किसी कोशिका के विभाजित होने से पहले, नाभिक में डीएनए के स्ट्रैंड्स को कॉपी किया जाना चाहिए, त्रुटियों के लिए जाँच की जानी चाहिए और फिर साफ-सुथरी उंगलियों जैसी संरचनाओं में पैक किया जाना चाहिए। कोशिका विभाजन के चरणों में एक जटिल प्रक्रिया शामिल होती है जिसमें कोशिका के अंदर कई परिवर्तन शामिल होते हैं। कई प्रोटीन इसे कॉपी करने के लिए डीएनए को खोल देते हैं, जिससे यह टूटने की चपेट में आ जाता है। कोशिका विभाजन के दौरान, डीएनए को इधर-उधर खींचा जाता है, जिससे अगर इसे सावधानी से पैक न किया जाए तो यह टूट सकता है।
कोशिका चक्र: संश्लेषण और कोशिका विभाजन के चरण
कोशिका विभाजन, या समसूत्रण, का हिस्सा है कोशिका चक्र. सेल में एक तैयारी चरण होता है जिसे इंटरफेज़ कहा जाता है और एक विभाजन चरण जिसे एम चरण कहा जाता है। बदले में एम चरण में माइटोसिस और साइटोकाइनेसिस होते हैं, कोशिका का बेटी कोशिकाओं पर विभाजन। चार क्लासिक मिटोसिस चरण हैं प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ तथा टीलोफ़ेज़. साथ में, ये समान बेटी नाभिक के निर्माण में परिणत होते हैं।
तैयारी चरण, इंटरफेज़, इसके भीतर तीन छोटे चरण होते हैं, जिन्हें कहा जाता है
जी1, सा तथा जी2. जी1 (पहला गैप) चरण तब होता है जब कोशिका अधिक प्रोटीन बनाकर बढ़ती है। एस (संश्लेषण) चरण तब होता है जब यह अपने डीएनए की प्रतिलिपि बनाता है ताकि इसमें प्रत्येक स्ट्रैंड की दो प्रतियां हों, जिन्हें कहा जाता है गुणसूत्रों. जी2 (दूसरा अंतराल) चरण तब होता है जब कोशिका अपने अंगों की एक प्रति बनाती है और कोशिका विभाजन की प्रक्रिया शुरू करने से पहले त्रुटियों के लिए डीएनए की जांच करती है।जब डीएनए को एस चरण में कॉपी किया जाता है, तो परिणामी समान किस्में सिस्टर क्रोमैटिड्स कहलाती हैं। मनुष्यों में, प्रतिलिपि पूर्ण होने के बाद, कोशिका के सभी 46 गुणसूत्रों की दो पूर्ण प्रतियां होती हैं, प्रत्येक 23 माता से और पिता से। लेकिन समसूत्रण में, प्रत्येक माता-पिता से समान संख्या वाले गुणसूत्र, जिन्हें समजातीय गुणसूत्र कहा जाता है, शारीरिक रूप से संबद्ध नहीं होते हैं।
डीएनए संश्लेषण
कोशिका विभाजन की तैयारी में, कोशिका अपने संपूर्ण डीएनए की प्रतिकृति बनाती है। यह एस, या संश्लेषण, कोशिका चक्र के चरण के दौरान होता है। मिटोसिस एक कोशिका का दो कोशिकाओं में विभाजन है जिसमें प्रत्येक में एक नाभिक होता है और मूल कोशिका के समान डीएनए होता है। डीएनए संश्लेषण एक जटिल प्रक्रिया है जो डीएनए को टूटने के लिए कमजोर बनाती है क्योंकि डीएनए को अपने सरलतम रूप में अनपैक करने और खोलने की आवश्यकता होती है। एस चरण में भी बहुत अधिक ऊर्जा अणुओं की आवश्यकता होती है। यह इतनी बड़ी प्रतिबद्धता है कि प्रकोष्ठ इसके लिए एक अलग चरण सुरक्षित रखता है।
डीएनए पैकेजिंग
एक कोशिका के केंद्रक के अंदर डीएनए की किस्में छोटी, मोटी, उंगली जैसी X आकृतियों में पैक की जानी चाहिए। डीएनए अपने आप अस्तित्व में नहीं है बल्कि प्रोटीन और प्रोटीन के चारों ओर लपेटा जाता है ताकि यह क्रोमेटिन नामक डीएनए और प्रोटीन का मिश्रण बना सके। डीएनए एक लंबी बाग़ की नली की तरह है जिसे घाव किया जा सकता है और एक बेलनाकार ढेर में घुमाया जा सकता है, जिसे संघनित गुणसूत्र कहा जाता है।
यह तंग पैकिंग डीएनए को मजबूत और टूटने के लिए अधिक प्रतिरोधी बनाती है। संघनित गुणसूत्रों में सेंट्रोमियर नामक मजबूत क्षेत्र होते हैं, जो बेल्ट की तरह होते हैं जिन्हें एक कोशिका के भीतर गुणसूत्रों को एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाने के लिए खींचा जा सकता है।
ब्रेक की जांच
सभी डीएनए स्ट्रैंड की एक प्रति बनाने के बाद, कोशिका को माइटोसिस शुरू करने से पहले किसी भी ब्रेक के लिए डीएनए की जांच करनी चाहिए। यह G. के दौरान होता है2 कोशिका चक्र का चरण। सेल में प्रोटीन मशीनें हैं जो डीएनए में टूट-फूट का पता लगा सकती हैं। यदि कोई समस्या पाई जाती है, तो डीएनए क्षति प्रतिक्रिया प्रोटीन कोशिका को माइटोसिस प्रक्रिया में आगे बढ़ने से रोकता है जब तक कि डीएनए ठीक न हो जाए। माइटोसिस शुरू करने के लिए, कोशिका को पास करना होगा जिसे कहा जाता है जी2-एम चेकपॉइंट. यह आखिरी बार है कि G. में एक सेल2 माइटोसिस शुरू करने से पहले मरम्मत के लिए चरण रुक सकता है।