Hvad sker der, når mitose går galt?

Når en celle deler sig, skaber den to identiske datterceller, der hver bærer en kopi af den originale celles DNA. Navnet på denne proces er mitose, og fejl i processen resulterer i forkerte DNA-kopier. Virkningerne af disse fejl på organismenes sundhed spænder fra godartet til dødbringende afhængigt af antallet af fejl og type. En potentiel konsekvens er kræft; forskere sporer alle kræfttyper tilbage til skadelige mutationer ganget med mitose.

DNA, undertiden kaldet en genetisk tegning, indeholder det arvelige materiale i næsten alle organismer. Ukorrekt kopiering af DNA frembringer to typer fejl eller mutationer. Stille mutationer har ingen indflydelse på DNA-sekvensen, men missense-mutationer, som ændrer aminosyresekvenser, påvirker ofte den tilknyttede funktion. Missense-mutationer kan formere sig over tid, hvilket fører til cellecyklusforstyrrelse og dannelse af tumorer, som er produktet af løbende celleproduktion. Kræft opstår, når muterede celler ignorerer eller tilsidesætter de normale "kontrolpunkter", der regulerer mitose, og begynder at reproducere ukontrollabelt.

Processen med mitose genererer identiske datterceller ved at arrangere kromosomer i to lige store grupper. Når processen finder sted normalt, binder kromosomer sig til strenglignende spindler og begynder at bevæge sig til midten af ​​hver dattercelle. Hvis kromosomer ikke klæber til disse spindler, kan en dattercelle dog have en ekstra kopi af et kromosom, når cellen deler sig, eller den mangler muligvis en. Forskere henviser til den tilstand, hvor cellerne har et forkert antal kromosomer som aneuploidi. Downs syndrom, som er kendetegnet ved specifikke ansigtsegenskaber og højere modtagelighed for visse sygdomme som Alzheimers og leukæmi, er en lidelse forårsaget af tilstedeværelsen af ​​en ekstra kromosom.

Overskridelse af de mitotiske kontrolpunkter i kræftceller forårsager løbende skader på cellens organeller, som er enheder i cellerne, der udfører specifikke funktioner. Under normal mitose har beskadigede organeller en chance for at reparere og komme sig mellem celledelinger, men de har ikke denne mulighed, når celledeling ikke stopper. Celler med beskadigede organeller kan dø. Ifølge en undersøgelse fra 2012 kan lækage fra beskadigede mitokondrier, som er organeller, der leverer energi til cellen, udløse frigivelse af "bøddel" -enzymer.

Cellemutationer inden for et individ er ikke altid ensartede; nogle celler kan have en mutant version af et gen, mens andre har den normale version af det samme gen. Genetikere henviser til denne tilstand som mosaik. I somatiske celler eller andre celler end æg- eller sædceller påvirkes individet muligvis ikke af mutationer, men hvis den mutante genotype er udbredt og skadelig nok, kan mutationen have en større indvirkning. To eksempler på sygdomme forbundet med mosaikisme er hæmofili, en blodkoagulationsforstyrrelse og Marfan-syndrom, der producerer usædvanligt lange lemmer.