Когда клетка делится, она создает две идентичные дочерние клетки, каждая из которых несет копию ДНК исходной клетки. Название этого процесса - митоз, и ошибки в процессе приводят к неправильным копиям ДНК. Последствия этих ошибок для здоровья организма варьируются от мягких до смертельных, в зависимости от их количества и типа. Одно из возможных последствий - рак; ученые прослеживают все типы рака до вредных мутаций, умноженных на митоз.
Митоз и рак
ДНК, которую иногда называют генетическим планом, содержит наследственный материал почти всех организмов. Неправильное копирование ДНК приводит к двум типам ошибок или мутаций. Тихие мутации не влияют на последовательность ДНК, но миссенс-мутации, которые изменяют аминокислотные последовательности, часто влияют на связанную функцию. Миссенс-мутации могут со временем размножаться, что приводит к нарушению клеточного цикла и образованию опухолей, которые являются продуктом неконтролируемого размножения клеток. Рак возникает, когда мутировавшие клетки игнорируют или отменяют нормальные «контрольные точки», регулирующие митоз, и начинают бесконтрольно воспроизводиться.
Хромосомные аномалии
В процессе митоза генерируются идентичные дочерние клетки, объединяя хромосомы в две равные группы. Когда процесс происходит нормально, хромосомы прикрепляются к веретенообразным веретенам и начинают двигаться к середине каждой дочерней клетки. Однако, если хромосомы не могут прикрепиться к этим веретенам, дочерняя клетка может иметь дополнительную копию хромосомы после деления клетки или может отсутствовать. Ученые называют анеуплоидией состояние, при котором клетки имеют неправильное количество хромосом. Синдром Дауна, который характеризуется особенностями лица и повышенной восприимчивостью к некоторые заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и лейкемия, являются одним из расстройств, вызванных наличием дополнительных хромосома.
Воздействие на органеллы
Замещение митотических контрольных точек в раковых клетках вызывает неконтролируемое повреждение клеточных органелл, которые являются элементами внутри клеток, которые выполняют определенные функции. Во время нормального митоза поврежденные органеллы имеют шанс на восстановление и восстановление между делениями клеток, но у них нет такой возможности, если деление клеток не прекращается. Клетки с поврежденными органеллами могут погибнуть. Согласно исследованию 2012 года, утечка из поврежденных митохондрий, которые представляют собой органеллы, обеспечивающие клетку энергией, может вызвать высвобождение ферментов-«палачей».
Мозаицизм
Клеточные мутации внутри человека не всегда одинаковы; некоторые клетки могут иметь мутантную версию гена, в то время как другие имеют нормальную версию того же гена. Генетики называют это состояние мозаицизмом. В соматических клетках или клетках, отличных от яйцеклеток или сперматозоидов, индивидуум не может быть затронут мутации, но если мутантный генотип широко распространен и достаточно опасен, мутация может иметь влияние. Двумя примерами заболеваний, связанных с мозаицизмом, являются гемофилия, нарушение свертываемости крови и синдром Марфана, который приводит к необычно длинным конечностям.