Prophase

Mitoze notiek vairākās fāzēs. Prophase mitozes sākums. Traucējumi profazē neļauj sākt šūnu dalīšanos.

Kas ir propāze?

Gan mitoze, gan meioze sākas ar fāzi. Šūnu dalīšana notiek abos gadījumos. Tomēr, lai gan mitozē identiskais ģenētiskais materiāls tiek nodots meitas šūnām, mejozes gadījumā dzimumšūnu veidošanās notiek, kamēr ģenētiskā informācija tiek samazināta uz pusi.Tomēr tāpat kā normālas ķermeņa šūnas, meiozes laikā ražotās dzimumšūnas var turpināt dalīties, izmantojot mitozi.

Faktiskā mitoze neietver šūnu dalīšanu, bet to raksturo identiskas ģenētiskās informācijas palielināšanas process ar jaunu šūnu kodolu veidošanos. Parasti ar to ir saistīta visas šūnas dalīšana. Tomēr dažos gadījumos mitoze notiek bez turpmākas šūnu dalīšanas (citokinēze). Tad veidojas daudzkodolu šūnas, kuras, cita starpā, veic dažādas funkcijas, veidojot jaunas šūnas asins veidošanas sistēmā.

Mitozes gaita ir sadalīta fāzēs, prometafāzēs, metafāzēs, anafāzēs un teofāzēs. Profāze vienmēr kalpo mitozes ierosināšanai. Bieži vien prometas fāze tiek uzskatīta par fāzi, jo abu apakšfāžu procesi notiek paralēli.

Funkcija un uzdevums

Propāze izriet no tā saucamās starpfāzes, kurā atkārtojas identisks hromāta eksemplārs, un tas caur centromēru ir savienots ar identisku māsas hromatīdu. Interfāzes beigās tiek sagatavota mitoze. Šajā fāzē hromatīns ir brīvi iesaiņots un izskatās pavedienveidīgs. Tādējādi starpfāze apzīmē fāzi starp diviem šūnu dalījumiem un nepieder pie mitozes.

Faktiskā mitoze tad sākas ar fāzi, kurā hromatīns arvien vairāk kondensējas caur krokām. Tagad gaismas mikroskopā var atklāt redzamas struktūras. Šīs kompaktākās struktūras padara hromatīnu pārnēsājamu, tāpēc tiek radīti priekšnoteikumi identisku hromatīdu sadalīšanai pakāpeniski veidojošos šūnu polos. Šajā fāzē hromosomas sastāv no diviem identiskiem hromatīdiem, kas tiek turēti kopā vismaz vienā sašaurināšanās vietā, ko sauc arī par centromēru. Starp abiem identiskiem hromosomu hromatīdiem ir gareniska sprauga. Šajā kompaktajā formā hromatīnu var pārvadāt, bet vairs nelasīt. Tāpēc šajā fāzē neveidojas jauni proteīni. Tam nepieciešamie nukleoli (kodolieroči) izšķīst.

Tajā pašā laikā dalīšana rada divas centrosomas, no kurām katra ir novietota kodola pretējā pusē, un tur sāk veidoties tā vārpstas aparāts. Vārpstas sastāv no mikrotubulēm, kuras polimerizācijas rezultātā veidojas no tubulīna subvienībām.

Turpmākajās mitozes fāzēs šīm vārpstveida šķiedrām ir jāsaskaras ar hromosomu centromēru, lai tās izšķīdinātu un pievilktu abus identiskos hromatīdus attiecīgajiem poliem. Lai vārpstas šķiedras nokļūtu tur, vispirms ir īslaicīgi jāsadala kodola apvalks. Kodola apvalks sastāv no lamīniem. Tie tiek izšķīdināti fosforilēšanas procesā. Tas notiek prometas fāzes laikā, kas daļēji ir fāzes daļa un daļēji tiek apskatīta kā atsevišķa fāze.

Centromeros ir olbaltumvielu struktūras, kas pazīstamas kā kinetochores, pie kurām vārpstas šķiedras var piestāt. Tādējādi tiek izveidotas kinetohora mikrotubulu struktūras, kas ir izkārtotas paralēli polu šķiedrām un ir atbildīgas par atdalīto hromatidu vēlāku transportēšanu uz poliem. Šajā fāzē vārpstas aparāts pilnībā nobeidzas, jo zvaigznīšu šķiedras, kas rodas no centrosomām, nonāk saskarē ar citiem citoskeleta komponentiem. Šo struktūru uzkrāšanās izraisa centrosomu pārvietošanos tālāk un tālāk šūnu polu virzienā.

Metafāzē, kas seko prometafāzei, hromosomas ir centrētas. Nākamajā anafāzē identiskos hromatīdus centromēros atdala. Pēdējā fāze (telofāze) sākas ar hromatīdu nonākšanu polos un beidzas ar hromosomu dekondensāciju.

Slimības un kaites

Šūnu dalīšana notiek gan vienšūnu, gan daudzšūnu organismos. Cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem mitoze ir priekšnoteikums organisma augšanai un vispārējai funkcionalitātei.Vecās šūnas mirst un tās ir pastāvīgi jāatjauno. Tomēr mitozes kontekstā var gadīties, ka netiek nodotas pilnīgi identiskas ģenētiskā materiāla kopijas. Tās ir tā saucamās mutācijas, kas var ietekmēt jaunizveidoto šūnu funkcionalitāti. Var izraisīt nopietnas slimības. Vēzis rodas arī šūnu dalīšanas atcelšanas rezultātā, izmantojot ģenētiskas izmaiņas vai hormonālas darbības traucējumus.

Tomēr ģenētiskas izmaiņas galvenokārt notiek starp atsevišķām mitozēm starpfāzē vai anafāzē ar nepareizu hromatīdu atdalīšanu. Mutāciju rašanās nav iespējama pašā fāzē, jo šeit tikai hromosomu saspiešanas gadījumā notiek strukturālas izmaiņas.

Tomēr traucējumi fāzes laikā vienmēr ir fatāli, jo tie novērš mitozes sākšanos. Šūnu dalīšana vairs nevarēja notikt. Vecās šūnas vienkārši nomirs un vairs netiks aizstātas ar jaunām šūnām. Nav arī zināmas iedzimtas slimības, kuru pamatā ir fāzes traucējumi mitozes laikā.