複製或細胞分裂。但若在限制點之後進行無生長因子培養，則不影響細胞進入S期。[1]
細胞中特異的監控機制可以鑑別細胞週期進程中的錯誤，並且誘導細胞產生抑制因子，以調控時相的恰當更迭。檢驗點不僅存在於G1期，在S期、G2期、紡錘體組裝等時點中也存在相應的檢驗機制。這些監控作用將有助於保護基因和基因組的穩定性。[1]
一些沒有通過G1期限制點的細胞可能會進入G0期，從而成為靜止期細胞。這些細胞會暫時脫離細胞週期，停止細胞分裂，但仍然會活躍地進行代謝活動並執行其生物學功能。 G0期包括可逆與不可逆兩種。處於可逆G0期的細胞只是暫時脫離了細胞週期，一旦得到信號指示，則會快速返回細胞週期分裂增殖，例如休眠期的植物種子細胞、組織幹細胞、成熟的肝細胞以及缺乏某些營養物質的體外培養細胞等。處於不可逆G0期的終末分化細胞則終生不再分裂，如已完全分化的神經元、橫紋肌細胞等。[1]
許多研究認為腫瘤的惡性增殖可能與G1期檢驗點調控功能的缺損有關。在這些調控功能受損的腫瘤細胞中，E2F家族的基因調節蛋白往往變得不受限制，從而增加了G1/S細胞週期素基因的表達，導致細胞無限制地進入細胞週期並增殖複製。[4]
參考文獻
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
