Η κυτοκίνηση είναι ο διαχωρισμός ενός κυττάρου σε δύο και είναι το τελικό βήμα στον κυτταρικό κύκλο μετά τη διαδικασία τεσσάρων σταδίων της μίτωσης. Στη διάρκεια κυτοκίνηση, ο πυρηνικός φάκελος, ή η πυρηνική μεμβράνη, που περικλείει το γενετικό υλικό του πυρήνα παραμένει αμετάβλητο, καθώς διαλύθηκε και μεταμορφώθηκε σε δύο ξεχωριστές μεμβράνες σε μια προηγούμενη φάση μίτωσης. Η πυρηνική μεμβράνη μεταρρυθμίζεται κατά τη διάρκεια της τηλεφάσης.
Η κυτοκίνηση είναι το δεύτερο μέρος της φάσης Μ του κυτταρικού κύκλου, που ακολουθεί την ενδιάμεση φάση. Ενδιάμεση φάση αποτελείται από τρία υπο-στάδια.
Η σημασία της μεταρρύθμισης του πυρηνικού φακέλου γύρω από τους νέους πυρήνες καθώς τελειώνει η τηλεφάση είναι ότι χωρίς αυτό συμβαίνει, ένα κύτταρο θα μπορούσε πιθανώς να καταλήξει με δύο κόρες πυρήνα μετά από κυτοκίνηση, ενώ ο σύντροφός του δεν λαμβάνει έναν καθόλου. Η κυτταρική διαίρεση είναι μια συντονισμένη, κομψή διαδικασία.
Σημασία της μίτωσης
Η ικανότητα των κυττάρων να διαιρούνται και να αντιγράφονται μέσω της διαδικασίας μίτωσης επιτρέπει την ανάπτυξη και την αποκατάσταση ενός οργανισμού. Οι άνθρωποι μπορούν να αναπτυχθούν, για παράδειγμα, μόνο και μόνο επειδή τα κύτταρα τους μπορούν να αναπαραχθούν. Η μίτωση επιτρέπει επίσης στους πολυκυτταρικούς οργανισμούς να έχουν κύτταρα με εξειδικευμένες λειτουργίες, όπως μυϊκά κύτταρα.
Επιπλέον, η μίτωση καθιστά δυνατή την επισκευή ή αντικατάσταση κατεστραμμένων ή νεκρών κυττάρων. Ο δερματικός ιστός, για παράδειγμα, αναγεννάται συνεχώς μέσω μίτωσης, ο οποίος μπορεί να επιδιορθώσει βλάβες από κοψίματα ή εκδορές. Σε απλούστερα πλάσματα, τα αναγεννητικά οφέλη της μίτωσης μπορούν να οδηγήσουν στην αναγέννηση των χαμένων εξαρτημάτων.
Ο ρόλος του πυρηνικού φακέλου
Ο πυρηνικός φάκελος είναι απαραίτητος για την υγιή λειτουργία των κυττάρων. Μια μεμβράνη δύο στρωμάτων παρόμοια με την κυτταρική μεμβράνη και συντήχθηκε μαζί με πυρηνικούς πόρους, ο φάκελος χρησιμεύει ως βασικό αρχιτεκτονικό πλαίσιο για να εγκλείσει το DNA από το εξωτερικό κυτόπλασμα.
Ταυτόχρονα, ο φάκελος χρησιμεύει ως φύλακας μορίων, από πρωτεΐνες έως νερό, τα οποία μπορεί να περάσουν μεταξύ του πυρήνα και του κυτοπλάσματος. Ο φάκελος συμβάλλει επίσης σε σημαντικές γενετικές λειτουργίες, όπως Αναπαραγωγή DNA.
Ο πυρηνικός φάκελος περιέχει συγκεκριμένους διαύλους που ονομάζονται πυρηνικοί πόροι, αν και μεγάλα μόρια που είναι ανίκανα να διαχέονται απλώς κατά μήκος της μεμβράνης, όπως τα νουκλεϊκά οξέα, μπορούν να κλείσουν. Αυτά περιλαμβάνουν mRNA (αγγελιοφόρος ριβονουκλεϊκό οξύ), που δημιουργείται στον πυρήνα κατά τη διάρκεια της μεταγραφής και πρέπει να μετακινηθεί στο κυτόπλασμα ή στο ενδοπλασματικό πρόγραμμα για μετάφραση.
Προφητεία: Ο πυρηνικός φάκελος καταρρέει
Το πρώτο στάδιο της μίτωσης, γνωστό ως προφάση, ξεκινά ως ζευγάρια αντίγραφα DNA, γνωστά ως αδελφή χρωματοειδή, συμπυκνώνονται μέσα στο διαχωριστικό κελί για να γίνουν ορατά με μικροσκόπιο. Καθώς ξεκινά αυτή η συμπύκνωση, η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζεται διαλύοντας. Δεδομένου ότι αυτή η διάλυση τελειώνει προφάση, ορισμένα μοντέλα θεωρούν την αρχή μιας ενδιάμεσης προμεταφάσης.
Αυτή η ανάλυση του περιβλήματος επιτρέπει στα ζεύγη DNA να ευθυγραμμιστούν με τον κεντρικό άξονα ή την ισημερινή πλάκα του κελιού, το βασικό βήμα της επόμενης μεταφάσης. Στη συνέχεια, στην ανάφαση, τα αδελφή χρωματοειδή διαχωρίζονται και μεταναστεύουν στα αντίθετα άκρα του κυττάρου, που αναγνωρίζονται από το centrioles.
Telophase, Nuclear Envelope Reformation και Cytokinesis
Το αποτέλεσμα αυτού του διαχωρισμού είναι δύο ίσα σύνολα DNA ομαδοποιημένα σε κάθε πόλο του κυττάρου, δημιουργώντας το έτοιμος για την επανεμφάνιση του πυρηνικού φακέλου και που συμπίπτει με το τελικό στάδιο της μίτωσης, που ονομάζεται τηλεφαση.
Η πυρηνική μεμβράνη μεταρρυθμίζεται κατά τη διάρκεια της τηλεφάσης γύρω από κάθε νέα δέσμη DNA, δημιουργώντας δύο ανεξάρτητους πυρήνες και ενεργοποιώντας την κυτταροκινητική διαίρεση του μητρικού κυττάρου σε δύο νέα θυγατρικά κύτταρα.
Η κυτοκίνηση ξεκινά στην πραγματικότητα κατά την αναφάση της μίτωσης, με το τσίμπημα προς τα μέσα του κυτταροπλάσματος από αντίθετα άκρα του κελιού (άκρα που αντιστοιχούν στα άκρα της πλάκας μεταφάσεων και του επιπέδου του κελιού διαίρεση).
Αυτό έχει νόημα, καθώς καθώς τα αδελφή χρωματοειδή απομακρύνονται σε αυτό το στάδιο, ένα οριακό στρώμα μπορεί να αρχίσει να περικλείει ολόκληρο το σύνολο χρωμοσωμάτων και στις δύο πλευρές του τώρα που πρόκειται να χωριστεί στο κύτταρο.
