Mitoos - lihtsalt lahti seletatud!

Mis on mitoos?

Mitoos kirjeldab rakkude jagunemise protsessi. Rakkude jagunemine algab DNA kahekordistumisest ja lõpeb uue raku pigistamisega. Sel viisil luuakse emarakust kaks identset tütarrakku, mis sisaldavad sama geneetilist teavet. Kogu mitoosi ajal on nii ema- kui ka kahel tekkival tütarrakul topelt (diploidne) Kromosoomide komplekt. Lisaks interfaasile on mitoos rakutsükli osa ja seda kasutatakse keharakkude, näiteks naharakkude paljundamiseks. Mitoosi võib jagada erinevateks etappideks ja see kulgeb alati samal viisil.

Mitoosist loobumine

Mitoosi ülesanne on rakkude jagunemine ja seeläbi keharakkude paljunemine. Mitoosiprotsessi eeltingimus on eelnev vahefaas, mille jooksul DNA kahekordistub. Emarakust, mille kromosoomide komplekt on topelt (diploidne), tekivad kaks identset tütarrakku protsessis, mis on alati sama. Neil on ka topeltkromosoomide komplekt, mis koosneb siiski ainult ühest kromatiidist. DNA kahekordistumine toimub taas interfaasis. Kuid mitoos ei toimu kõigis meie keha rakkudes. Eristatakse keharakke ja sugurakke, mida ei loo mitoos, vaid meioos. Meioosi tulemuseks on neli tütarrakku, millel on lihtne (haploidne) kromosoomikomplekt ja mis on viljastamiseks valmis. Veel üks eripära on lahtrid, mis on jõudnud kõrgelt spetsialiseerunud vormi ja siis enam ei jagune. Nende hulka kuuluvad näiteks närvirakud või punased verelibled.Kuid mitoos mängib äärmiselt olulist rolli rakkudes, mis piiravad pindu, näiteks naharakud või pinnarakud (epiteelirakud) seedetraktis. Neid rakke tuleb regulaarselt uuendada, mis on mitoosi ülesanne. Pidev mitoosi protsess erinevates etappides ja mitmed kontrollpunktid interfaasis tagavad, et rakkude jagunemise ajal ei esine vigu.

Loe ka: DNA - sa peaksid seda teadma!

Millised on mitoosi faasid?

Rakutsükkel, mis vastutab rakkude jagunemise ja seega ka rakkude paljunemise eest, võib jagada faasideks ja mitoosideks. Interfaasis DNA kahekordistub ja rakk valmistatakse ette eelseisvaks mitoosiks. Rakutsükli see faas võib olla erineva pikkusega ja varieeruda sõltuvalt rakutüübist. Mitoos on rakutsükli teine ​​etapp ja hõlmab geneetilise materjali jagunemist ning kahe identse tütarraku moodustamist ühisest emarakust. See rakkude jagunemisprotsess võib jagada erinevateks etappideks, milles iseloomulikud protsessid toimuvad alati. Sõltuvalt allikast eristatakse nelja kuni kuut etappi.

Alguses on profaas, milles kaks kromosoomi kondenseeruvad ja tekib ka spindli aparaat. Järgmisena paigutuvad kaks maksimaalselt kondenseerunud kromosoomi ekvatoriaaltasapinnale, mida kirjeldatakse metafaasina. Nende kahe etapi vahel mainivad mõned autorid prometafaasi. Järgnevalt eraldatakse kaks õdekromatiidi anafaasis. Lõpuks moodustub teofaasis uus tuumamembraan ja kromosoomid lõdvenevad uuesti. Mõnes raamatus peetakse nn tsütokineesi endiselt eraldi etapiks. Tsütokineesi ajal ahendab uus rakukeha nii, et luuakse kaks identset tütarrakku.

Teid võivad huvitada ka: Rakutuuma funktsioonid

Mis on metafaas?

Metafaas on mitoosi komponent ja seega keharakkude rakujagunemise etapp. See on mitoosi kolmas faas ja järgib prometa faasi. Pärast kromosoomide kondenseerumist ja tuumamembraani lahustumist paigutatakse kromosoomide topeltkomplekt ekvatoriaaltasapinnale. Metafaas on ka ainus mitoosi faas, mille kromosoomid on mikroskoobi all selgelt nähtavad. Selle põhjuseks on asjaolu, et DNA on selles rakujagunemise faasis oma kompaktseima kuju saanud. Kaks 2-kromatiidi kromosoomi asuvad nüüd üksteise kõrval raku ekvatoriaaltasandil. See tasapind on mõlemast raku poolusest umbes sama. Selle positsiooni tagab sisseehitatud spindleaparaat, mis eraldab õdekromatiidid mitoosi edasises käigus üksteisest.

Mis on anafaas?

Anafaas on mitoosi neljas etapp ja seega tuumarakkude rakujagunemise etapp. Pärast kromosoomide kondenseerumist ja ekvaatoritasapinnal metafaasis paiknemist järgneb anafaas. Selles etapis eraldatakse sõsarkromatiidid spindliseadmega üksteisest ja tõmmatakse vastasküljele. Seega algab tegelik kromosoomi jagunemine anafaasis. Sel viisil luuakse originaalsest emarakust koosnevate kahe kromatiidi kromosoomide topeltkomplektiga ikkagi topelt kromosoomide komplekt. Kuid see koosneb nüüd ainult kahest 1-kromatiidi kromosoomist. Anafaasile järgneb teofaas.

Loe ka: Inimese kromosoomi komplekt

Mis on telofaas?

Telofaas kirjeldab mitoosi viimast etappi, kus tuumarakkude geneetilist teavet jagatakse, et võimaldada rakkudel paljuneda. Teofaas järgneb anafaasile. Õdekromatiidid tõmmati spindliseadme abil ekvatoriaaltasandilt vastasküljele asuvatele raku poolustele. Teofaasis on kromosoomid kõik jõudnud oma raku pooluseni ja spindli aparaat lahustub. Samal ajal moodustub lagunenud tuumamembraani fragmentidest uus tuumaümbris. Sellele kromosoomi jagunemisele järgneb nüüd veel üks samm tsütokinees. Siin surub rakukeha kokku nii, et tekivad kaks sõltumatut, kuid identset tütarrakku.

Teid võivad huvitada ka: Rakutuuma funktsioonid

Mitoosi kestus

Mitoos kestab keskmiselt umbes tund, nii et saab rääkida kiirest rakkude jagunemisest. Võrreldes faaside vahel võtab mitoos suhteliselt vähe aega. Lisaks võib interfaas sõltuvalt rakutüübist kesta mitmest tunnist mitme kuuni või isegi aastani. Eriti vastutavad selle eest faaside vahelised faasid G1 ja G0. Gl faasis toodetakse mitmesuguseid valke ja rakuorganeid ning G0 faasis läheb rakk omamoodi uinuvasse režiimi. Paljud rakud jäävad G0 faasi aastateks või isegi aastakümneteks.

Mis on mitootiline määr?

Rakkude jagunemise kiirust saab kirjeldada mitootilise kiirusega. See võimaldab teha järeldusi teatud kudede paljunemise kiiruse kohta. Mitootiline kiirus määratakse mikroskoobi abil. Teatud arvu rakkude, näiteks 1000 raku korral tehakse kindlaks, kui palju neist on mitootilises staadiumis. Mitootiline määr on esitatud protsentides ja on seega suhteline arv. Eriti uuenenud kudedel on kõrge mitootiline määr. Nende hulka kuuluvad luuüdi, nahk (epidermis) ja peensoole limaskest. Luuüdi vastutab vere moodustamise eest ja toodab pidevalt uusi vererakke. Regulaarselt uuendatakse ka nahka ja seedetrakti limaskesta, nii et ka siin võib leida kõrge mitoosi esinemissageduse. Kuid kõrge mitootiline määr võib näidata ka pahaloomulisi kasvajaid, mis kiiresti kasvavad. Need degenereerunud rakud väldivad kontrollpunkte interfaasis ja mitoosis ning võivad takistamatult kasvada. Suurenenud mitoosikiirust saab kasutada ka terapeutilise lähenemisena, kuna kiiresti kasvavad kasvajad on eriti tundlikud mitoosi inhibiitorite suhtes ja neid saab ravida suurema taastumisvõimalusega.

Loe teema kohta lähemalt: Kasvaja - sa peaksid seda teadma!

Mis on mitoosi inhibiitorid?

Mitoosi inhibiitorid on ained, mis pärsivad mitoosi protsessi. Mitoosi inhibiitorid takistavad tuuma jagunemist ja peatavad selle tagajärjel rakkude paljunemise. Neid toksiine kasutatakse kasvaja ravis tsütostaatikumidena. Sellele keemiaravi vormile reageerivad hästi lümfoomid ja leukeemia. Mitoosi inhibiitori mehhanism koosneb seondumisest tubuliiniga, mida on vaja spindli aparaadi ehitamiseks. Tubuliin on valk, millest spindliseadme mikrotuubulid koosnevad. Kui see valk pole mitoosi inhibiitori seondumise tõttu saadaval, ei saa spindli aparaati üles ehitada ja raku tuum ei jagune. Kuid mitoosi inhibiitoritel nagu vinca alkaloidid või taksaanid võivad olla ohtlikud kõrvaltoimed, mis võivad kahjustada eriti närvisüsteemi.

Loe teema kohta lähemalt: Kasvaja - sa peaksid seda teadma!

Mis vahe on mitoosil ja meioosil?

Tuuma jagunemise eest vastutavad nii mitoos kui ka meioos, kusjuures mõlemad protsessid erinevad oma kulgemise ja tulemuse poolest. Mitoos loob emarakust kaks identset tütarrakku, mille kromosoomide komplekt on topelt (diploidne). Vastupidiselt meioosile on vajalik ainult üks kromosoomi jagunemine. Üldiselt on mitoosi ülesanne kogu geneetilise teabe jaotamine DNA kujul kahte identsesse rakku jaotada seetõttu raku taastootmiseks. Seevastu meioos on oluline sugurakkude moodustamiseks seksuaalseks taastootmiseks. Kuna sugurakkudel on lihtne (haploidne) kromosoomide komplekt, nõuab meioos kahte tuumajaotust. Esimeses meioosis moodustub kromosoomide kahekordne komplekt. Teine samaväärne jaotus eraldab nüüd õdekromatiidid üksteisest, nii et meil on kokku neli tütarrakku, millest igaühes on üks kromosoomide komplekt. Seega erinevad mitoos ja meioos jaotuste arvu, tütarrakkude arvu ja tüübi ning kestuse poolest. Mitoosi läbimine võtab umbes tunni. Meioos seevastu võtab palju kauem aega. Ainuüksi meioosi profaas võtab meestel umbes 24 tundi (sperma moodustumine) ja naistel mitu aastat või isegi aastakümneid (munaraku moodustumine ja küpsemine).

Loe ka: Inimese kromosoomi komplekt

Mis on interfaas?

Lisaks mitoosile on rakutsükli teine ​​osa interfaas. See jääb alati kahe mitootilise jaotuse vahele ja sellel on erinevad ülesanded. Interfaasi ajal kahekordistub mitoosi pooleks vähenenud DNA. Lisaks toimub kahe tütarraku üldine kasvu ja nad on ette valmistatud uuendatud mitoosiks. Nii nagu mitoos, võib ka interfaasi jagada mitmeks etapiks. Vahetult pärast mitoosi järgneb interfaasile G1 faas. Tütarrakkudes sisalduv kahekordne kromosoomikomplekt koosneb igast ainult ühest kromatiidist. Selles faasis kasvavad tütarrakud ja toodetakse palju valke ja ensüüme. Järgmine etapp on nn S-faas (sünteesi faas). Siin kahekordistatakse DNA, nii et meil on endiselt topelt kromosoomide komplekt, mis nüüd koosneb ka kahest kromatiidist. Interfaasi viimases faasis, G2 faasis, kasvavad mõlemad tütarrakud uuesti ja valmistuvad eelseisvaks mitoosiks. Kaks tütarrakku on nüüd loonud uued emarakud, mida saab jagada mitoosiks. Interfaas kestab keskmiselt umbes 18 tundi ja võtab seega palju rohkem aega kui mitoos (võtab umbes ühe tunni). Interfaasis on olulised kaks kontrollpunkti, mis paiknevad üleminekul G1 faasist S faasi ja G2 faasilt mitoosile. Siin kontrollitakse raku ja eriti geneetilise teabe võimalike vigade osas. Kui leitakse viga, parandatakse see enne lahtri jagamist. Kui viga ei tuvastataks ega kõrvaldataks, jätkaks see mitoosi kaudu paljunemist paljudes rakkudes.

Teid võivad huvitada ka: Kromosoomi mutatsioon