Mitóza probíhá v několika fázích. Mezi nimi je profáza začátkem mitózy. Narušení profázového procesu zabrání zahájení buněčného dělení.
Co je to prophase?
Jak mitóza, tak meióza začít s prophase. V obou případech dochází k buněčnému dělení. Zatímco však v mitóze je identický genetický materiál předáván do dceřiných buněk v meióza tvorba zárodečných buněk probíhá s poloviční genetickou informací. V nich se však vytvořily zárodečné buňky meióza může také pokračovat v dělení mitózou stejným způsobem jako normální somatické buňky. Skutečná mitóza nezahrnuje buněčné dělení, ale je charakterizována procesem množení identické genetické informace s tvorbou nových buněčných jader. Ve většině případů je však s ním spojeno buněčné dělení celé buňky. V několika případech však mitóza probíhá bez dalšího dělení buněk (cytokineze). Poté se vytvoří vícejaderné buňky, které mimo jiné plní různé funkce při tvorbě nových buněk hematopoetického systému. Proces mitózy se dělí na profázu, prometafázu, metafázi, anafázi a telofázu. Prophase vždy slouží k zahájení mitózy. Prometafáze se často počítá jako profáze, protože procesy obou subfáz se vyskytují paralelně.
Funkce a úkol
Po fázi následuje takzvaná mezifáze, ve které se replikuje identická kopie chromatidu a ta je spojena se stejnou sesterskou chromatidou přes centromeru. Po dokončení mezifáze je připravena mitóza. V této fázi chromatin je volně zabalený a vypadá vláknitý. Mezifáze tedy představuje fázi mezi dvěma buněčnými děleními a není součástí mitózy. Vlastní mitóza pak začíná profází, ve které chromatin skládáním se stále více zhušťuje. Viditelné struktury lze nyní detekovat pod světelným mikroskopem. Tyto kompaktnější struktury tvoří chromatin přenosné, čímž se vytvářejí podmínky pro rozdělení identických chromatidů na postupně vznikající póly buněk. V této fázi, chromozomy se skládají ze dvou identických chromatidů držených pohromadě alespoň na konstrikčním místě, známém také jako centroméra. Podélná štěrbina se objeví mezi dvěma identickými chromatidami chromozomy. V této kompaktní formě je chromatin přenosný, ale již ne čitelný. Proto žádné nové Proteinů vznikají během této fáze. Nukleoly (jaderné částice) potřebné pro toto rozpuštění. Souběžně s tím vznikají dělením dva centrosomy, každý umístěný na opačných stranách jádra, kde začínají formovat svůj vřetenový aparát. Vřetena jsou složena z mikrotubulů vytvořených polymerací z tubulinových podjednotek. Tato vlákna vřetena musí přijít do styku s centromérou chromozomy během dalších stadií mitózy, aby se rozpustila centromera a vytáhly se dva stejné chromatidy k jejich pólům. Aby se tam vlákna vřetena mohla dostat, musí být nejprve dočasně degradován jaderný obal. Jaderná obálka se skládá z lamel. Ty jsou rozpuštěny procesem fosforylace. K tomu dochází během prometafáze, která je částečně spojena s profázou a částečně považována za samostatnou fázi. Proteinové struktury známé jako kinetochory se nacházejí v centromerech, do kterých mohou vřetenová vlákna zakotvit. Tak se vytvoří kinetochore-mikrotubulové struktury, které se uspořádají rovnoběžně s pólovými vlákny a jsou odpovědné za následný transport oddělených chromatidů k pólům. Během této fáze se vřetenové zařízení dokončí, když se hvězdicová vlákna pocházející z centrosomů dostanou do kontaktu se zbývajícími složkami cytoskeletu. Sestavení těchto struktur způsobuje, že se centrosomy pohybují stále více a více směrem k pólům buňky. V metafázi, která následuje po prometafázi, se chromozomy stávají centrálně zarovnané. V následující anafáze dochází k separaci identických chromatidů v centromerech. Konečná fáze (telofáza) začíná příchodem chromatidů na póly a končí dekondenzací chromozomů.
Nemoci a poruchy
Buněčné dělení se vyskytuje v jednobuněčných i mnohobuněčných organismech. U lidí, zvířat a rostlin je mitóza předpokladem pro růst a obecné fungování organismu. Staré buňky umírají a musí být neustále obnovovány. V průběhu mitózy se však může stát, že nebudou předány žádné zcela identické kopie genetického materiálu. Jedná se o takzvané mutace, které mohou ovlivnit funkčnost nově vytvořených buněk. To může mít za následek těžká onemocnění. Rakovina také se vyvíjí v důsledku deregulace buněčného dělení v důsledku genetických změn nebo hormonální nesprávné regulace. Genetické změny se však vyskytují hlavně mezi jednotlivými mitózami v mezifázi nebo také v případě nesprávné separace chromatidů v anafázi. U samotné profázy není výskyt mutací možný, protože zde dochází pouze ke strukturálním změnám v důsledku kondenzace chromozomů. Avšak narušení během profáze jsou vždy smrtelná, protože zabraňují zahájení mitózy. K dalšímu dělení buněk již nemohlo dojít. Staré buňky by pouze umřely a nebyly by nahrazeny novými buňkami. Rovněž nejsou známa žádná vrozená onemocnění, která jsou důsledkem narušení profázy během mitózy.
