Što se mora dogoditi s DNA nitima u jezgri prije nego što se stanica može podijeliti?

Prije nego što se stanica podijeli, nit DNA u jezgri mora se kopirati, provjeriti ima li pogrešaka i zatim spakirati u uredne strukture nalik prstima. Faze diobe stanice obuhvaćaju složeni proces koji uključuje mnoge promjene unutar stanice. Mnogi se proteini odmotavaju kako bi je kopirali, što je čini ranjivom na lomljenje. Tijekom diobe stanice, DNA se povlači amo-tamo, što može dovesti do njenog pucanja ako nije pažljivo zapakirano.

Dijeljenje stanica, ili mitoza, dio je stanični ciklus. Stanica ima pripremnu fazu koja se naziva interfaza i faza podjele koja se naziva M faza. M faza se pak sastoji od mitoze i citokineze, cijepanja stanice na stanice kćeri. Četiri klasične faze mitoze su profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Sve zajedno rezultiraju stvaranjem identičnih kćernih jezgri.

Faza pripreme, interfaza, u sebi ima tri manje faze, tzv G₁, S i G₂. G₁ Faza (prva praznina) je kada stanica raste stvarajući više proteina. S (sintetička) faza je kada kopira svoju DNK tako da ima dvije kopije svakog lanca, koje se nazivaju

Kada se DNA kopira u S fazi, rezultirajući identični lanci nazivaju se sestrinskim kromatidama. U ljudi, nakon završetka kopiranja, stanica ima dvije cjelovite kopije svih 46 svojih kromosoma, po 23 od majke i od oca. Ali u mitozi se slični brojevi kromosoma svakog roditelja, nazvani homologni kromosomi, fizički ne povezuju.

U pripremi za diobu stanice, stanica stvara repliku cijele svoje DNA. To se događa tijekom S, odnosno sinteze, faze staničnog ciklusa. Mitoza je podjela jedne stanice na dvije stanice koje svaka imaju jezgru i jednaku količinu DNA kao i izvorna stanica. Sinteza DNA kompliciran je postupak koji DNK čini ranjivim jer se DNK mora raspakirati i odmotati u najjednostavniji oblik. S faza također zahtijeva puno molekula energije. Toliko je velika obveza da stanica za nju rezervira zasebnu fazu.

Pramenovi DNK unutar jezgre stanice moraju biti upakirani u kratke, guste X-oblike nalik prstima. DNA ne postoji sama po sebi, već je omotana oko bjelančevina i bjelančevina, tako da tvori mješavinu DNA i bjelančevina koja se naziva kromatin. DNA je poput duge vrtne cijevi koja se može navijati i zavrtati u cilindričnu hrpu, zvanu zgusnuti kromosom.

Ovo čvrsto pakiranje čini DNA snažnijom i otpornijom na lomljenje. Kondenzirani kromosomi imaju snažne regije zvane centromere, koje su poput pojaseva koji se mogu povući za pomicanje kromosoma s mjesta na mjesto unutar stanice.

Nakon izrade kopije svih DNA lanaca, stanica mora provjeriti DNA ima li prekida prije početka mitoze. To se događa za vrijeme G₂ faza staničnog ciklusa. Stanica ima proteinske strojeve koji mogu otkriti lomove u DNA. Ako se pronađu bilo kakvi problemi, proteini odgovora na oštećenje DNA zaustavljaju stanicu da se kreće naprijed u mitozi procesa dok se DNA ne fiksira. Da bi započela mitozu, stanica mora proći ono što se naziva G₂-M kontrolna točka. Ovo je posljednji put da ćelija u G₂ faza može stati na popravak prije početka mitoze.