Înainte ca o celulă să se împartă, firele de ADN din nucleu trebuie să fie copiate, verificate pentru erori și apoi ambalate în structuri înguste, asemănătoare degetelor. Etapele diviziunii celulare cuprind un proces complicat care implică multe schimbări în interiorul celulei. Multe proteine desfac ADN-ul pentru a-l copia, ceea ce îl face vulnerabil la rupere. În timpul diviziunii celulare, ADN-ul este tras încoace și încolo, ceea ce poate determina ruperea acestuia dacă nu este ambalat cu atenție.
Ciclul celular: etape de sinteză și diviziune celulară
Diviziune celulara, sau mitoză, face parte din ciclul celulei. Celula are o fază de pregătire numită interfază și o fază de divizare numită fază M. La rândul său, faza M constă din mitoză și citokinezie, împărțirea celulei pe celule fiice. Cele patru faze clasice de mitoză sunt profază, metafază, anafază și telofazat. Împreună, acestea au ca rezultat formarea de nuclee fiice identice.
Faza de pregătire, interfază, are în ea trei faze mai mici, numite
Când ADN-ul este copiat în faza S, firele identice rezultate sunt numite cromatide surori. La om, după finalizarea copierii, celula are două copii complete ale tuturor celor 46 de cromozomi ai săi, fiecare 23 de la mamă și de la tată. Dar în mitoză, cromozomii numerotați similari de la fiecare părinte, numiți cromozomi omologi, nu se asociază fizic.
Sinteza ADN-ului
În pregătirea diviziunii celulare, celula face o replică a întregului său ADN. Acest lucru se întâmplă în timpul fazei S sau a sintezei ciclului celular. Mitoza este împărțirea unei celule în două celule care fiecare are un nucleu și aceeași cantitate de ADN ca celula originală. Sinteza ADN-ului este un proces complicat care face ca ADN-ul să fie vulnerabil la ruperea, deoarece ADN-ul trebuie să fie despachetat și derulat în cea mai simplă formă. Faza S necesită, de asemenea, o mulțime de molecule de energie. Este un angajament atât de mare încât celula îi rezervă o fază separată.
Ambalare ADN
Catenele de ADN din interiorul nucleului unei celule trebuie să fie ambalate în forme X scurte, groase, asemănătoare degetelor. ADN-ul nu există de la sine, ci mai degrabă este înfășurat în jurul proteinelor și al proteinelor, astfel încât să formeze un amestec de ADN și proteine numite cromatină. ADN-ul este ca un furtun lung de grădină care poate fi înfășurat și rotit într-un teanc cilindric, numit cromozom condensat.
Acest ambalaj strâns face ADN-ul mai puternic și mai rezistent la rupere. Cromozomii condensați au regiuni puternice numite centromeri, care sunt ca niște curele care pot fi trase pentru a muta cromozomii dintr-un loc în altul în interiorul unei celule.
Verificarea pauzelor
După ce a făcut o copie a tuturor firelor de ADN, celula trebuie să verifice ADN-ul pentru orice ruptură înainte de a începe mitoza. Acest lucru se întâmplă în timpul G2 faza ciclului celular. Celula are mașini cu proteine care pot detecta rupturi în ADN. Dacă se găsesc probleme, proteinele de răspuns la deteriorarea ADN-ului opresc celula să se deplaseze înainte în procesul de mitoză până când ADN-ul este fixat. Pentru a începe mitoza, celula trebuie să treacă ceea ce se numește G2-M punct de control. Aceasta este ultima dată când o celulă din G2 faza se poate opri pentru reparații înainte de a începe mitoza.
