Прежде чем клетка разделится, нити ДНК в ядре должны быть скопированы, проверены на наличие ошибок и затем упакованы в аккуратные структуры, похожие на пальцы. Этапы деления клетки представляют собой сложный процесс, который включает в себя множество изменений внутри клетки. Многие белки раскручивают ДНК, чтобы скопировать ее, что делает ее уязвимой для разрушения. Во время деления клетки ДНК тянется туда-сюда, что может привести к ее разрыву, если она не будет тщательно упакована.
Клеточный цикл: этапы синтеза и деления клеток
Деление клеток, или митоз, является частью клеточный цикл. Клетка имеет фазу подготовки, называемую интерфазой, и фазу деления, называемую фазой М. Фаза М, в свою очередь, состоит из митоза и цитокинеза, расщепления клетки на дочерние клетки. Четыре классические фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза а также телофаза. Вместе они приводят к образованию идентичных дочерних ядер.
Фаза подготовки, промежуточная фаза, состоит из трех меньших фаз, называемых грамм1, S а также
грамм2. G1 Фаза (первая пауза) - это когда клетка растет, производя больше белка. Фаза S (синтез) - это когда он копирует свою ДНК так, чтобы у него было по две копии каждой цепи, которые называются хромосомы. грамм2 Фаза (второй пробел) - это когда клетка делает копию своих органелл и проверяет ДНК на наличие ошибок перед началом процесса деления клетки.Когда ДНК копируется в S-фазе, образующиеся идентичные нити называются сестринскими хроматидами. У человека после завершения копирования клетка имеет две полные копии всех 46 хромосом, по 23 каждой от матери и от отца. Но в митозе хромосомы с одинаковыми номерами от каждого родителя, называемые гомологичными хромосомами, физически не связаны.
Синтез ДНК
Готовясь к делению клетки, клетка создает копию всей своей ДНК. Это происходит во время фазы S, или фазы синтеза, клеточного цикла. Митоз - это разделение одной клетки на две, каждая из которых имеет ядро и такое же количество ДНК, что и исходная клетка. Синтез ДНК - это сложный процесс, который делает ДНК уязвимой для разрушения, поскольку ДНК необходимо распаковать и развернуть в ее простейшую форму. S-фаза также требует много энергии молекул. Это настолько серьезное обязательство, что клетка резервирует для него отдельную фазу.
Упаковка ДНК
Нити ДНК внутри ядра клетки должны быть упакованы в короткие, толстые, похожие на пальцы X-образные формы. ДНК не существует сама по себе, а, скорее, обернута вокруг белков и белков, так что образует смесь ДНК и белка, называемую хроматином. ДНК похожа на длинный садовый шланг, который можно намотать и скрутить в цилиндрическую стопку, называемую конденсированной хромосомой.
Эта плотная упаковка делает ДНК более прочной и устойчивой к взлому. Конденсированные хромосомы имеют сильные области, называемые центромерами, которые похожи на пояса, которые можно натянуть, чтобы перемещать хромосомы с места на место внутри клетки.
Проверка на перерывы
После копирования всех цепей ДНК клетка должна проверить ДНК на наличие разрывов перед началом митоза. Это происходит во время G2 фаза клеточного цикла. В клетке есть белковые машины, которые могут обнаруживать разрывы в ДНК. Если обнаруживаются какие-либо проблемы, белки реакции на повреждение ДНК останавливают продвижение клетки в митозе процесса до тех пор, пока ДНК не будет зафиксирована. Чтобы начать митоз, клетка должна пройти то, что называется грамм2-M КПП. Это последний раз, когда ячейка в G2 фаза может остановиться для ремонта до начала митоза.