Mitóza probíhá v několika fázích. Prorok začátek mitózy. Poruchy v profázi brání zahájení buněčného dělení.
Co je to profase?
Jak mitóza, tak meióza začínají profází. V obou případech dochází k dělení buněk. Avšak zatímco v mitóze je identický genetický materiál přenášen na dceřiné buňky, v meióze dochází k tvorbě zárodečných buněk, zatímco genetická informace je snížena na polovinu.Stejně jako normální tělesné buňky se však zárodečné buňky produkované během meiózy mohou nadále dělit mitózou.
Skutečná mitóza nezahrnuje dělení buněk, ale je charakterizována procesem zvyšování identické genetické informace s vytvářením nových buněčných jader. Obvykle je s tím spojeno buněčné dělení celé buňky. V několika případech však dochází k mitóze bez dalšího dělení buněk (cytokineze). Pak se vytvoří vícejaderné buňky, které mimo jiné plní různé funkce při tvorbě nových buněk v krevotvorném systému.
Průběh mitózy se dělí na profázi, prometafázu, metafázu, anafázu a telopházu. Profáze vždy slouží k iniciaci mitózy. Fáze prometa se často počítá jako profáze, protože procesy obou subfází probíhají paralelně.
Funkce a úkol
Proráza navazuje na tzv. Mezifázi, ve které se replikuje identická kopie chromatidu, která je prostřednictvím centromery spojena s identickým sesterským chromatidem. Na konci interfáze je připravena mitóza. V této fázi je chromatin volně zabalen a vypadá jako nit. Interfáza tedy představuje fázi mezi dvěma buněčnými děleními a nepatří k mitóze.
Skutečná mitóza pak začíná profází, ve které chromatin stále více kondenzuje přes záhyby. Viditelné struktury lze nyní objevit ve světelném mikroskopu. Tyto kompaktnější struktury dělají chromatin přenosným, takže se vytvářejí předpoklady pro rozdělení identických chromatidů na postupně se rozvíjející póly buněk. V této fázi se chromozomy skládají ze dvou identických chromatidů, které jsou drženy pohromadě alespoň v jednom zúžení, které je také známé jako centroméra. Mezi dvěma identickými chromozomovými chromatidy existuje podélná mezera. V této kompaktní formě může být chromatin transportován, ale již není čitelný. Během této fáze se tedy netvoří žádné nové proteiny. Jádra (jaderná těla) potřebná pro toto rozpuštění.
Zároveň dělení vytvoří dva centrosomy, z nichž každý je umístěn na opačné straně jádra a začíná se vyvíjet jeho vřetenové zařízení. Vřetena sestávají z mikrotubulů, které jsou tvořeny z tubulinových podjednotek prostřednictvím polymerace.
Během dalších fází mitózy se musí tato vřetenová vlákna dotýkat centromery chromozomů, aby se rozpustila a přitáhly dva identické chromatidy k příslušným pólům. Aby se tam mohla dostat vlákna vřetena, musí být nejprve dočasně rozložena jaderná obálka. Jaderná obálka sestává z laminátů. Ty jsou rozpuštěny procesem fosforylace. To se děje během prometa fáze, která je částečně součástí profázy a částečně vnímána jako samostatná fáze.
V centromerech jsou proteinové struktury známé jako kinetochores, ke kterým mohou vřetenová vlákna dokovat. Tím se vytvářejí mikrotubulární struktury kinetochore, které jsou uspořádány rovnoběžně s pólovými vlákny a jsou zodpovědné za pozdější transport separovaných chromatidů na póly. Během této fáze se vřetenové zařízení dokončí, když hvězdná vlákna vycházející z centrosomů přicházejí do styku s ostatními složkami cytoskeletu. Nahromadění těchto struktur způsobuje, že se centrosomy pohybují dále a dále ve směru k pólu buněk.
V metafáze, která následuje po prometafáze, jsou chromozomy soustředěny. V následující anafáze jsou identické chromatidy odděleny v centromerech. Poslední fáze (telophase) začíná příchodem chromatidů na póly a končí dekondenzací chromozomů.
Nemoci a nemoci
K buněčnému dělení dochází jak u jednobuněčných, tak i mnohobuněčných organismů. U lidí, zvířat a rostlin je mitóza nezbytným předpokladem růstu a obecné funkčnosti organismu, staré buňky odumírají a musí být neustále obnovovány. V souvislosti s mitózou se však může stát, že nebudou předávány žádné zcela identické kopie genetického materiálu. Jedná se o takzvané mutace, které mohou ovlivnit funkčnost nově vytvořených buněk. Může dojít k vážným onemocněním. Rakovina také vzniká v důsledku deregulace buněčného dělení genetickými změnami nebo hormonálními poruchami.
Genetické změny se však vyskytují hlavně mezi jednotlivými mitózami v mezifázi nebo v anafáze s nesprávným oddělením chromatidů. Výskyt mutací není možný v samotné profázi, protože zde dochází ke kompresi chromozomů pouze ke strukturálním změnám.
Přerušení v průběhu profáze jsou však vždy fatální, protože brání iniciaci mitózy. K buněčnému dělení už nemohlo dojít. Staré buňky jednoduše umřou a nebudou již nahrazeny novými buňkami. Rovněž nejsou známa žádná vrozená onemocnění založená na poruše profázy během mitózy.
