A mitózis több fázisban halad. Közülük a prophase a mitózis kezdetét jelenti. A profázfázis folyamatának zavarai megakadályozzák a sejtosztódás megindulását.
Mi a profáz?
A mitózis és a miózis kezdje a profázissal. Mindkét esetben bekövetkezik a sejtosztódás. Míg azonban a mitózisban az azonos genetikai anyag továbbjut a leánysejtekre, a miózis a csírasejtek képződése a genetikai információk felére csökkenésével történik. Azonban csírasejtek keletkeztek miózis a mitózison keresztül ugyanúgy osztódhat, mint a normális szomatikus sejtek. A tényleges mitózis nem foglalja magában a sejtosztódást, hanem az azonos genetikai információk és az új sejtmagok képződésének szaporodási folyamata jellemzi. A legtöbb esetben azonban a teljes sejt sejtosztódása társul hozzá. Néhány esetben azonban a mitózis további sejtosztódás (citokinezis) nélkül megy végbe. Ezután többmagú sejtek keletkeznek, amelyek többek között különféle funkciókat látnak el a vérképző rendszer új sejtjeinek kialakulásában. A mitózis folyamata propázra, prometafázisra, metafázisra, anafázisra és telofázisra oszlik. A profázis mindig a mitózis megindítására szolgál. Gyakran a prometafázist profafázisként számolják, mivel mindkét alfázis folyamata párhuzamosan zajlik.
Funkció és feladat
A profázist az úgynevezett interfázis követi, amelyben a kromatid azonos példánya replikálódik, és ez a centromérán keresztül kapcsolódik az azonos testvérkromatidához. Az interfázis befejezésével mitózis készül. Ebben a szakaszban kromatin lazán van csomagolva és szálasnak tűnik. Az interfázis tehát két sejtosztódás közötti fázist képvisel, és nem része a mitózisnak. A megfelelő mitózis a profázissal kezdődik, amelyben kromatin az összecsukással egyre sűrűbbé válik. A fénymikroszkóp alatt látható struktúrák detektálhatók. Ezek a kompaktabb szerkezetek teszik a kromatin szállítható, ezáltal megteremtve a feltételeket az azonos kromatidok osztódásának a fokozatosan kialakuló sejtpólusokba. Ezen a ponton, kromoszómák két azonos kromatidból áll, amelyeket legalább egy összehúzódási helyen tartanak, amelyet centromernek is neveznek. A két azonos kromatid között egy hosszanti hasadék jelenik meg kromoszómák. Ebben a kompakt formában a kromatin szállítható, de már nem olvasható. Ezért nincs új fehérjék ebben a fázisban képződnek. Az ehhez szükséges sejtmagok (magvesejtek) feloldódnak. Ezzel párhuzamosan két centroszóma alakul ki osztódással, amelyek mindegyike a mag ellentétes oldalán helyezkedik el, ahol elkezdik kialakítani orsó-készüléküket. Az orsók mikrotubulusokból állnak, amelyeket a tubulin alegységek polimerizációjával építenek. Ezeknek az orsószálaknak érintkezésbe kell lépniük a kromoszómák a mitózis további szakaszaiban annak érdekében, hogy feloldódjon a centromér és a két egyforma kromatid a megfelelő pólusukra húzódjon. Ahhoz, hogy az orsószálak odaérjenek, először átmenetileg le kell bontani a mag burkolatát. A nukleáris burok rétegekből áll. Ezeket a foszforilezési folyamat oldja fel. Ez a prometafázis során fordul elő, amely részben a profázhoz kapcsolódik, részben pedig külön fázisnak tekinthető. A kinetokhorok néven ismert fehérjeszerkezetek a centromereken helyezkednek el, amelyekhez az orsószálak kiköthetnek. Így kinetochore-mikrotubulus szerkezetek alakulnak ki, amelyek a pólusszálakkal párhuzamosan helyezkednek el, és felelősek a szétválasztott kromatidok későbbi pólusokba történő szállításáért. Ebben a fázisban az orsókészülék kiteljesedik, mivel a centroszómákból származó csillagszálak kapcsolatba lépnek a citoszkeleton többi komponensével. Ezeknek a szerkezeteknek az összeillesztése a centroszómák egyre tovább mozog a sejtpólusok felé. A metafázisban, amely a prometafázist követi, a kromoszómák központilag igazodnak. A következő anafázisban az azonos kromatidok elválasztása a centromereknél történik. Az utolsó fázis (telofázis) a kromatidok pólusokba jutásával kezdődik, és a kromoszómák dekondenzációjával végződik.
Betegségek és rendellenességek
A sejtosztódás mind az egysejtű, mind a többsejtű organizmusokban előfordul. Emberekben, állatokban és növényekben a mitózis a szervezet növekedésének és általános működésének előfeltétele. A régi sejtek elpusztulnak és folyamatosan megújulnak. A mitózis során azonban előfordulhat, hogy a genetikai anyag teljesen azonos másolatait nem adják tovább. Ezek úgynevezett mutációk, amelyek befolyásolhatják az újonnan képződött sejtek működését. Ez súlyos betegségeket eredményezhet. Rák genetikai változások vagy hormonális téves szabályozás miatti sejtosztódás megszüntetésének eredményeként is kialakul. A genetikai változások azonban főként az egyes mitózisok között fordulnak elő interfázisban, vagy abban az esetben is, ha a kromatidokat anafázisban helytelenül választják el. Magában a fázisban a mutációk előfordulása nem lehetséges, mivel itt csak szerkezeti változások következnek be a kromoszómák kondenzációja miatt. A profáz során bekövetkező zavarok azonban mindig halálosak, mert megakadályozzák a mitózis elindulását. Nincs több sejtosztódás. A régi sejtek pusztán elpusztulnak, és nem helyettesítik őket új sejtekkel. Nincsenek olyan ismert veleszületett betegségek sem, amelyek a mitózis során a propáz megszakadásából származnak.
