Hücre Döngüsünde DNA Replikasyonunu Hangi Olay İzler?

İnsanlar gibi ökaryotik organizmaların hücreleri, genetik bilgilerini bir hücre çekirdeğinde bulunan deoksiribonükleik asit veya DNA'dan oluşan kromozomlarda korur. Hücreler dönüşümlü büyüme ve bölünme dönemlerinden geçer. Büyüme fazı veya interfaz sırasında hücre, DNA'sını kopyalar. Hücre döngüsündeki bir sonraki olay, mitoz veya nükleer bölünme, ardından sitokinez veya hücre bölünmesidir. Bakteriler gibi prokaryotik hücreler, daha basit bir hücre bölünmesi sürecini takip eder.

DNA ve histon olarak bilinen bazı proteinler kromozomal yapıları oluşturur. DNA çift sarmallıdır ve histonların yardımıyla sıkıca sarılmış bir paket oluşturur. İnterfaz sırasında, kromozomlar gevşer ve replikasyon enzimlerine her kromozomun yeni bir kopyasını oluşturması için erişim sağlar. İkiz kopyalar veya kromatitler, sentromer adı verilen küresel bir protein yapısı ile birleştirilir ve tanıdık X kromozom şeklini oluşturur. Çift kromatid kromozomların yoğunlaşması, interfazın sonunu ve mitozun başlangıcını işaret eder.

Mitozun ilk aşaması, nükleer zarın parçalandığı fazdır. Profaz sırasında hücre, hücrenin her iki tarafına göç eden sentrozom adı verilen iki organele bağlı mikrotübüller oluşturur. Profaz metafaza ilerledikçe, mikrotübüller kromozomlara yaklaşır. Mikrotübüllerin bağlanabileceği bir yapı oluşturan, her bir kromatitten protein filizlerinden oluşan bir kinetochore. Kromozomlar, hücrenin ortasındaki metafaz plakası üzerinde hizalanır. İnsanlar, her ebeveynden bir çift üye olmak üzere 23 çift kromozoma sahiptir.

Metafazın sonunda, her kromatit, bir sentrozom tarafından sabitlenmiş bir mikrotübüle bağlanır. Bir sonraki aşama olan anafaz, sentromerlerin çözülmesiyle başlar ve kardeş kromatitleri yavru kromozomlara dönüştürür. İnsan hücresi bu aşamada normal 46 kromozom yerine geçici olarak 92 kromozoma sahiptir. Sentrozomlar, kromozomlarla birlikte mikrotübülleri hücrenin her iki tarafına çeker, böylece her iki taraf da eksiksiz bir genetik materyal setine sahip olur. Telofazda, her bir kromozom setini çevreleyen nükleer zarlar yeniden ortaya çıkar. Kromozomlar daha sonra sıkıca sarılmış durumlarından gevşemeye başlar.

Mitoz sona erdiğinde, hücre merkezini bölmeye başlar. Eski metafaz plakasının yerindeki kasılma halkası hücreyi sıkıştırır ve hücre yeni dış zar materyalini sentezledikçe derinleşen bir oluk oluşturur. Çekirdekler yeni hücre zarlarıyla ayrılır. Sonunda hücre, her biri kromozomların tam tamamlayıcısını içeren iki yavru hücreye bölünür. İki hücre daha sonra interfaza girer ve hücre döngüsü tekrar eder.