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G1期中的神秘檢查點：它如何影響細胞的生命週期？
在真核細胞的分裂過程中，G1期（gap 1 phase或growth 1 phase）是四個細胞週期階段中最初的階段。此期間，細胞不僅增長大小，還合成mRNA和蛋白質，以為隨後的有絲分裂（mitosis）作準備。G1期結束時，細胞將進入S期。在細胞週期中，大約30%至40%的時間是在G1期內度過的。
G1期、S期和G2期共同組成了細胞週期中的長期生長期，這些階段合稱為攤位(interphase)。在G1期中，細胞的增長以及合成DNA所需的mRNA和蛋白質是至關重要的。一旦細胞完成必要的生長和蛋白質合成，就會進入下個階段S期。在不同類型的細胞中，每個階段的持續時間是有所不同的。在人體的體細胞中，細胞週期大約持續10小時，而G1期的長度則會依個體而異。
在某些生物，像是Xenopus胚胎、海膽胚胎和果蠅胚胎中，G1期的存在幾乎可以忽略不計，通常被定義為有絲分裂結束和S期之間的間隙。
G1期的長度及其進展可以受到多種限制性生長因子的影響，例如營養供應、溫度及生長空間。細胞需要足夠的核苷酸和氨基酸來合成所需的mRNA和蛋白質，而人體內正常的生理體溫約為37°C。G1期在細胞週期中展現了重要性，因為它決定了細胞是否承諾進入分裂階段，還是選擇暫時脫離細胞週期。
如果細胞收到信號提示需要保持不分裂，它就會從G1期轉移至G0期，此時細胞進入一種休眠狀態。
調控機制
在細胞週期中，存在著一套嚴格的調控系統，以控制各階段的時間和協調性，以確保事件的正確順序。這些生化觸發因子被稱為細胞周期蛋白依賴性激酶（cyclin-dependent kinases, Cdks），其會在正確的時間和順序中啟動細胞週期事件，從而避免失誤。細胞週期中有三個檢查點：G1/S檢查點、G2/M檢查點和紡錘檢查點。
在G1期，G1/S細胞周期蛋白的活性會在G1期末顯著上升。在細胞週期的其他階段中活躍的細胞周期蛋白複合體會保持不活化狀態，從而避免任何錯誤的細胞週期事件發生。在G1期找到的三種抑制Cdk活性的機制包括：pRB與E2F家族轉錄因子的結合，下調S期細胞周期蛋白基因的表達；啟動的有序分裂促進複合體（APC），專門針對和降解S和M細胞周期蛋白（但不會影響G1/S細胞周期蛋白）；以及在G1期中發現的高濃度Cdk抑制劑。
限制點
G1期中的限制點（R）不同於檢查點，因為它不決定細胞條件是否適合進入下一階段，而是改變了細胞的進程。在脊椎動物細胞進入G1期約三小時後，會進入一個限制點，在此決定細胞是否將進入G1期的下一步，還是進入休眠的G0期。這一點亦將G1期的兩半分隔開；即後有絲分裂（post-mitotic）和前有絲分裂階段（pre-mitotic）。
在G1-pm亞階段中，細胞需要有高量的生長因子和穩定的蛋白合成速率，以繼續進行。倘若無法滿足這些要求，細胞將進入G0期。
相互矛盾的研究
有些研究者認為，限制點與G1/S檢查點相同，但近期研究已提出這兩者在G1期存在兩個不同的進程。第一個限制點是與生長因子有關，判定細胞是否進入G0期；而第二個檢查點則依賴於養分狀況，確定細胞是否進入S期。
G1/S檢查點
G1/S檢查點是G1期與S期之間的階段，此時細胞被清除進入S期。細胞不進入S期的原因包括細胞增長不足、DNA損害或其他準備工作未完成。在此檢查點，G1/S細胞周期蛋白與Cdk形成複合體，這使細胞承諾進入新的分裂週期。接著，這些複合體會激活S-Cdk複合體，開始DNA複製。如果細胞未能通過檢查點，則會進入無增長或分裂的G0期。
在癌症中的角色
許多研究將G1期或G1/S檢查點的不規則性與腫瘤的無限制增長聯繫在一起。在這些情況下，G1期受損的原因多半是因為E2F家族的基因調控蛋白不受控制，從而增加G1/S細胞周期蛋白基因的表達，導致細胞周期進入無限制。然而，有些癌症的治療也在於G1期。許多癌症如乳腺癌和皮膚癌，讓腫瘤細胞進入G1細胞周期，從而阻止細胞的增殖和擴散。
G1期中的神秘檢查點在細胞生命週期中的重要性不言而喻，那麼是否有可能揭示出更多的調控機制，讓這些生物學過程有助於改變癌症治療的未來呢？
