Profaza

Mitoza poteka v več fazah. The Profaza začetek mitoze. Motnje v profazi preprečujejo začetek celične delitve.

Kaj je profaza?

Tako mitoza kot mejoza se začneta s profazo. Delitev celic se pojavi v obeh primerih. Toda medtem ko se pri mitozi enak genetski material prenaša na hčerinske celice, pri mejozi poteka tvorba zarodnih celic, medtem ko se genetska informacija prepolovi.Vendar pa se tako kot normalne telesne celice lahko tudi zarodne celice, nastale med mejozo, še naprej delijo z mitozo.

Dejanska mitoza ne vključuje celične delitve, vendar je za njih značilen postopek povečevanja identičnih genetskih informacij s tvorbo novih celičnih jeder. Običajno pa je na to povezana celična delitev celotne celice. V nekaj primerih pa mitoza poteka brez nadaljnje celične delitve (citokineza). Nato nastanejo večjedrne celice, ki med drugim opravljajo različne funkcije pri tvorbi novih celic v krvotvornem sistemu.

Potek mitoze je razdeljen na profazno, prometnofazno, metafazno, anafazno in telofazno. Profaza vedno služi za začetek mitoze. Pogosto se faza prometa šteje za profazo, saj procesi obeh podfaz potekajo vzporedno.

Funkcija in naloga

Profaza sledi iz tako imenovane interfaze, v kateri se identična kopija kromatida podvaja in je ta povezana s identičnim sestrskim kromatidom prek centromere. Na koncu medfaze se pripravi mitoza. V tej fazi je kromatin ohlapno pakiran in izgleda kot nit. Interfaza tako predstavlja fazo med dvema celičnima delitvama in ne pripada mitozi.

Dejanska mitoza se nato začne s profazo, pri kateri se kromatin skozi gube vse bolj kondenzira. Vidne strukture lahko zdaj odkrijemo v svetlobnem mikroskopu. Zaradi teh bolj kompaktnih struktur je kromatin prenosljiv, tako da se ustvarijo predpogoji za delitev identičnih kromatid na postopno nastajajoče celične drogove. V tej fazi so kromosomi sestavljeni iz dveh enakih kromatid, ki sta vsaj na enem zožitvenem mestu združeni, kar je znano tudi kot centromera. Med obema identičnima kromosomskima kromatidama obstaja vzdolžna vrzel. V tej kompaktni obliki se kromatin lahko prevaža, vendar se ne bere več. Zato se v tej fazi ne tvorijo novi proteini. Nukleoli (jedrska telesa), potrebni za to, se raztapljajo.

Hkrati delitev ustvari dva centrosoma, od katerih je vsak nameščen na nasprotni strani jedra in tam začne razvijati svoj vretenasti aparat. Vretena so sestavljena iz mikrotubul, ki so sestavljene iz tubulinskih podenot s pomočjo polimerizacije.

Med nadaljnjimi fazami mitoze morajo ta vretena vtikati v stik s centrometrom kromosomov, da se raztopijo in dva enaka kromatida potegneta do ustreznih polov. Da bi vlakna vretena prišla tja, je treba jedrsko ovojnico najprej začasno razbiti. Jedrska ovojnica je sestavljena iz min. Te se raztopijo s postopkom fosforilacije. To se zgodi med fazo prometa, ki je delno profazna, delno pa je ločena faza.

V centromeresih so beljakovinske strukture, znane kot kinetohore, na katere se lahko vretenska vlakna priklopijo. Tako nastanejo strukture kinetohore mikrotubul, ki so razporejene vzporedno s polnimi vlakni in so odgovorne za poznejši prenos ločenih kromatid do polov. V tej fazi se aparat vretena dokonča, ko zvezdna vlakna, ki izhajajo iz centrosomov, vzpostavijo stik z drugimi sestavnimi deli citoskeleta. Nabiranje teh struktur povzroči, da se centrosomi premikajo naprej in naprej v smeri celičnih polov.

V metafazi, ki sledi prometni fazi, so kromosomi centrirani. V naslednji anafazi se identični kromatidi ločijo na centromere. Zadnja faza (telofaza) se začne s prihodom kromatid na polov in konča z dekondenzacijo kromosomov.

Bolezni in bolezni

Delitev celic poteka tako na enocelične kot večcelične organizme. Pri ljudeh, živalih in rastlinah je mitoza pogoj za rast in splošno delovanje organizma. Stare celice odmrejo in jih je treba nenehno obnavljati. V okviru mitoze pa se lahko zgodi, da se ne prenesejo popolnoma enake kopije genskega materiala. Gre za tako imenovane mutacije, ki lahko vplivajo na funkcionalnost novo ustvarjenih celic. Posledica so lahko resne bolezni. Rak nastane tudi kot posledica deregulacije delitve celic z genetskimi spremembami ali hormonskimi napakami.

Vendar se genetske spremembe v glavnem pojavijo med posameznimi mitozami v interfazi ali v anafazi z napačnim ločevanjem kromatid. Pojav mutacij v sami profazi ni mogoč, saj se pri tem stisnejo samo strukturne spremembe s stiskanjem kromosomov.

Vendar so motnje med profazo vedno smrtne, ker preprečujejo začetek mitoze. Delitev celic ni več mogla. Stare celice bi preprosto umrle in jih ne bi več nadomestile nove. Prav tako ni znanih prirojenih bolezni, ki temeljijo na motnji profaze med mitozo.