میتوز چیست؟
میتوز روشی برای تقسیم هسته سلول است که شامل متراکم شدن کروموزوم های دو کروماتیدی، تفکیک کروماتیدهای خواهر هر کروموزوم، تقسیم کروموزوم های هر سلول به دو دسته یکسان، انتقال هر دسته کروموزوم به یک قطب سلول و در نهایت تشکیل دو هسته هم ارزش با یکدیگر و مشابه با هسته یاخته مادری است.
نگاه اجمالی
میتوز از پدیده‌های جالب و قابل مشاهده به کمک میکروسکوپ های نوری در سلول های زنده است. میتوز پدیده‌ای ممتد است ولی به دلیل سهولت در مطالعه آن را در چند مرحله بررسی می کنند. توانایی تکثیر از ویژگی های اصلی سلول های زنده است. با در نظر گرفتن این که پیکر یک انسان بالغ از حدود 1014 سلول تشکیل شده که همه از تقسیمات یک سلول تخم اولیه ایجاد شده‌اند، اهمیت تکثیر یاخته‌ای و فراوانی آن مشخص می شود. در یک انسان بالغ نیز که رشد پایان یافته است، تکثیر سلولی که لازمه آن تقسیم سلولی است، برای ترمیم سلول های تحلیل رفته لازم است. به عنوان مثال عمر گلبول های قرمز خون 120 روز می باشد که باید پس از این مدت با گلبول های قرمز جدید جایگزین شوند.
چرخه سلولی
زمان و مجموعه تغییرات و تحولاتی را که از آغاز یک تقسیم سلولی تا رسیدن به شروع تقسیم متوالی بعدی در سلول اتفاق می افتد، چرخه یاخته‌ای یا چرخه سلولی می نامند. زمان این چرخه در سلول های مختلف و نسبت به سن و شرایط مختلف، متفاوت است؛ به عنوان مثال، در شرایط بهینه زیست در باکتری هر 20 دقیقه یک بار تقسیم صورت می گیرد و در شرایط معمولی این زمان به 1 ساعت می رسد. در اغلب سلول های بدن انسان زمان متوسط چرخه سلولی حدود 16 تا 24 تقسیم سلولی 1 تا 2 ساعت است. این چرخه سلولی شامل دو مرحله اصلی: 1 تقسیم (M) و 2 اینترفاز(مرحله استراحت) است.
اینترفاز
در اینترفاز 3 مرحله وجود دارد. مرحله S یا سنتز(Synthesis) که در این مرحله همانند سازی DNA انجام می شود و مقدار DNA سلول به 2 برابر افزایش می یابد. مرحله قبل از S را مرحله پیش‌سنتز یا G1 و مرحله پس از S را مرحله پس سنتز یا G2 نامند. در بعضی از سلول های زنده مثل سلول تخم مرحله G1 وجود ندارد و در برخی دیگر مثل نورون ها G1 بسیار طولانی است بطوری که گفته می شود سلول وارد مرحله G0 شده است که در این G0 سلول تمایز می یابد و دیگر به چرخه سلولی برنمی گردد و سرنوشت سلول پس از تمایز مرگ خواهد بود.
تقسیم یاخته‌ای
در یوکاریوت ها برای تقسیم یاخته‌ای دو فرایند اساسی را که اغلب وابسته بهم هستند، در نظر می گیرند: یکی تقسیم هسته که می تواند به روش میتوز یا میوز باشد و دیگری تقسیم سیتوپلاسم که آن را سیتوکینز می نامند. گر چه در اغلب موارد به دنبال تقسیم هسته، سیتوپلاسم نیز تقسیم می شود و در نتیجه دو سلول جدید از تقسیم سلول اولیه حاصل می شود، اما این وضع حالت همیشگی نیست و در موارد زیادی به دنبال تقسیم هسته، الزاما سیتوپلاسم تقسیم نمی شود. به عنوان مثال، این حالت در سلول های عضلانی مخطط انسان دیده می شود(حالت سنوسیتی) یعنی سلول هایی با بیش از یک هسته.
عوامل موثر در میتوز
سانتریول ها: سانتریول ها اجزای سلولی لوله مانندی هستند که در تمام سلول های جانوری و در گیاهان ابتدایی و عده زیادی از جلبک ها به جز جلبک قرمز وجود دارند. این اجزای سلول در گیاهان عالی وجود ندارند. یکی از نقش های سانتریول ها دخالت در تقسیم میتوز به هنگام تشکیل دوک میتوزی است. البته تمام سلول هایی که دوک میتوزی تشکیل می دهند الزاما سانتریول ندارند، مثل گیاهان عالی. به هر جفت سانتریول عمود بر هم به همراه ماده پیرامونی متصل به آن، سانتروزوم می گویند.
کروماتین
ترکیب اصلی هسته، کروماتین است که همان کروموزوم اینترفازی است. شبکه کروماتین از درهم رفتن رشته‌های کروماتینی تشکیل شده و این رشته‌ها در حقیقت حالت بسیار کم تراکم شده‌ای از کروموزوم ها هستند. در کروماتین مجموعه مولکولی پیچیده از DNA، پروتئین های وابسته به آن و نیز مقداری از RNAها وجود دارند.
کروموزوم
یک کروموزوم از همانندسازی و نیز به هم پیچیدگی و تابیدگی هر رشته کروماتین مرحله انترفازی در سلول های یوکاریوتی تا رسیدن به ضخامت 1000 تا 1400نانومتر ایجاد می شود. هر کروموزوم متافازی شامل دو کروماتید است. هر کروماتید بخشی از کروموزوم است که نیمی از سراسر طول کروموزوم را تشکیل می دهد. این دو کروماتید از ناحیه سانترومر بهم وصلند. طرفین سانترومر کروموزوم را دو بخش پروتئینی پیله مانند و متراکم به اسم کینه توکور می پوشاند که این کینه توکورها از مراکز سازمان دهی رشته های دوک میتوزی هستند.