Mitoze norit vairākās fāzēs. Starp tiem prophase ir mitozes sākums. Profāzes darbības traucējumi novērš šūnu dalīšanās sākšanos.
Kas ir prophase?
Gan mitoze, gan meioze sāciet ar prophase. Abos gadījumos notiek šūnu dalīšanās. Tomēr mitozē identiskais ģenētiskais materiāls tiek nodots meitas šūnām, bet meioze dzimumšūnu veidošanās notiek, uz pusi samazinot ģenētisko informāciju. Tomēr dzimumšūnas izveidojās meioze var turpināt dalīties caur mitozi tāpat kā parastās somatiskās šūnas. Faktiskā mitoze neietver šūnu dalīšanos, bet to raksturo identiskas ģenētiskās informācijas pavairošanas process ar jaunu šūnu kodolu veidošanos. Tomēr vairumā gadījumu ar to ir saistīta visas šūnas dalīšanās. Dažos gadījumos mitoze norit bez turpmākas šūnu dalīšanās (citokinēze). Tad tiek veidotas daudzkodolu šūnas, kas, cita starpā, veic dažādas funkcijas, veidojot jaunas hematopoētiskās sistēmas šūnas. Mitozes process ir sadalīts profāzē, prometafāzē, metafāzē, anafāzē un telofāzē. Profilakse vienmēr kalpo mitozes ierosināšanai. Bieži vien prometafāze tiek ieskaitīta kā fāzes, jo abu apakšfāžu procesi notiek paralēli.
Funkcija un uzdevums
Pēc fāzes seko tā sauktā starpfāze, kurā tiek atkārtota identiska hromatīda kopija, un tā ir savienota ar identisko māsas hromatīdu caur centromēru. Ar starpfāzes pabeigšanu tiek sagatavota mitoze. Šajā posmā hromatīns ir brīvi iesaiņots un šķiet pavedienains. Tādējādi starpfāze atspoguļo fāzi starp divām šūnu dalījumiem un nav mitozes sastāvdaļa. Pēc tam pati mitoze sākas ar prohāzi, kurā hromatīns saliekot kļūst arvien kondensētāks. Redzamās struktūras tagad var noteikt zem gaismas mikroskopa. Šīs kompaktākās struktūras padara hromatīns transportējams, tādējādi radot apstākļus identisko hromatīdu sadalīšanai pakāpeniski veidojošos šūnu polos. Šajā posmā, hromosomas sastāv no diviem identiskiem hromatīdiem, kas turēti kopā vismaz sašaurināšanās vietā, ko dēvē arī par centromēru. Starp abām vienādām hromatīdām parādās gareniska plaisa hromosomas. Šajā kompaktajā formā hromatīns ir transportējams, bet vairs nav lasāms. Tāpēc nav jauna proteīni šajā fāzē veidojas. Tam nepieciešamie nukleoli (kodolķermeņi) izšķīst. Paralēli sadalījumam tiek veidotas divas centrosomas, kuras katra atrodas pretējās kodola pusēs, kur tās sāk veidot savu vārpstas aparātu. Vārpstas sastāv no mikrotubuliem, kas uzbūvēti, polimerizējoties no tubulīna apakšvienībām. Šīm vārpstas šķiedrām ir jāsazinās ar GS centromēru hromosomas mitozes turpmākajos posmos, lai izšķīdinātu centromēru un pievilktu abus identiskos hromatīdus attiecīgajos polos. Lai vārpstas šķiedras tur nokļūtu, vispirms uz laiku jāsabojājas kodola apvalks. Kodolenerģijas apvalks sastāv no slāņiem. Tie tiek izšķīdināti fosforilēšanas procesā. Tas notiek prometafāzes laikā, kas daļēji ir saistīts ar profāzi un daļēji tiek uzskatīts par atsevišķu fāzi. Olbaltumvielu struktūras, kas pazīstamas kā kinetohori, atrodas pie centromerām, pie kurām vārpstas šķiedras var piestāt. Tādējādi tiek veidotas kinetohora-mikrotubulu struktūras, kas sakārtojas paralēli polu šķiedrām un ir atbildīgas par sekojošo atdalīto hromatīdu transportēšanu uz poliem. Šajā fāzē vārpstas aparāts pats sevi nokomplektē, jo zvaigznīšu šķiedras, kas rodas no centrosomām, nonāk saskarē ar pārējiem citoskeleta komponentiem. Šo struktūru montāža liek centrosomām virzīties arvien tālāk uz šūnu polu pusi. Metafāzē, kas seko prometafāzei, hromosomas izlīdzinās centrā. Nākamajā anafāzē identisku hromatīdu atdalīšana notiek pie centromerām. Pēdējā fāze (telofāze) sākas ar hromatīdu nonākšanu polos un beidzas ar hromosomu dekondensāciju.
Slimības un traucējumi
Šūnu dalīšanās notiek gan vienšūnu, gan daudzšūnu organismos. Cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem mitoze ir priekšnoteikums organisma augšanai un vispārējai darbībai. Vecās šūnas mirst, un tās pastāvīgi jāatjauno. Mitozes gaitā tomēr var gadīties, ka netiek nodotas pilnīgi identiskas ģenētiskā materiāla kopijas. Tās ir tā sauktās mutācijas, kas var ietekmēt jaunizveidoto šūnu funkcionalitāti. Tā rezultātā var rasties smagas slimības. vēzis attīstās arī šūnu dalīšanās atcelšanas rezultātā ģenētisku izmaiņu vai hormonālas nepareizas regulēšanas dēļ. Tomēr ģenētiskas izmaiņas galvenokārt notiek starp atsevišķām mitozēm starpfāzēs vai arī nepareizas hromatīdu atdalīšanas gadījumā anafāzē. Pašā profāzē mutāciju rašanās nav iespējama, jo šeit hromosomu kondensācijas dēļ notiek tikai strukturālas izmaiņas. Tomēr traucējumi profāzes laikā vienmēr ir letāli, jo tie novērš mitozes ierosināšanu. Šūnu dalīšanās vairs nevarēja notikt. Vecās šūnas vienkārši nomirtu, un tās netiktu aizstātas ar jaunām šūnām. Nav arī zināmu iedzimtu slimību, kas rodas no propāzes pārtraukšanas mitozes laikā.
