Hva skjer når mitos går galt?

Når en celle deler seg, skaper den to identiske datterceller som hver har en kopi av den originale cellens DNA. Navnet på denne prosessen er mitose, og feil i prosessen resulterer i feil DNA-kopier. Effekten av disse feilene på organismenes helse varierer fra godartet til dødelig, avhengig av antall feil og type. En potensiell konsekvens er kreft; forskere sporer alle krefttyper tilbake til skadelige mutasjoner multiplisert med mitose.

DNA, noen ganger kalt en genetisk tegning, inneholder arvelig materiale i nesten alle organismer. Feil kopiering av DNA gir to typer feil, eller mutasjoner. Stille mutasjoner har ingen innvirkning på DNA-sekvensen, men missense-mutasjoner, som endrer aminosyresekvenser, påvirker ofte den tilknyttede funksjonen. Missense-mutasjoner kan formere seg over tid, noe som fører til forstyrrelse av cellesyklus og dannelse av svulster, som er et produkt av løpende reproduksjon av celler. Kreft oppstår når muterte celler ignorerer eller overstyrer de normale "sjekkpunktene" som regulerer mitose og begynner å reprodusere seg ukontrollert.

Prosessen med mitose genererer identiske datterceller ved å ordne kromosomer i to like store grupper. Når prosessen skjer normalt, fester kromosomer seg til strenglignende spindler og begynner å bevege seg til midten av hver dattercelle. Hvis kromosomer ikke fester seg til disse spindlene, kan en dattercelle imidlertid ha en ekstra kopi av et kromosom etter at cellen deler seg, eller det kan mangle en. Forskere refererer til tilstanden der celler har et feil antall kromosomer som aneuploidi. Down syndrom, som er preget av spesifikke ansiktsegenskaper og høyere følsomhet for visse sykdommer som Alzheimers og leukemi, er en lidelse forårsaket av tilstedeværelsen av en ekstra kromosom.

Overdrivelse av de mitotiske kontrollpunktene i kreftceller forårsaker løpskader på cellens organeller, som er enheter i cellene som utfører spesifikke funksjoner. Under normal mitose har skadede organeller en sjanse til å reparere og komme seg mellom celledelinger, men de har ikke denne muligheten når celledeling ikke stopper. Celler med skadede organeller kan dø. I følge en studie fra 2012 kan lekkasje fra skadede mitokondrier, som er organeller som gir energi til cellen, utløse frigjøring av "bøddel" -enzymer.

Cellemutasjoner i et individ er ikke alltid ensartede; noen celler kan ha en mutant versjon av et gen, mens andre har den normale versjonen av det samme genet. Genetikere refererer til denne tilstanden som mosaikk. I somatiske celler, eller andre celler enn egg- eller sædceller, kan det hende at personen ikke blir påvirket av mutasjoner, men hvis mutantgenotypen er utbredt og skadelig nok, kan mutasjonen ha stor betydning innvirkning. To eksempler på sykdommer knyttet til mosaikk er hemofili, en blodproppsforstyrrelse og Marfans syndrom, som gir uvanlig lange lemmer.