Περιεχόμενο
Τα κύτταρα ευκαρυωτικών οργανισμών, όπως οι άνθρωποι, διατηρούν τη γενετική τους πληροφορία σε χρωμοσώματα που αποτελούνται από δεσοξυριβονουκλεϊνικό οξύ ή ϋΝΑ, που βρίσκονται εντός ενός κυτταρικού πυρήνα. Τα κύτταρα υποβάλλονται σε εναλλασσόμενες περιόδους ανάπτυξης και διαίρεσης. Κατά τη διάρκεια της φάσης ανάπτυξης, ή της ενδιάμεσης φάσης, το κύτταρο αναδιπλασιάζει το DNA του. Το επόμενο συμβάν στον κυτταρικό κύκλο είναι η μίτωση ή η πυρηνική διαίρεση, ακολουθούμενη από κυτταροκίνηση ή κυτταρική διαίρεση. Τα προκαρυωτικά κύτταρα όπως τα βακτήρια ακολουθούν μια απλούστερη διαδικασία της κυτταρικής σχάσης.
Αναπαραγωγή DNA
Το DNA και ορισμένες πρωτεΐνες γνωστές ως ιστόνες αποτελούν τις χρωμοσωμικές δομές. Το DNA είναι διπλής έλικας και σχηματίζει μια σφιχτά περιτυλιγμένη συσκευασία με τη βοήθεια των ιστονών. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, τα χρωμοσώματα χαλαρώνουν, δίνοντας πρόσβαση σε ένζυμα αντιγραφής για να δημιουργήσουν ένα νέο αντίγραφο του κάθε χρωμοσώματος. Τα δίδυμα αντίγραφα, ή τα χρωματοειδή, συνδέονται με μια σφαιρική πρωτεϊνική δομή που ονομάζεται centromere, σχηματίζοντας το γνωστό σχήμα X των χρωμοσωμάτων. Η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων διπλής χρωματοσύνης σηματοδοτεί το τέλος της ενδιάμεσης φάσης και την έναρξη της μίτωσης.
Προφήση και Μεταφάση
Το πρώτο στάδιο της μίτωσης είναι προφάση, στην οποία η πυρηνική μεμβράνη αποικοδομείται. Κατά τη διάρκεια της προφανούς φάσης, το κύτταρο δημιουργεί μικροσωληνάρια που συνδέονται με δύο οργανίδια που ονομάζονται κεντροσώματα, τα οποία μεταναστεύουν σε κάθε πλευρά του κυττάρου. Καθώς προάση προχωρά σε μεταφάση, οι μικροσωληνίσκοι προσεγγίζουν τα χρωμοσώματα. Ένα κινοτόριο που αποτελείται από βλαστούς πρωτεΐνης από κάθε χρωατίδιο, σχηματίζοντας μια δομή στην οποία μπορούν να προσκολληθούν τα μικροσωληνάρια. Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στην πλάκα μετάφασης στο κέντρο του κυττάρου. Οι άνθρωποι έχουν 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων, ένα ζευγάρι από κάθε γονέα.
Αναφάση και Telophase
Στο τέλος της μεταφάσης, κάθε χρωματίτιδα συνδέεται με ένα μικροσωληνίσκο αγκυρωμένο με ένα κεντρόσωμα. Το επόμενο στάδιο, αναφάση, αρχίζει όταν διαλύονται τα κεντρομερή, μετατρέποντας τα χρωματιστά αδέρφια σε θυγατρικά χρωμοσώματα. Το ανθρώπινο κύτταρο έχει προσωρινά 92 χρωμοσώματα σε αυτό το στάδιο και όχι το κανονικό 46. Τα κεντροσώματα τραβούν τα μικροσωληνάρια με τα χρωμοσώματα σε σύρμα σε κάθε πλευρά του κυττάρου, έτσι ώστε και οι δύο πλευρές να έχουν ένα πλήρες σύνολο γενετικού υλικού. Στην τελοφάση, εμφανίζονται ξανά οι πυρηνικές μεμβράνες, περικλείοντας κάθε σύνολο χρωμοσωμάτων. Στη συνέχεια, τα χρωμοσώματα αρχίζουν να χαλαρώνουν από την σφιχτά περιτυλιγμένη κατάσταση τους.
Κυτοκίνη
Καθώς η μίτωση τελειώνει, το κύτταρο αρχίζει να χωρίζει το κέντρο του. Ένας συσπαστικός δακτύλιος στη θέση της παλιάς μεταφάσης πλάκα τσιμπήσει το κύτταρο, δημιουργώντας ένα αυλάκι που βαθαίνει καθώς το κύτταρο συνθέτει νέο υλικό εξωτερικής μεμβράνης. Οι πυρήνες διαχωρίζονται από τις νέες κυτταρικές μεμβράνες. Τελικά, το κύτταρο χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα, το καθένα από τα οποία περιέχει το πλήρες συμπλήρωμα των χρωμοσωμάτων. Στη συνέχεια τα δύο κύτταρα εισέρχονται σε ενδιάμεση φάση και ο κυτταρικός κύκλος επαναλαμβάνεται.