Τι συμβαίνει όταν η Μίτωση πάει στραβά;

Όταν ένα κελί διαιρείται, δημιουργεί δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα που το καθένα φέρει αντίγραφο του DNA του αρχικού κυττάρου. Το όνομα αυτής της διαδικασίας είναι μίτωση και τα σφάλματα στη διαδικασία οδηγούν σε λανθασμένα αντίγραφα DNA. Οι επιπτώσεις αυτών των σφαλμάτων στην υγεία του οργανισμού κυμαίνονται από καλοήθη έως θανατηφόρα, ανάλογα με τον αριθμό σφαλμάτων και τον τύπο τους. Μια πιθανή συνέπεια είναι ο καρκίνος. Οι επιστήμονες εντοπίζουν όλους τους τύπους καρκίνου πίσω σε επιβλαβείς μεταλλάξεις πολλαπλασιασμένες με μίτωση.

Το DNA, που μερικές φορές ονομάζεται γενετικό σχεδιάγραμμα, περιέχει το κληρονομικό υλικό σε όλους σχεδόν τους οργανισμούς. Η ακατάλληλη αντιγραφή του DNA παράγει δύο τύπους σφαλμάτων ή μεταλλάξεων. Οι σιωπηλές μεταλλάξεις δεν επηρεάζουν την αλληλουχία DNA, αλλά οι μεταλλάξεις παραλείψεων, οι οποίες μεταβάλλουν τις αλληλουχίες αμινοξέων, επηρεάζουν συχνά τη σχετική λειτουργία. Οι μεταλλαγμένες απώλειες μπορούν να πολλαπλασιαστούν με την πάροδο του χρόνου, οδηγώντας σε διακοπή του κυτταρικού κύκλου και σχηματισμό όγκων, που είναι το προϊόν της κυτταρικής αναπαραγωγής. Ο καρκίνος εμφανίζεται όταν τα μεταλλαγμένα κύτταρα αγνοούν ή παρακάμπτουν τα κανονικά «σημεία ελέγχου» που ρυθμίζουν τη μίτωση και αρχίζουν να αναπαράγονται ανεξέλεγκτα.

Η διαδικασία μίτωσης δημιουργεί πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα με διάταξη των χρωμοσωμάτων σε δύο ίσες ομάδες. Όταν η διαδικασία συμβαίνει κανονικά, τα χρωμοσώματα προσκολλώνται σε άξονες που μοιάζουν με χορδές και αρχίζουν να κινούνται στο μέσο κάθε θυγατρικού κυττάρου. Εάν τα χρωμοσώματα αποτύχουν να προσκολληθούν σε αυτούς τους άξονες, ωστόσο, ένα θυγατρικό κύτταρο μπορεί να έχει ένα επιπλέον αντίγραφο ενός χρωμοσώματος μετά τη διαίρεση του κυττάρου ή μπορεί να λείπει ένα. Οι επιστήμονες αναφέρονται στην κατάσταση κατά την οποία τα κύτταρα έχουν λανθασμένο αριθμό χρωμοσωμάτων ως ανευπλοειδία. Σύνδρομο Down, το οποίο χαρακτηρίζεται από συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του προσώπου και μεγαλύτερη ευαισθησία στο ορισμένες ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ και η λευχαιμία, είναι μια διαταραχή που προκαλείται από την παρουσία ενός επιπλέον χρωμόσωμα.

Η αντικατάσταση των μιτωτικών σημείων ελέγχου στα καρκινικά κύτταρα προκαλεί βλάβη στα οργανίδια του κυττάρου, τα οποία είναι μονάδες εντός των κυττάρων που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής μίτωσης, τα κατεστραμμένα οργανίδια έχουν την ευκαιρία να επιδιορθώσουν και να ανακάμψουν μεταξύ των κυτταρικών διαιρέσεων, αλλά δεν έχουν αυτήν την ευκαιρία όταν η κυτταρική διαίρεση δεν σταματά. Κύτταρα με κατεστραμμένα οργανίδια μπορούν να πεθάνουν. Σύμφωνα με μια μελέτη του 2012, η ​​διαρροή από κατεστραμμένα μιτοχόνδρια, τα οποία είναι οργανίδια που παρέχουν ενέργεια στο κύτταρο, μπορεί να προκαλέσει την απελευθέρωση ενζύμων «εκτελεστή».

Οι κυτταρικές μεταλλάξεις σε ένα άτομο δεν είναι πάντα ομοιόμορφες. ορισμένα κύτταρα μπορεί να έχουν μια μεταλλαγμένη έκδοση ενός γονιδίου, ενώ άλλα έχουν την κανονική έκδοση του ίδιου γονιδίου. Οι γενετιστές αναφέρονται σε αυτήν την κατάσταση ως μωσαϊκό. Σε σωματικά κύτταρα ή σε κύτταρα άλλα από τα κύτταρα των ωαρίων ή των σπερματοζωαρίων, το άτομο μπορεί να μην επηρεάζεται από το μεταλλάξεις, αλλά εάν ο μεταλλαγμένος γονότυπος είναι αρκετά διαδεδομένος και αρκετά επιβλαβής, η μετάλλαξη μπορεί να έχει σημαντική επίπτωση. Δύο παραδείγματα ασθενειών που συνδέονται με το μωσαϊκό είναι η αιμοφιλία, μια διαταραχή πήξης του αίματος και το σύνδρομο Marfan, το οποίο παράγει ασυνήθιστα μακριά άκρα.