Než se buňka rozdělí, musí být řetězce DNA v jádře zkopírovány, zkontrolovány na chyby a poté zabaleny do úhledných struktur podobných prstům. Fáze buněčného dělení zahrnují komplikovaný proces, který zahrnuje mnoho změn uvnitř buňky. Mnoho proteinů odvíjí DNA, aby ji kopírovalo, což ji činí zranitelnou vůči rozbití. Během buněčného dělení je DNA přitahována sem a tam, což může způsobit její zlomení, pokud není pečlivě zabaleno.
Buněčný cyklus: Fáze syntézy a buněčného dělení
Buněčné dělení, nebo mitóza, je součástí buněčný cyklus. Buňka má přípravnou fázi zvanou mezifáze a fázi dělení nazývanou fáze M. Fáze M zase sestává z mitózy a cytokineze, štěpení buňky na dceřiné buňky. Čtyři klasické fáze mitózy jsou profáze, metafáze, anafáze a telofáze. Společně to vede k tvorbě identických dceřiných jader.
Přípravná fáze, interfáza, má v sobě tři menší fáze, tzv G1, S. a G2. G1 Fáze (první mezera) je, když buňka roste produkcí více bílkovin. Fáze S (syntéza) je, když kopíruje svou DNA tak, že má dvě kopie každého řetězce, které se nazývají
chromozomy. G2 Fáze (druhá mezera) je, když buňka vytvoří kopii svých organel a před zahájením procesu dělení buněk zkontroluje chyby DNA.Když se DNA kopíruje ve fázi S, výsledné identické řetězce se nazývají sesterské chromatidy. U lidí má buňka po dokončení kopírování dvě plné kopie všech 46 svých chromozomů, po 23 od matky a od otce. Ale v mitóze se podobné číslované chromozomy od každého rodiče, nazývané homologní chromozomy, fyzicky nespojují.
Syntéza DNA
V rámci přípravy na buněčné dělení vytváří buňka repliku celé své DNA. To se děje během fáze S nebo syntézy buněčného cyklu. Mitóza je rozdělení jedné buňky na dvě buňky, z nichž každá má jádro a stejné množství DNA jako původní buňka. Syntéza DNA je komplikovaný proces, díky kterému je DNA náchylná k rozbití, protože DNA je třeba rozbalit a odmotat do nejjednodušší formy. Fáze S také vyžaduje mnoho molekul energie. Je to tak velký závazek, že si pro něj buňka vyhrazuje samostatnou fázi.
Balení DNA
Řetězce DNA uvnitř jádra buňky musí být zabaleny do krátkých, tlustých, prstem podobných X tvarů. DNA neexistuje sama o sobě, nýbrž je obklopena bílkovinami a bílkovinami, takže tvoří směs DNA a bílkovin zvaných chromatin. DNA je jako dlouhá zahradní hadice, kterou lze navinout a zatočit do válcového stohu, který se nazývá kondenzovaný chromozom.
Díky tomuto těsnému obalu je DNA silnější a odolnější proti rozbití. Kondenzované chromozomy mají silné oblasti zvané centromery, které jsou jako pásy, na které lze natahovat, aby se chromozomy pohybovaly z buňky na místo v buňce.
Kontrola přestávek
Po vytvoření kopie všech řetězců DNA musí buňka před zahájením mitózy zkontrolovat DNA, zda není přerušená. To se děje během G2 fáze buněčného cyklu. Buňka má proteinové stroje, které dokážou detekovat poškození DNA. Pokud jsou nalezeny nějaké problémy, proteiny reakce na poškození DNA zastaví buňku v pohybu vpřed v mitóze procesu, dokud není DNA fixována. Aby mohla zahájit mitózu, musí buňka projít tzv G2-M kontrolní bod. Toto je naposledy, co buňka v G2 fáze může zastavit pro opravy před zahájením mitózy.
