Vilka är stadierna av cytokines?

Ur en grundläggande biologisk synpunkt, varje individs framgångsrika slut eukaryot cellens liv är uppdelningen av den cellen i två dotterceller, var och en bär en komplett kopia av föräldercellen DNAeller deoxiribonukleinsyra (dvs dess genetiska material).

Denna celldelning kallas cytokineseoch föregås omedelbart av mitos, flerstegsprocessen som separerar cellens DNA i två dotterkärnor.

Mitos och cytokinese representerar tillsammans det fjärde och sista steget i den eukaryota cellcykeln, kallad M-fas. M-fasen föregås av de tre stegen som tillsammans utgör interfas, den del av cellcykeln där inga kärn- eller celldelningsprocesser äger rum.

Mekaniken för cytokinese är ännu inte helt klarlagd, men mycket är känt om den kritiska tidpunkten för dess händelser och andra aspekter av det sista steget i en cells cykel.

•  De fyra stadierna av cytokinese är initiering, sammandragning, membraninsättning och komplettering.

Levande saker kan delas in i prokaryoter och eukaryoter.Prokaryoter

De reproducerar genom att helt enkelt dela i hälften efter att ha replikerat sitt DNA och blivit större totalt sett, en process som kallas binär fission. Lite av konsekvensen inträffar före nästa uppdelning. Eftersom dessa organismer bara har en cell, motsvarar binär fission reproduktion.

Eukaryoter (växter, djur och svampar) har kärnor och ett antal andra organeller, vilket gör reproduktion av cellen till en mer komplex process. I det ögonblick en av dessa celler skapas, kommer den in i G₁ (första klyftan) fas av interfas. Detta följs av S(syntes), G₂ (andra klyftan) och slutligen M (mitos). Cellen växer i allmänhet större i G₁replikerar sina kromosomer i S, kontrollerar dess arbete i G₂ och delar dess innehåll i lika stora halvor i M. Interfas är mycket längre än M-fasen.

Om du någonsin blir frågad "I vilken fas är dotterceller i som ett resultat av mitos?" du kan svara "M-fasen", för interfas börjar inte förrän cytokines, som börjar medan mitos pågår och vanligtvis slutar strax efter mitos gör, är komplett.

Mitos kan delas in i antingen fyra eller fem etapper, med det andra steget i femstegsschemat (prometaphase) som ett senare tillskott till schemat. För fullständighetens skull beskrivs alla fem etapper här.

Profas: Mitos kommer igång när kromosomerna, som duplicerades i S-fasen, blir mer kondenserade, vilket gör det lättare att se dem som individuella former under ett mikroskop. Samtidigt replikeras en struktur som kallas centriole och de två dotter centrioles migrera till motsatta poler, eller ändar, i cellen, där de börjar generera den mitotiska spindeln, mestadels från mikrotubuli proteiner.

Prometafas: I detta steg sätter kromosomen, bestående av identisk syster kromatider gick med i en struktur som kallades centromeren, började sin pilgrimsfärd mot cellens mittlinje. Under tiden fortsätter centriolerna att montera den mitotiska spindeln, som fungerar som en uppsättning små rep eller kedjor.

Metafas: I detta skede är alla kromosomer (46 hos människor) uppradade i en snygg linje på metafasplattan, ett plan som passerar genom "ekvatorn" i cellen och vinkelrätt mot spindelapparaten. Denna linje passerar genom centromererna, vilket innebär att en systerkromatid från varje uppsättning ligger på ena sidan av plattan medan dess tvilling ligger på motsatt sida.

Anafas: I denna fas drar spindelfibrerna fysiskt kromatiderna isär och mot motsatta poler i cellen. Cytokines börjar faktiskt i detta skede med utseendet på en klyvningsfår. I slutet av anafasen sitter en komplett uppsättning av 46 kromatider (enkla kromosomer) i en klump vid varje pol.

Telofas: Med det genetiska materialet som nu dupliceras och separeras går cellen till att ge varje kromosom sitt eget kärnhölje. Dessutom har kromosomer kondensera. I huvudsak är telofas profas som körs i omvänd ordning. Tidig cytokines fortsätter under telofas.

I slutet av mitosen är cytokinese den enda processen som återstår i cellcykeln. Även om många källor listar mitos och cytokinese som på varandra följande händelser är detta vilseledande. Även om det är sant att cytokinese vanligtvis slutar inte långt efter att mitos gör det, överlappar de två processerna betydligt i tid och i viss utsträckning rymden.

Klyvningsfuren som betyder att cytokinese uppträder framträder som sagt under anafas. Om du föreställer dig vad som händer under detta stadium av mitos kan du förstå varför detta är tidigaste punkt där det är säkert för cellen som helhet att starta sin egen process division.

Om din mentala bild har de två uppsättningarna kromatider som rör sig till vänster och höger i en kärna, föreställ dig cellmembranet börjar "klämma in" ovanifrån och sätta igång en klyvning som slutligen pressar mitten av cellen från både toppen och botten.

Om denna cellklyvning skulle inträffa innan anafas pågår kan det ge en asymmetrisk fördelning av kromatider inom kärnområdet. Resultatet skulle nästan säkert vara dödligt för cellen, vilket kräver ett fullständigt komplement av organismens DNA för att fungera korrekt.

Det dominerande funktionella kännetecknet för cytokinese är kontraktil ring, en struktur som består av olika proteiner, huvudsakligen aktin och myosin, och sitter precis under cellmembranet. Föreställ dig en enorm ring som går precis under jordens ekvatorn (den imaginära linjen som passerar runt planetens mitt) och du får en uppfattning om den totala uppställningen.

• Den kontraktila ringen är en egenskap hos djurceller och endast en handfull encelliga eukaryoter. I växtceller, som har mer kubisk form, bildas klyvningsplanet utan att det ser ut som en fura.

Kontraktil ringens plan bestäms av orienteringen av de mitotiska spindelfibrerna. När du tittar på ett diagram över en cell, så gott som varje gång du tittar på en tvådimensionsrepresentation. Men om du föreställer dig cellen som en sfär istället för en jordglob och trollar fram en bild av kromosomer som hänger ut i båda "kanterna", kan du antagligen intuitera att det ideala klyvningsplanet måste gå vinkelrätt mot spindelfibrernas allmänna riktning, som når mellan de två cellerna stolpar.

När ringen blir mindre och drar membranet inåt tillsammans med det, dyker det nya cellmembranmaterialet ut från vesiklarna på vardera sidan om klyvningsplanet. När cellen gradvis delas, pluggar de nya bitarna av membranet luckorna som annars skulle visas på sidorna av båda dottercellerna och låter det cytoplasmiska innehållet spillas ut.

Celler delar sig ibland på ett asymmetriskt sätt. De delar inte sina kromatider asymmetriskt, eftersom det, som nämnts, skulle ha avgjort obehagliga resultat för cellen. Emellertid uppstår ibland skäl för att dela upp cytoplasma och dess innehåll i olika delar.

Cellen använder vanligtvis denna cytokinesestrategi när dottercellerna har olika ultimata funktioner och destinationer. Asymmetrin kan manifestera sig i en ojämn fördelning av organelleren ojämn massa av cytoplasma eller någon kombination av dessa egenskaper.