phải|Sơ đồ về chu kỳ tế bào, cho thấy trạng thái của [[nhiễm sắc thể trong mỗi giai đoạn của chu kỳ.]]

Chu kỳ tế bào, hay chu kỳ phân bào, là một vòng tuần hoàn các sự kiện xảy ra trong một tế bào từ lần phân bào này cho đến lần kế tiếp, trong đó bộ máy di truyền và các thành phần của tế bào được nhân đôi và sau đó tế bào phân chia làm hai tế bào con. Ở các sinh vật đơn bào (nấm men, vi khuẩn,...) một cá thể sau khi trải qua chu kỳ phân bào tạo ra hai cá thể mới; còn ở các sinh vật đa bào thì chu kỳ tế bào là một quá trình tối quan trọng để một hợp tử phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh và để cơ thể bổ sung số lượng tế bào thay cho số đã chết.

Trong các tế bào nhân sơ, chu kỳ tế bào trải qua một quá trình mang tên là trực phân. Trong các tế bào nhân chuẩn chu kỳ tế bào bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn thứ nhất kỳ trung gian lúc tế bào phát triển, tích lũy vật chất và nhân đôi DNA; giai đoạn thứ hai là nguyên phân (mitosis - M), lúc này tế bào thực thi quá trình phân chia thành hai tế bào con. Nhìn chung, chi tiết của chu trình tế bào thay đổi tùy loại tế bào và tùy sinh vật, tuy nhiên chúng có cùng những điểm chung nhất định và có cùng mục tiêu là truyền đạt lại toàn bộ và chính xác thông tin di truyền của chúng cho các tế bào con. Chính vì vậy bộ DNA của tế bào mẹ phải được nhân đôi một cách chính xác và phải được chia đồng đều cho các tế bào con để mỗi tế bào con đều nhận được bộ DNA y hệt tế bào mẹ.

Các giai đoạn trong chu kỳ tế bào

Chu kỳ tế bào có thể được chia thành các pha sau: G₁, S , G₂ (các pha G₁, S, G₂ được gộp lại thành kỳ trung gian) và pha nguyên phân, hay pha M . Bản thân pha M bao gồm hai quá trình liên quan chặt chẽ với nhau: quá trình nguyên phân trong đó nhiễm sắc thể của tế bào mẹ được chia tách ra làm hai phần bằng nhau, và quá trình phân chia tế bào chất (cytokinesis) trong đó tế bào chất của tế bào mẹ tách làm hai phần bằng nhau và hình thành hai tế bào con. Việc kích hoạt mỗi pha phụ thuộc vào sự tiến triển đúng cách của pha trước. Tế bào nếu có chu kỳ bị tạm thời ngưng trệ hay bị đảo ngược thì được xem như lâm vào một trạng thái tĩnh lặng gọi là pha G₀.

Biểu đồ tổng quan về chu kỳ tế bào. Vòng tròn ngoài: I = [[Nguyên phân#Kỳ trung gian (gian kỳ)|kỳ trung gian, M = nguyên phân; inner ring: M = nguyên phân, G₁ = pha G1, G₂ = pha G2, S = pha S; không nằm trong vòng nào: G₀ = pha G0/pha nghỉ.]]

Sau khi quá trình phân bào kết thúc, các tế bào con tiếp tục kỳ trung gian của một chu kỳ tế bào mới cho riêng mình. Mặc dù thông thường các giai đoạn của kỳ trung gian không được phân biệt rõ ràng bằng các đặc điểm hình thái, mỗi kỳ hay pha của chu kỳ tế bào đều có những quá trình hóa sinh đặc trưng để chuẩn bị cho sự phân chia của tế bào.

Thời gian hoàn tất một chu kỳ tế bào tùy thuộc vào loại tế bào cũng như tùy sinh vật. Đối với người, các tế bào đang có tốc độ sinh sản nhanh hoàn tất một chu kỳ trong vòng 24 tiếng đồng hồ trong khi đối với các tế bào nấm men sinh sản nhanh thì thời gian này chỉ là 90 phút. Trong đó thì thời gian dùng để sinh trưởng và phát triển các bào quan dài hơn nhiều so với thời gian dùng để sao chép DNA và phân chia tế bào chất - ví dụ như trong tế bào người pha nguyên phân chỉ tốn từ 30 phút đến 1 giờ so với một chu kỳ đầy đủ là 24 giờ.

Kỳ trung gian

Trước khi sự phân bào diễn ra, tế bào cần tích lũy các chất dinh dưỡng để chuẩn bị cho sự phân bào. Tất cả việc này diễn ra trong kỳ trung gian. Kỳ trung gian gồm có 3 pha: G1, S, và G2.

Pha G₁

Pha G₁ - hay còn được gọi là pha sinh trưởng - là giai đoạn đầu tiên của kỳ trung gian, nó bắt đầu khi sự phân bào kết thúc cho đến khi sự sinh tổng hợp DNA bắt đầu xảy ra. Trong khi hoạt động sinh tổng hợp ở quá trình phân bào diễn ra khá chậm, trong pha G₁ chúng tăng tốc rất nhanh chóng. Trong pha này nhiều enzyme đã được sản sinh nhằm phục vụ cho các hoạt động diễn ra trong pha S kế tiếp - phần lớn chúng là enzyme xúc tác quá trình tự nhân đôi DNA. Thời gian tiến hành pha G₁ thay đổi nhiều tùy theo loài và tùy theo các loại tế bào trong cùng loài. Trong giai đoạn này, kích thước tế bào tăng lên và tế bào tăng cường cung cấp protein cũng như tăng số lượng các bào quan khác (ti thể, ribosome). Ở người, pha này kéo dài chừng 5-6 tiếng đồng hồ.

Pha G₂

Sau khi pha S kết thúc, tế bào sẽ chuyển sang pha G₂ - pha này kéo dài cho đến khi quá trình nguyên phân bắt đầu. Sự sinh tổng hợp lại diễn ra mạnh ở pha này, trong đó chủ yếu là sự hình thành các sợi thoi hay vi quản vốn cần thiết cho quá trình nguyên phân. Việc ức chế sinh tổng hợp protein trong pha này sẽ khiến tế bào không thể nào bước vào quá trình nguyên phân được.

Pha nguyên phân

Pha nguyên phân, hay còn gọi là pha M, là một pha ngắn bao hàm sự phân bào có tơ (karyokinesis). Pha nguyên phân có thể được chia là nhiều kỳ, lần lượt xếp theo thứ tự thời gian như sau:

• kỳ đầu hay tiền kỳ
• kỳ giữa hay trung kỳ
• kỳ sau hay hậu kỳ
• kỳ cuối hay mạt kỳ
• kỳ phân chia tế bào chất (cytokinesis)

Nguyên phân là một quá trình mà trong đó tế bào nhân chuẩn chia tách nhiễm sắc thể trong nhân của nó thành hai phần giống hệt nhau để từ đó hình thành nên hai nhân cho hai tế bào con. Ngay sau quá trình nguyên phân là quá trình phân chia tế bào chất (cytokinesis), trong đó nhân tế bào, tế bào chất, bào quan và màng tế bào được phân chia làm hai phần gần giống nhau để hình thành nên hai tế bào con gần giống nhau. Cả hai quá trình này được gộp lại thành pha nguyên phân hay pha M (mitotic phase) - trong đó sự phân bào diễn ra để tế bào mẹ phân chia thành hai tế bào con gần như giống hệt nhau và giống hệt tế bào mẹ. Quá trình này chiếm 10 phần trăm của chu kỳ tế bào; đối với người như đã nói pha nguyên phân chỉ chiếm từ 30 phút đến 1 giờ so với cả chu kỳ là 24 giờ.

Nguyên phân chỉ xảy ra trong các sinh vật nhân chuẩn, tuy nhiên tùy theo loài mà quá trình nguyên phân diễn ra khác nhau. Ví dụ như các động vật trải qua một quá trình nguyên phân "mở" trong đó màng nhân bị phân giải trước khi nhiễm sắc thể bị chia tách, trong khi đó các loại nấm như Aspergillus nidulans và nấm men Saccharomyces cerevisiae trải qua một quá trình nguyên phân "đóng" - tức sự phân chia diễn ra trong một nhân tế bào toàn vẹn. Các sinh vật nhân sơ phân bào theo quá trình trực phân vì chúng không có nhân thật sự.

Quá trình nguyên phân phải nói là khá phức tạp và được điều tiết một cách chặt chẽ. Quá trình nguyên phân được chia thành nhiều kỳ - như đã nói ở trên và chúng tương ứng với sự kết thúc của một nhóm hoạt động trong tế bào cũng như sự khởi phát của một nhóm kế tiếp. Trong quá trình nguyên phân, các cặp nhiễm sắc thể xoắn chặt lại và trở nên co đặc, chúng bám vào các sợi thoi để các sợi thoi này kéo các nhiễm sắc tử chị em về hai phía đối nghịch nhau trong tế bào. Cuối cùng, toàn bộ tế bào mẹ chia làm hai tế bào con trong kỳ phân chia tế bào chất.

Vì việc phân chia tế bào chất thường tiến hành chung với nguyên phân, thuật ngữ "nguyên phân" thường được dùng chung lẫn lộn với "pha nguyên phân" hay "pha M". Tuy nhiên có nhiều loại tế bào tiến hành nguyên phân và phân chia tế bào chất riêng rẽ với nhau, hình thành các tế bào với trong đó mỗi tế bào có nhiều nhân. Hiện tượng này phổ biến nhất trong các loại nấm và nấm nhầy, và cũng xảy ra trong một số nhóm sinh vật khác. Ngay cả trong động vật, phân chia tế bào chất và nguyên phân cũng có thể được tiến hành độc lập với nhau, ví dụ như trong một số giai đoạn phát triển phôi của ruồi dấm Drosophila melanogaster. Những sai hổng xảy ra trong quá trình nguyên phân có thể khiến tế bào bị giết chết bởi sự chết tế bào được lập trình (tiêu biểu là chết rụng tế bào) hay biến nó thành tế bào ung thư.

Điều tiết chu kỳ tế bào sinh vật nhân chuẩn

Việc điều tiết chu kỳ tế bào bao hàm các quá trình có vai trò tối quan trọng trong sự tồn vong của tế bào, bao gồm các quá trình nhận diện và sửa chữa những sai hổng trong bộ máy di truyền cũng như ngăn chặn sự phân bào vô tội vạ. Các sự kiện ở cấp độ phân tử điều kiển chu kỳ tế bào được sắp xếp có quy củ, theo thứ tự và có định hướng; điều này có nghĩa là mỗi quá trình tiến hành một cách liên tục, kế tiếp nhau và một chiều - bản thân chu kỳ tế bào nói chung không thể đảo ngược được.

Vai trò của cyclin và CDK

Hai loại then chốt trong số các chất điều tiết chu kỳ tế bào là, cyclin và kinase phụ thuộc vào cyclin (cyclin-dependent kinase - CDK); chúng quyết định tiến trình của tế bào xuyên suốt chu kỳ của nó. Leland H. Hartwell, R. Timothy Hunt, và Paul M. Nurse nhận được Giải Nobel Y học năm 2001 vì công lao của họ tìm ra được các nhân tố này. Nhiều gien mã hóa cho cyclin và CDK được bảo tồn trong tất cả các sinh vật nhân chuẩn, tuy nhiên những sinh vật có cấu tạo phức tạp hơn thì có một cơ chế điều tiết chu kỳ tế bào tinh vi hơn và bao hàm nhiều thành phần tham gia hơn. Nhiều gien liên quan tới cơ chế này được nhận diện ở nấm men, nhất là loài Saccharomyces cerevisiae; ở đây danh pháp di truyền học ở nấm men khiến nhiều gien như vậy mang cái tên cdc (viết tắt của chữ tiếng Anh "cell division cycle", có nghĩa là "chu trình phân bào") và một mã số theo sau nó, tỉ như cdc25 hay cdc20.

CDK là một enzyme loại kinase có vai trò phosphorylat hóa một số protein đích nhằm bất hoạt hay hoạt hóa chúng, nhờ đó điều tiết hay kích thích các sự kiện quan trọng trong chu kỳ tế bào và sắp xếp lại các cơ sở vật chất giúp tế bào chuyển sang pha tiếp theo của chu kỳ. Tuy nhiên, như cái tên đã đề cập, chúng chỉ được hoạt hóa khi được cyclin bám vào và hình thành một phức hợp dị nhị tụ. Các tổ hợp cyclin-CDK như thế này quyết định các protein đích ở phía dưới của chuỗi phản ứng. CDK chủ yếu biểu hiện trong các tế bào mà cyclin đã được sinh tổng hợp ở một số giai đoạn nhất định của chu kỳ tế bào nhằm phản ứng lại nhiều loại tín hiệu khác nhau ở cấp độ phân tử. Ở đây, hàm lượng CDK không thay đổi trong suốt chu kỳ tế bào, nhưng cyclin thì có, chúng được tổng hợp và phân giải một cách tuần hoàn - chính vì thế hoạt tính của CDK tăng và giảm trong suốt chu kỳ tế bào, điều này dẫn đến sự biến thiên theo chu kỳ của các phản ứng phosphoryl hóa do enzyme này gây ra.

Phân loại

Về phân loại, có bốn lớp cyclin chính, mỗi lớp cyclin sẽ hoạt hóa CDK ở một giai đoạn khác nhau. Tương ứng với các lớp cyclin này sẽ có các CDK khác nhau phù hợp với chúng.

Nguồn: Cyclin E mới sản sinh ra sẽ bám vào các CDK2, hình thành phức hợp cyclin E-CDK2, phức này sẽ thúc đẩy tế bào tiến từ pha G₁ vào pha S (chuyển tiếp G₁/S). Cyclin B cùng với cdc2 (ở động vật có vú là CDK1) hình thành nên phức hợp cyclin B-cdc2 có chức năng khơi mào quá trình chuyển tiếp G₂/M. Việc hoạt hóa phức hợp Cyclin B-cdc2 dẫn tới sự đổ vỡ của cấu trúc màng nhân sự mở đầu của kỳ đầu trong nguyên phân; và cuối cùng phức này bị bất hoạt sẽ khiến tế bào kết thúc quá trình nguyên phân.

;Bám vào phức hợp cyclin-CDK hay CDK Một số protein mang tên là protein ức chế CDK (CDK inhibitor protein - CKI) tham gia vào việc điều tiết hoạt động của CDK bằng cách bám vào CDK và có thể cả cyclin, thay đổi cấu trúc không gian ba chiều tại vùng hoạt tính của nó và qua đó ức chế hoạt tính của phức hợp cyclin-CDK.

Ở các động vật có vú, có thể nêu lên hai họ CKI trong nhóm này: cip/kip (protein tương tác CDK/protein ức chế kinase - CDK interacting protein/Kinase inhibitory protein) và INK4a/ARF (Inhibitor of Kinase 4/Alternative Reading Frame).

Họ _cip/kip_ bao hàm các protein p21^CIP, p27^KIP2 và p57^KIP2. Chúng chặn chu kỳ tế bào ở pha G₁ bằng cách bám vào và bất hoạt phức hợp cyclin D-CDK1; vì vậy chúng phải bị phân giải trước khi sự tự nhân đôi DNA diễn ra. Họ này cũng có thể bám vào các phức hợp cyclin-CDK khác trong chu kỳ tế bào của động vật có vú.

Họ INK4a/ARF bao hàm vài loại protein nhỏ và có mối quan hệ gần với nhau, chúng tương tác với các CDK 4 và 6 để ngăn chận các CDK này bám vào cyclin và vì vậy cũng ức chế luôn hoạt tính của CDK.

Các chất ức chế cdc25 được tổng hợp có thể hữu dụng trong việc chặn chu kỳ tế bào và vì vậy chúng được dùng để chống ung thư.

Điều tiết bằng quá trình phân giải protein

Khác với các giai đoạn khác, việc kích hoạt quá trình chuyển tiếp từ kỳ giữa sang kỳ cuối của nguyên phân được thực thi bởi quá trình phân giải protein..

Trong quá trình này, có thể kể đến vai trò của hai tác nhân quan trọng:

*Phức hợp xúc tiến kỳ sau hay thể chu kỳ* (Anaphase-promoting complex/cyclosome - APC/C), một enzyme họ ligase ubiquitin; enzyme này chủ yếu ubiquitin hóa vào các tác nhân điều tiết liên quan tới việc thoát khỏi pha nguyên phân. Một mục tiêu quan trọng của APC/C là securin, một protein bảo hộ các liên kết giữa hai nhiễm sắc tử chị em. Mục tiêu quan trọng khác là các cyclin lớp S và lớp M; tiêu trừ chúng sẽ giúp bất hoạt phần lớn số CDK trong chu kỳ và nhờ đó các chất bị CDK phosphorylat hóa sẽ bị khử phosphat trong kỳ sau - việc này nhằm điều cần thiết cho việc hoàn tất nguyên phân và phân chia tế bào chất (như tháo xoắn nhiễm sắc thể, tái hình thành màng nhân,...). APC/C được hoạt hóa vào giai đoạn giữa của nguyên phân và hoạt động cho đến cuối pha G₁ của chu kỳ sau, khi cyclin G₁-S được hoạt hóa. Cách hoạt hóa APC/C là gắn các tiểu đơn vị thích hợp vào nó, tỉ như Cdc20 sẽ hoạt hóa APC/C tại thời điểm chuyển tiếp kỳ giữa-kỳ sau còn được tiểu đơn vị Cdh1 sẽ duy trì hoạt tính của nó từ cuối nguyên phân cho tới cuối pha G₁. Phức hợp bao hàm Skp, Cullin, hộp F hay phức hợp SCF** cũng là một ligase ubiquitin. Nó ubiquitin hóa các tác nhân điều tiết ở cuối pha G₁, ví dụ như các kinase ức chế cyclin CIK (tỉ như p27 ở động vật có vú và Sic1 ở nấm men), nhờ đó mà quá trình hoạt hóa cyclin S-CDK và sao chép DNA được kích hoạt. Ở đây, khác với APC/C, việc ubiquitin hóa của SCF chỉ được thực thi khi protein đích của nó bị cyclin G₁-CDK phosphoryl hóa để hộp F của SCF nhận diện - sự khác biệt này có thể là do APC/C phải đảm nhận việc phosphoryl hóa nhiều loại tác nhân hơn so với SCF. Đồng thời, hoạt tính của SCF cũng được giữ nguyên suốt chu kỳ và hoạt động của nó được điều tiết gián tiếp bởi việc protein đích của nó được phosphoryl hóa hay không. chúng được phiên mã ở mức độ cao trong một số giai đoạn của chu kỳ tế bào và ở mức độ thấp trong các giai đoạn còn lại. Trong khi bộ của các gien được nhận diện thay đổi theo các phương pháp điện toán và các tiêu chuẩn dùng để nhận dạng chúng, các nghiên cứu đều chỉ ra rằng phần lớn các gien của nấm men được điều tiết theo thời gian.

Nhiều gien biểu hiện theo giai đoạn được thúc đẩy, dẫn hướng bởi các nhân tố phiên mã, các nhân tố này cũng được biểu hiện một cách định kì. Một bảng về các thí nghiệm gỡ bỏ đơn gien nhận diện được 48 nhân tố phiên mã (chiếm 20 phần trăm số nhân tố phiên mã không thiết yếu) cho thấy chu kỳ tế bào bị sai kém. Các nghiên cứu về bộ gien sử dụng các công nghệ năng suất cao đã nhận dạng được các nhân tố phiên mã bám vào các vùng gien khởi động của bộ gien nấm men, và lập nên một sự tương quan giữa các phát hiện trên với các kiểu biểu hiện theo thời gian đã cho phép nhận diện các nhân tố phiên mã thúc đẩy các biểu hiện gien đặc trưng của từng pha chu kỳ. Sự biểu hiện của các nhân tố phiên mã của pha sau đã được xúc tiến bởi các nhân tố phiên mã đặc trưng của pha trước, và các mô hình điện toán đã cho thấy một mạng lưới CDK độc lập của các nhân tố phiên mã đó là đủ để tạo nên một dao động ổn định trong biểu hiện gien.

Các bằng chứng có từ các thí nghiệm cũng cho rằng biểu hiện gien có thể dao động theo các giai đoạn trong quá trình phân bào của các tế bào kiểu tự nhiên độc lập với bộ máy CDK-cyclin. Orlando và các đồng sự sử dụng các microarray để đo đạc sự biểu hiện của một bộ 1.271 gien đã được nhận diện định kỳ trong các tế bào bình thường cũng như các tế bào đột biến không có cyclin trong pha S và pha nguyên phân (clb1,2,3,4,5,6). Trong 1.271 gien đó, 882 tiếp tục biểu hiện trong các tế bào thiếu cyclin và cả tế bào bình thường mặc dù chu kỳ của các tế bào thiếu cyclin bị ngừng lại ở giai đoạn cuối pha G1 đầu pha S. 833 gien khác trong số đó biểu hiện khác nhau giữa các tế bào bình thường và các tế bào đột biến, cho thấy rằng các gien này được điều tiết trực tiếp hay gián tiếp bởi bộ máy CDK-cyclin. Một số gien biểu hiện trong cả hai loại tế bào thì cũng biểu hiện ở mức độ khác ở các tế bào đột biến so với tế bào bình thường. Điều này gợi ý rằng trong khi mạng lưới phiên mã có thể dao động độc lập với dao động của CDK-cyclin, chúng bắt cặp với CDK-cyclin theo phương cách để cả hai cùng tham gia vào việc đảm bảo sự chính xác về thời gian của các sự kiện xảy ra trong chu kỳ tế bào.

Trong khi phiên mã dao động đóng một vai trò quan trọng trong chu kỳ tế bào của nấm men, bộ máy CDK-cyclin hoạt động độc lập trong các chu kỳ của các tế bào trong thời kỳ sớm của phôi. Trước sự chuyển tiếp phôi nang giữa sự phiên mã ở hợp tử không xảy ra và tất cả các protein cần thiết, ví dụ như cyclin kiểu B, được dịch mã từ các RNA thông tin cung cấp từ người mẹ.

Điểm kiểm soát chu kỳ tế bào

Điểm kiểm soát chu kỳ tế bào được tế bào sử dụng nhằm giám sát và điều tiết diễn biến chu kỳ tế bào. Điểm kiểm soát có vai trò ngăn chặn chu kỳ tế bào tại một số điểm nhất định, nhờ đó tế bào có thể kiểm định lại một số diễn biến và quá trình cần thiết và sửa chữa những chỗ sai hỏng của DNA. Tế bào không thể thực hiện pha kế tiếp của chu kỳ cho đến khi nó thỏa mãn các yêu cầu mà điểm kiểm soát đặt ra.

Một số điểm kiểm soát được thiết kế để đảm bảo các DNA bị sai hỏng hay thiếu sót sẽ không được truyền cho các tế bào con cháu. Hai điểm kiểm soát như vậy tồn tại là điểm kiểm soát G₁/S và điểm kiểm soát G₂/M. Sự chuyển tiếp G₁/S là một bước hạn chế bởi tỉ lệ trong chu kỳ tế bào và cũng được biết đến với cái tên điểm giới hạn (trong tế bào động vật) hay điểm bắt đầu (trong nấm men). Một mô hình về phản ứng của chu kỳ tế bào trước các sai hổng của DNA đã được đề xuất, mang tên là điểm kiểm soát sau nhân đôi DNA.

Protein p53 đóng một vai trò quan trọng trong việc khơi mào các cơ chế kiểm soát chu kỳ tế bào ở cả hai điểm kiểm soát G₁/S và G₂/M.

Vai trò trong việc hình thành khối u

Những bất thường trong việc điều hòa chu kỳ tế bào có thể dẫn tới việc hình thành các khối u. Như đã nói, một số gien như các gien ức chế chu kỳ tế bào (RB, p53...) khi bị đột biến có thể khiến tế bào sinh sản vô tội vạ và hình thành khối u. Mặc dù chu kỳ tế bào khối u bằng hay dài hơn tế bào bình thường, trong các khối u tỉ lệ tế bào trong trạng thái sẵn sàng phân bào so với các tế bào ở trạng thái pha G₀ cao hơn nhiều so với các tế bào bình thường; trong khi đó các tế bào bị chết rụng hay già lão vẫn không thay đổi. Chính vì thế mà tính tổng cộng thì số tế bào khối u sẽ từ từ tăng dần lên.

Những tế bào đang trải qua chu kỳ một cách tích cực là mục tiêu trong các liệu pháp chữa bệnh ung thư vì các DNA của chúng bộc lộ tương đối rõ rệt trong quá trình phân bào và vì vậy chúng dễ bị tổn thương bởi các loại thuốc hay tia bức xạ. Việc này được tận dụng tối đa trong việc điều trị ung thư bởi một phương pháp mang tên là debulking, lúc này một số lớn các tế bào khối u bị loại bỏ và điều này khiến một số lớn tế bào khối u còn trong pha G₀ bị chuyển sang pha G₁ (do dinh dưỡng, ôxi, nhân tố sinh trưởng,... dồi dào hơn vì các tế bào giảm đi). Các tế bào này nhanh chóng bị tiêu diệt bởi tia bức xạ hay thuốc ngay khi mới chớm thực thi chu kỳ tế bào. và cho tế bào tiếp xúc với thymidine hay aphidicolin sẽ chặn chu kỳ tế bào ở pha G₁, mitotic shake-off, xử lý với colchicine và nocodazole chặn chu kỳ tế bào ở pha nguyên phân; và xử lý với 5-fluorodeoxyuridine chặn ở pha S.