همانندسازی کامل و دقیق مولکول DNA یکی از وقایعی است که قبل از شروع میتوز و در مرحله S چرخه سلولی به انجام می رسد. در اکثر سلول ها , دو نقطه وارسی آسیبِ DNA در مراحل   G1و  G2 وجود دارد , اگر DNA سلول دچار آسیب شده باشد این نقاط وارسی اجازه ادامه چرخه سلولی را نمی دهند. در این متن کوتاه به چگونگی توقف چرخه سلولی در سلول هایی که DNA آسیب دیده دارند می پردازیم اما قبل از پرداختن به این نقاط وارسی , مختصراً به چگونگی تنظیم کنترل چرخه سلولی اشاره می کنیم  : 

    در سلول های یوکاریوتی شبکه پیچیده ای از پروتئین های تنظیمی با نام سیستم کنترل چرخه سلولی ایجاد شده است که انجام صحیح مراحل چرخه سلولی را کنترل می کند . در قلب این سیستم کنترلی ,گروهی از پروتئین کینازها وجود دارند که با فسفوریلاسیون پروتئین های درون سلولی موجب شروع , پیشبرد و یا تنظیم مراحل مختلف چرخه سلولی می شوند. فعالیت این پروتئین کینازها بصورت چرخه ای افزایش و کاهش می یابد و همیشگی نیست . تنظیم فعالیت چرخه ای این پروتئین کینازها بر عهده مجموعه ای از پروتئین و آنزیم ها می باشدکه مهمترین آنها پروتئین های کنترلی ویژه ای به نام سیکلین ها ( cyclin ) هستند و به همین دلیل به پروتئین کینازهای ذکر شده اصطلاحاً پروتئین کینازهای وابسته به سیکلین (cdk ) گفته می شود .

   تاکنون چهار گروه سیکلین در یوکاریوت ها شناسایی شده است , که بسته به این که در کدام مرحله از چرخه سلولی به cdkها متصل شده و عمل می کنند آنها را گروه بندی می کنند این چهار گروه عبارتند از : سیکلین های G1 , سیکلین های G1/S , سیکلین های  S  و سیکلین های  M , هرکدام از این سیکلین ها در مرحله خاصی از چرخه سلولی به  cdk ها متصل شده و سبب ایجاد کمپلکس فعال سیکلین ـ پروتئین کیناز (G1 - cdk ,   G1/S – cdk,  S – cdk  و M – cdk ) می گردند, هرکدام از این کمپلکس ها موجب پیشبرد مرحله ای درچرخه سلولی یا عبور از یک مرحله به مرحله دیگر می شوند , مثلاً در شروع میتوز , M – cdk  با فسفوریلاسیون پروتئین های درون سلولی خاصی موجب فشرده شدن کروموزوم ها , تخریب غشاء هسته و شکل گیری دوک میتوزی می گردند. و یا اینکه S – cdk  موجب شروع همانندسازی DNA درآغازS  می شوند

   همانطوریکه اشاره شد در اکثر سلول ها دو نقطه وارسی آسیبِ DNA  وجود دارد ,  اگر DNA سلول دچار آسیب شده باشد این نقاط وارسی اجازه ادامه چرخه سلولی را نمی دهند یکی از این نقاط وارسی در مرحله  G1 و دیگری در مرحله G2 قرار دارد . سرنوشت چنین سلول هایی بسته به میزان آسیب وارده به DNA  و پرسلولی یا تک سلولی بودن جاندار متفاوت است . اگر آسیب وارده بر  DNA ترمیم شود سلول مجدداً وارد چرخه سلولی می شود . اما اگر آسیب شدید باشد چه اتفاقی می افتد ؟ درتک سلولی هایی مثل مخمر حتی اگر آسیبِ شدید ترمیم هم نشود سلول باز به چرخه سلولی خود ادامه می دهد زیرا در یک جاندار تک سلولی ادامه زندگی با یک جهش خطرناک , بهتر از زندگی نکردن و مرگ است . اما درجانداران پرسلولی عکس العمل طور دیگری است چون ممکن است چنین آسیب هایی موجب جهش هایی سرطان زا شوند و زندگی جاندار را به خطر بیاندازند لذا مرگ یک سلول بهتر از مرگ خود جاندار است بنابراین در جانداران پرسلولی , سلول هایی که آسیب وارده بر  DNA آنها ترمیم نشود  دچار مرگ برنامه ریزی شده ( apoptosis) می شوند . 

    اما چه مکانیزمی سبب توقف چرخه سلولی در سلول هایی می شود که دارای DNA آسیب دیده هستند ؟ در نقطه وارسی مرحله  G1 پروتئینی 53 کیلودالتونی به نام P53 نقش دارد این پروتئین در واقع یک نوع فاکتور رونویسی است که موجب رونویسی از چندین ژن وتولید چندین محصول مختلف می شود که یکی از آنها یک مهارکننده  Cdk به نام p21  است . p21 با اتصال به G1/S – cdk  و  S – cdk  آنها را غیرغعال کرده و بنابراین اجازه ورود سلول به مرحله S را نمی دهد .  اما پروتئین P53 درسلول هایی که  DNA  آنها سالم باشد بسیار ناپایدار است زیرا پروتئینی دیگر به نام Mdm2 به آن متصل شده و با نشانه گذاری آن ,  P53  را مستعد تخریب توسط پروتئازهای درون سلول می کند . بنابراین در سلول های سالم غلظت ان بسیار کم است , پس در سلول های سالم نمی تواند موجب بیان P21 و مهار چرخه سلولی شود اما آسیب وارده بر DNA , پروتئین کینازهایی را در سلول فعال می کند که سبب فسفوریلاسیون P53  می شوند . این فسفوریلاسیون موجب کاهش اتصال آن به پروتئین Mdm2 می شود و در نتیجه از تخریب در امان می ماند و غلظت آن افزایش یافته و سبب بیان p21  می گردد . در ضمن اگر آسیب وارده شده بر DNA شدید باشد P53 سبب فعال شدن ژنهایی می شود که منجر به مرگ برنامه ریزی شده سلول یا آپوتوزیس می شوند .  بنابراین پروتئین p53 به عنوان یک ترمز برای چرخه سلولی عمل می کند .کاهش فعالیت این پروتئین منجر به تجمع سریعتر جهش ها شده و می تواند سلول را به سوی سرطانی شدن سوق دهد. مشاهدات مختلف تاییدکننده این واقعیت است زیرا درنزدیک به نیمی از سرطان های انسانی این ژن دچارجهش می شود.    اگر DNA سلولی در مرحله  G2 دچار آسیب شود این آسیب موجب فعال شدن پروتئین کینازهایی می گردد که فسفاتاز  Cdc25 را فسفریله و آن را غیر فعال می کنند . این فسفاتاز ,  با دِفسفریلاسیون M – cdk  , موجب فعال شدن آن و شروع میتوز  می شود . بنابراین آسیب وارده بر DNA با غیر فعال کردن Cdc25   مانع از فعال شدن   M – cdk  و شروع میتوز می شود . با ترمیم DNA مجدداً سلول وارد مرحله میتوز می گردد .

   نکته دیگر اینکه در سلول نقطه وارسی دیگری به نام نقطه وارسی همانندسازی DNA وجود دارد که تا همانندسازی DNA کامل نشود اجازه ورود سلول به میتوز را نمی دهد .  مکانیزم مولکولی آن کاملاً شناسایی نشده است اما احتمالاً DNA همانندسازی نشده یا آن دسته از چنگال های همانندسازی که هنوز به انتها نرسیده اند سیگنال هایی منفی به چرخه سلولی می فرستند و مانع از فعال شدن M – cdk  می شوند . مکانیزم احتمالی بدین ترتیب است که سیگنال های منفی , پروتئین کینازی را فعال می کند که موجب مهار نمودن پروتئین فسفاتاز  Cdc25 می شود . با مهار شدن فسفاتاز  Cdc25, همانند آن چیزی که برای نقطه وارسی آسیبِ DNA در مرحله  G2 اتفاق می افتد ,  M – cdk  فسفوریله و در نتیجه غیر فعال باقی می ماند . پس سلول وارد مرحله میتوز نمی شود .