Lorsqu'une cellule se divise, elle crée deux cellules filles identiques qui portent chacune une copie de l'ADN de la cellule d'origine. Le nom de ce processus est mitose, et des erreurs dans le processus entraînent des copies d'ADN incorrectes. Les effets de ces erreurs sur la santé de l'organisme vont de bénins à mortels, selon le nombre et le type d'erreurs. Une conséquence potentielle est le cancer; les scientifiques font remonter tous les types de cancer à des mutations nocives multipliées par la mitose.
Mitose et cancer
L'ADN, parfois appelé modèle génétique, contient le matériel héréditaire dans presque tous les organismes. La copie incorrecte de l'ADN produit deux types d'erreurs, ou mutations. Les mutations silencieuses n'ont aucun impact sur la séquence d'ADN, mais les mutations faux-sens, qui altèrent les séquences d'acides aminés, ont souvent un impact sur la fonction associée. Les mutations faux-sens peuvent se multiplier avec le temps, entraînant une perturbation du cycle cellulaire et la formation de tumeurs, qui sont le produit d'une reproduction cellulaire incontrôlée. Le cancer survient lorsque les cellules mutées ignorent ou outrepassent les « points de contrôle » normaux régulant la mitose et commencent à se reproduire de manière incontrôlable.
Anomalies chromosomiques
Le processus de mitose génère des cellules filles identiques en organisant les chromosomes en deux groupes égaux. Lorsque le processus se déroule normalement, les chromosomes s'attachent à des fuseaux en forme de ficelle et commencent à se déplacer vers le milieu de chaque cellule fille. Si les chromosomes ne parviennent pas à s'attacher à ces fuseaux, cependant, une cellule fille peut avoir une copie supplémentaire d'un chromosome après la division de la cellule, ou il peut en manquer une. Les scientifiques appellent aneuploïdie la condition dans laquelle les cellules ont un nombre incorrect de chromosomes. Le syndrome de Down, qui se caractérise par des traits du visage spécifiques et une plus grande susceptibilité à certaines maladies comme la maladie d'Alzheimer et la leucémie, est un trouble causé par la présence d'un chromosome.
Effets sur les organites
Le remplacement des points de contrôle mitotiques dans les cellules cancéreuses provoque des dommages incontrôlables aux organites de la cellule, qui sont des unités au sein des cellules qui remplissent des fonctions spécifiques. Au cours de la mitose normale, les organites endommagés ont une chance de se réparer et de récupérer entre les divisions cellulaires, mais ils n'ont pas cette opportunité lorsque la division cellulaire ne s'arrête pas. Les cellules dont les organites sont endommagés peuvent mourir. Selon une étude de 2012, les fuites de mitochondries endommagées, qui sont des organites qui fournissent de l'énergie à la cellule, peuvent déclencher la libération d'enzymes "exécuteurs".
Mosaïcisme
Les mutations cellulaires au sein d'un individu ne sont pas toujours uniformes; certaines cellules peuvent avoir une version mutante d'un gène tandis que d'autres ont la version normale du même gène. Les généticiens appellent cette condition le mosaïcisme. Dans les cellules somatiques, ou les cellules autres que les ovules ou les spermatozoïdes, l'individu peut ne pas être affecté par le mutations, mais si le génotype mutant est suffisamment répandu et nocif, la mutation peut avoir un impacter. Deux exemples de maladies liées au mosaïcisme sont l'hémophilie, un trouble de la coagulation sanguine, et le syndrome de Marfan, qui produit des membres inhabituellement longs.