Η μίωση λαμβάνει χώρα σε διάφορες φάσεις. ο Προφητεία Η αρχή της μίτωσης. Οι διαταραχές στην προφύλαξη εμποδίζουν την έναρξη της κυτταρικής διαίρεσης.
Ποια είναι η προφύλαξη;
Τόσο η μίτωση όσο και η μύωση ξεκινούν με προφύλαξη. Η κυτταρική διαίρεση συμβαίνει και στις δύο περιπτώσεις. Ωστόσο, ενώ στη μίτωση το πανομοιότυπο γενετικό υλικό μεταφέρεται στα θυγατρικά κύτταρα, στη μέωση ο σχηματισμός γεννητικών κυττάρων λαμβάνει χώρα ενώ οι γενετικές πληροφορίες μειώνονται στο μισό.Ωστόσο, όπως και τα φυσιολογικά κύτταρα του σώματος, τα γεννητικά κύτταρα που παράγονται κατά τη διάρκεια της μείωσης μπορούν να συνεχίσουν να διαιρούνται μέσω της μίτωσης.
Η πραγματική μίωση δεν περιλαμβάνει την κυτταρική διαίρεση, αλλά χαρακτηρίζεται από τη διαδικασία αύξησης των ίδιων γενετικών πληροφοριών με το σχηματισμό νέων κυτταρικών πυρήνων. Συνήθως, ωστόσο, η κυτταρική διαίρεση ολόκληρου του κελιού συνδέεται με αυτό. Σε μερικές περιπτώσεις, ωστόσο, η μίτωση λαμβάνει χώρα χωρίς περαιτέρω κυτταρική διαίρεση (κυτοκίνηση). Στη συνέχεια σχηματίζονται πολυπύρηνα κύτταρα τα οποία, μεταξύ άλλων, εκτελούν διάφορες λειτουργίες στο σχηματισμό νέων κυττάρων στο σύστημα σχηματισμού αίματος.
Η πορεία της μίτωσης χωρίζεται σε προφάση, προμετάφαση, μεταφάση, αναφάση και τελοφάση. Η προφύλαξη χρησιμεύει πάντα για την έναρξη της μίτωσης. Συχνά η φάση prometa μετράται ως προφάση, καθώς οι διαδικασίες και των δύο υπο-φάσεων εκτελούνται παράλληλα.
Λειτουργία & εργασία
Η προφάση ακολουθείται από τη λεγόμενη ενδιάμεση φάση, στην οποία αναπαράγεται ένα πανομοιότυπο αντίγραφο χρωματοειδούς και αυτό συνδέεται με την ίδια αδελφή χρωματοειδή μέσω της κεντρομερούς. Στο τέλος της ενδιάμεσης φάσης, προετοιμάζεται η μίτωση. Σε αυτή τη φάση η χρωματίνη συσκευάζεται χαλαρά και μοιάζει με νήμα. Η ενδιάμεση φάση αντιπροσωπεύει έτσι τη φάση μεταξύ δύο κυτταρικών διαιρέσεων και δεν ανήκει στη μίτωση.
Η πραγματική μίτωση ξεκινά τότε με την προφάση, στην οποία η χρωματίνη συμπυκνώνεται όλο και περισσότερο μέσω των πτυχών. Ορατές δομές μπορούν τώρα να βρεθούν στο μικροσκόπιο φωτός. Αυτές οι πιο συμπαγείς δομές καθιστούν τη χρωματίνη μεταφερόμενη έτσι ώστε να δημιουργούνται οι προϋποθέσεις για τη διαίρεση των ίδιων χρωματοειδών στους σταδιακά αναδυόμενους κυτταρικούς πόλους. Σε αυτήν τη φάση, τα χρωμοσώματα αποτελούνται από δύο πανομοιότυπα χρωματοειδή που συγκρατούνται τουλάχιστον σε ένα σημείο συστολής, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως το κεντρομερές. Υπάρχει ένα διαμήκες κενό μεταξύ των δύο πανομοιότυπων χρωματοσωμάτων χρωμοσωμάτων. Σε αυτήν τη συμπαγή μορφή, η χρωματίνη μπορεί να μεταφερθεί, αλλά δεν διαβάζεται πλέον. Επομένως, δεν σχηματίζονται νέες πρωτεΐνες κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης. Οι πυρήνες (πυρηνικά σώματα) που απαιτούνται για αυτό διαλύονται.
Ταυτόχρονα, η διαίρεση δημιουργεί δύο κεντροσώματα, καθένα από τα οποία είναι τοποθετημένο στην αντίθετη πλευρά του πυρήνα και αρχίζει να αναπτύσσεται η συσκευή του άξονα. Οι άξονες αποτελούνται από μικροσωληνίσκους που δημιουργούνται από υπομονάδες τουμπουλίνης μέσω πολυμερισμού.
Κατά τη διάρκεια των περαιτέρω φάσεων μίτωσης, αυτές οι ίνες ατράκτου πρέπει να έρθουν σε επαφή με το κεντρομερές των χρωμοσωμάτων για να το διαλύσουν και να τραβήξουν τα δύο πανομοιότυπα χρωματοειδή στους αντίστοιχους πόλους. Για να φτάσουν εκεί οι ίνες του άξονα, ο πυρηνικός φάκελος πρέπει πρώτα να διαλυθεί προσωρινά. Ο πυρηνικός φάκελος αποτελείται από φύλλα. Αυτά διαλύονται μέσω της διαδικασίας φωσφορυλίωσης. Αυτό συμβαίνει κατά τη διάρκεια της φάσης prometa, η οποία είναι εν μέρει μέρος της προφύλαξης και εν μέρει αντιμετωπίζεται ως ξεχωριστή φάση.
Στα κεντρομερή υπάρχουν πρωτεϊνικές δομές γνωστές ως κινοτοχόρες στις οποίες μπορούν να ελλιμενιστούν οι ίνες ατράκτου. Αυτό δημιουργεί δομές μικροσωληναρίων κινοτοχορών που είναι διατεταγμένες παράλληλα με τις ίνες πόλων και είναι υπεύθυνες για την μεταγενέστερη μεταφορά των διαχωρισμένων χρωματοειδών στους πόλους. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, η συσκευή ατράκτου ολοκληρώνεται καθώς οι ίνες αστεριού που προέρχονται από τα κεντροσώματα έρχονται σε επαφή με τα άλλα συστατικά του κυτταροσκελετού. Η συσσώρευση αυτών των δομών αναγκάζει τα κεντροσώματα να κινούνται όλο και περισσότερο προς την κατεύθυνση των κυτταρικών πόλων.
Στη μεταφάση που ακολουθεί την προμεταφάση, τα χρωμοσώματα είναι κεντραρισμένα. Στην επόμενη ανάφαση, τα ίδια χρωματοειδή διαχωρίζονται στα κεντρομερή. Η τελευταία φάση (telophase) ξεκινά με την άφιξη των χρωματοειδών στους πόλους και τελειώνει με την αποσυμπύκνωση των χρωμοσωμάτων.
Ασθένειες και παθήσεις
Οι κυτταρικές διαιρέσεις λαμβάνουν χώρα τόσο σε μονοκύτταρους όσο και σε πολυκύτταρους οργανισμούς. Στους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά, η μίτωση είναι η προϋπόθεση για την ανάπτυξη και τη γενική λειτουργικότητα του οργανισμού. Τα παλιά κύτταρα πεθαίνουν και πρέπει να ανανεώνονται συνεχώς. Ωστόσο, στο πλαίσιο της μίτωσης, μπορεί να συμβεί ότι δεν μεταδίδονται εντελώς πανομοιότυπα αντίγραφα του γενετικού υλικού. Αυτές είναι οι λεγόμενες μεταλλάξεις που μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργικότητα των πρόσφατα δημιουργημένων κελιών. Μπορεί να προκύψουν σοβαρές ασθένειες. Ο καρκίνος προκύπτει επίσης ως αποτέλεσμα της απορρύθμισης της κυτταρικής διαίρεσης μέσω γενετικών αλλαγών ή ορμονικών δυσλειτουργιών.
Ωστόσο, γενετικές αλλαγές συμβαίνουν κυρίως μεταξύ των μεμονωμένων μιτώσεων στην ενδιάμεση φάση ή στην αναφάση με εσφαλμένο διαχωρισμό των χρωματοειδών. Η εμφάνιση μεταλλάξεων δεν είναι δυνατή στην ίδια την προφύλαξη, καθώς εδώ συμβαίνουν μόνο δομικές αλλαγές μέσω συμπίεσης των χρωμοσωμάτων.
Ωστόσο, οι διαταραχές κατά τη διάρκεια της προφύλαξης είναι πάντα θανατηφόρες επειδή εμποδίζουν την έναρξη της μίτωσης. Οι κυτταρικές διαιρέσεις δεν μπορούσαν πλέον να πραγματοποιηθούν. Τα παλιά κελιά απλά θα πεθαίνουν και δεν θα αντικαθίστανται πλέον από νέα κελιά. Δεν υπάρχουν επίσης γνωστές συγγενείς ασθένειες που βασίζονται σε μια διαταραχή της προφάσης κατά τη διάρκεια της μίτωσης.
