Cytokinese is de deling van één cel in twee en is de laatste stap in de celcyclus na het viertraps proces van mitose. Gedurende cytokinese, de nucleaire envelop of kernmembraan, die het genetische materiaal van de kern omsluit, blijft ongewijzigd, omdat het in een eerdere mitosefase werd opgelost en hervormd tot twee afzonderlijke membranen. Het kernmembraan hervormt tijdens de telofase.
Cytokinese is het tweede deel van de M-fase van de celcyclus, die volgt op de interfase. Interfase zelf bestaat uit drie subfasen.
Het belang van de hervorming van de nucleaire envelop rond de nieuwe kernen naarmate de telofase ten einde loopt, is dat zonder dit: gebeurt, kan een cel mogelijk eindigen met twee dochterkernen na cytokinese terwijl zijn partner er geen krijgt helemaal niet. Celdeling is een gecoördineerd, elegant proces.
Belang van mitose
Het vermogen van cellen om zich te delen en te repliceren door het proces van mitose zorgt voor de groei en het herstel van een organisme. Mensen kunnen bijvoorbeeld alleen groeien omdat hun cellen zich kunnen vermenigvuldigen. Mitose maakt het ook mogelijk dat meercellige organismen cellen hebben met gespecialiseerde functies, zoals spiercellen.
Bovendien maakt mitose het herstel of de vervanging van beschadigde of dode cellen mogelijk. Huidweefsel regenereert bijvoorbeeld voortdurend door mitose, die schade door snij- of schaafwonden kan herstellen. Bij eenvoudiger wezens kunnen de regeneratieve voordelen van mitose resulteren in de hergroei van verloren aanhangsels.
De rol van de nucleaire envelop
De nucleaire envelop is essentieel voor een gezonde celfunctie. Een membraan van twee lagen vergelijkbaar met het celmembraan en samengesmolten met kernporiën, de envelop dient als een essentieel architectonisch raamwerk om DNA van het buitenste cytoplasma te omsluiten.
Tegelijkertijd dient de envelop als poortwachter voor moleculen, van eiwitten tot water, die tussen de kern en het cytoplasma kunnen passeren. De envelop draagt ook bij aan belangrijke genetische functies, zoals: DNA-replicatie.
De nucleaire envelop bevat specifieke kanalen die kernporiën worden genoemd, hoewel grote moleculen die niet eenvoudig door het membraan kunnen diffunderen, zoals nucleïnezuren, kunnen worden gependeld. Waaronder mRNA (boodschapper ribonucleïnezuur), die tijdens transcriptie in de kern wordt gemaakt en voor translatie naar het cytoplasma of naar het endoplasmatisch reticulum moet worden verplaatst.
Profase: de nucleaire envelop breekt af
De eerste fase van mitose, bekend als profase, begint als gepaarde kopieën van DNA, bekend als: zuster chromatiden, condenseren in de delende cel om zichtbaar te worden door een microscoop. Als deze condensatie begint, verdwijnt het kernmembraan door op te lossen. Aangezien deze oplossing de profase beëindigt, beschouwen sommige modellen het als het begin van een intermediaire prometafase.
Door deze afbraak van de envelop kunnen de DNA-paren worden uitgelijnd met de centrale as, of equatoriale plaat, van de cel, de belangrijkste stap van de daaropvolgende metafase. Vervolgens, in anafase, scheiden de zusterchromatiden zich en migreren ze naar tegenovergestelde uiteinden van de cel, geïdentificeerd door de centriolen.
Telofase, nucleaire envelopreformatie en cytokinese
Het resultaat van deze scheiding is twee gelijke sets DNA gegroepeerd aan beide polen van de cel, waardoor het klaar voor de terugkeer van de nucleaire envelop en samenvallend met de laatste fase van mitose, genaamd telofase.
Het kernmembraan hervormt tijdens de telofase rond elke nieuwe bundel DNA, waardoor twee onafhankelijke kernen ontstaan en de cytokinetische deling van de oudercel in twee nieuwe dochtercellen wordt geactiveerd.
Cytokinese begint eigenlijk tijdens de anafase van mitose, met het naar binnen knijpen van het cytoplasma van tegenoverliggende uiteinden van de cel (uiteinden die overeenkomen met de randen van de metafaseplaat en het vlak van de cel) divisie).
Dit is logisch, want als de zusterchromatiden in dit stadium uit elkaar worden getrokken, kan een grenslaag de hele set chromosomen beginnen te omsluiten aan weerszijden van de nu bijna te splitsen-in-de-cel.