จะเกิดอะไรขึ้นกับสาย DNA ในนิวเคลียสก่อนที่เซลล์จะแบ่งตัวได้

ก่อนที่เซลล์จะแบ่งตัว จะต้องคัดลอกสาย DNA ในนิวเคลียส ตรวจสอบข้อผิดพลาด แล้วบรรจุลงในโครงสร้างที่เหมือนนิ้ว ขั้นตอนการแบ่งเซลล์ประกอบด้วยกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงมากมายภายในเซลล์ โปรตีนหลายชนิดคลายดีเอ็นเอเพื่อลอกเลียนแบบ ซึ่งทำให้เสี่ยงต่อการแตกหัก ในระหว่างการแบ่งเซลล์ DNA จะถูกดึงไปมา ซึ่งอาจทำให้แตกได้หากไม่ได้บรรจุอย่างระมัดระวัง

การแบ่งเซลล์หรือไมโทซิสเป็นส่วนหนึ่งของ is วัฏจักรของเซลล์. เซลล์มีเฟสเตรียมการที่เรียกว่าเฟสอินเตอร์เฟสและเฟสการแบ่งเรียกว่าเฟส M เฟส M ประกอบด้วยไมโทซิสและไซโตไคเนซิส การแบ่งเซลล์ไปยังเซลล์ลูกสาว สี่ขั้นตอนของไมโทซิสแบบคลาสสิกคือ คำทำนาย เมตาเฟส แอนนาเฟส และ telophase. ทำให้เกิดนิวเคลียสลูกสาวเหมือนกัน

ระยะเตรียมการ (Interphase) มีระยะย่อย 3 ระยะ เรียกว่า จี₁, ส และ จี₂. เดอะ จี₁ (ช่องว่างแรก) คือเมื่อเซลล์เติบโตโดยการสร้างโปรตีนมากขึ้น เฟส S (การสังเคราะห์) คือเมื่อมันคัดลอก DNA ของมันเพื่อให้มีสำเนาสองชุดของแต่ละสายซึ่งเรียกว่า โครโมโซม. จี₂ (ช่องว่างที่สอง) คือช่วงที่เซลล์สร้างสำเนาออร์แกเนลล์และตรวจสอบ DNA เพื่อหาข้อผิดพลาดก่อนเริ่มกระบวนการแบ่งเซลล์

เมื่อ DNA ถูกคัดลอกในเฟส S เส้นที่เหมือนกันที่ได้จะเรียกว่าซิสเตอร์โครมาทิด ในมนุษย์ หลังจากการคัดลอกเสร็จสิ้น เซลล์จะมีโครโมโซมทั้งหมด 46 โครโมโซมทั้งหมด 2 ชุด สำเนามาจากแม่และพ่ออย่างละ 23 ชุด แต่ในเซลล์แบบไมโทซิส โครโมโซมที่มีหมายเลขใกล้เคียงกันจากพ่อแม่แต่ละคน เรียกว่าโครโมโซมคล้ายคลึงกัน จะไม่สัมพันธ์กันทางร่างกาย

ในการเตรียมการแบ่งเซลล์ เซลล์จะสร้างการจำลองดีเอ็นเอทั้งหมด สิ่งนี้เกิดขึ้นในช่วง S หรือการสังเคราะห์ของวัฏจักรเซลล์ ไมโทซิสคือการแบ่งเซลล์หนึ่งเซลล์ออกเป็นสองเซลล์ โดยแต่ละเซลล์มีนิวเคลียสและมี DNA จำนวนเท่ากันกับเซลล์ดั้งเดิม การสังเคราะห์ดีเอ็นเอเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งทำให้ดีเอ็นเอเสี่ยงต่อการแตกหักเนื่องจากจำเป็นต้องแกะกล่องและคลายเกลียวให้อยู่ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด S phase ยังต้องการโมเลกุลพลังงานจำนวนมาก เป็นความมุ่งมั่นที่ยิ่งใหญ่ที่เซลล์สำรองเฟสแยกต่างหากสำหรับเซลล์นั้น

สายของ DNA ภายในนิวเคลียสของเซลล์จะต้องถูกบรรจุให้อยู่ในรูปร่าง X ที่สั้นและหนาเหมือนนิ้ว ดีเอ็นเอไม่ได้มีอยู่โดยตัวมันเอง แต่ถูกห่อหุ้มด้วยโปรตีนและโปรตีนเพื่อให้เป็นส่วนผสมของดีเอ็นเอและโปรตีนที่เรียกว่าโครมาติน ดีเอ็นเอเป็นเหมือนสายยางยาวในสวนที่สามารถพันและหมุนเป็นปึกรูปทรงกระบอกได้ เรียกว่าโครโมโซมควบแน่น

การบรรจุอย่างแน่นหนานี้ทำให้ DNA แข็งแรงและทนทานต่อการแตกหักมากขึ้น โครโมโซมควบแน่นมีบริเวณที่แข็งแรงเรียกว่าเซนโทรเมียร์ ซึ่งเหมือนกับสายรัดที่สามารถดึงขึ้นเพื่อเคลื่อนโครโมโซมจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งภายในเซลล์

หลังจากทำสำเนาของสาย DNA ทั้งหมดแล้ว เซลล์จะต้องตรวจสอบการแตกของ DNA ก่อนเริ่มการแบ่งเซลล์ สิ่งนี้เกิดขึ้นระหว่าง G₂ เฟสของวัฏจักรเซลล์ เซลล์มีเครื่องจักรโปรตีนที่สามารถตรวจจับการแตกหักในดีเอ็นเอ หากพบปัญหาใดๆ โปรตีนตอบสนองความเสียหายของ DNA จะหยุดเซลล์ไม่ให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าในกระบวนการแบ่งเซลล์ จนกว่า DNA จะได้รับการแก้ไข ในการเริ่มไมโทซิส เซลล์ต้องผ่านสิ่งที่เรียกว่า จี₂-M ด่านตรวจ. นี่เป็นครั้งสุดท้ายที่เซลล์ใน G₂ เฟสสามารถหยุดการซ่อมแซมก่อนที่จะเริ่มไมโทซีส