Mitoz ve Sitokinez
Mitoz, eşlenmiş bir çekirdeğin genetik olarak özdeş iki yavru çekirdeğe bölünmesidir ve sitokinez, bölünmeyi iki hücreye tamamlayan sitoplazmanın fiziksel olarak ayrılmasıdır. Birlikte hücre döngüsünün M fazını oluştururlar ve her yavru hücrenin genomun eksiksiz ve eşit bir kopyasını miras almasını sağlarlar.
Tanım
Mitoz, ökaryotik bir hücrenin eşlenmiş kromozomlarının yoğunlaştığı, bipolar bir iğ üzerinde hizalandığı ve eşit olarak iki yavru çekirdeğe ayrıldığı süreçtir; sitokinez ise, iki ayrı yavru hücre oluşturan sitoplazmanın sonraki bölünmesidir.
Kapsam
Bu madde, mitozun sıralı evrelerini (profaz, prometafaz, metafaz, anafaz, telofaz), mitotik iğin (mitotic spindle) oluşumunu ve işlevini, hayvan hücrelerinde kontraktil halka (contractile ring) tarafından sitoplazmanın ayrılmasını ve bu olayların mitotik CDK aktivitesi tarafından nasıl tetiklendiğini ele almaktadır. Mitotik bölünmeyi klinik bir rehberlik olarak değil, bir hücre biyolojisi konusu olarak ele almaktadır.
Anahtar kavramlar
- Profaz, prometafaz, metafaz, anafaz, telofaz
- Kromozom yoğunlaşması
- Mitotik iğ ve sentrozomlar
- Kinetokorlar ve mikrotübül bağlanması
- Kardeş kromatit ayrılması (anafaz)
- Kontraktil halka ve bölünme oluğu
- Genomun eşit paylaşımı
Mekanizmalar
Mitoza giriş, mitotik siklin-CDK1 kompleksinin (Nurse tarafından karakterize edilen evrensel mitotik kinaz) aktivasyonu ile tetiklenmektedir, bu da kromozom yoğunlaşmasını, çekirdek zarının parçalanmasını ve bipolar iğin oluşumunu sağlamaktadır. İki iğ kutbundan gelen mikrotübüller, kardeş kromatitleri kinetokorlarında yakalar ve metafaz plağında hizalar; anafazda ise kardeşleri bir arada tutan bağlantılar kesilir ve kromatitler zıt kutuplara çekilir. Sitokinez daha sonra sitoplazmayı ayırır: hayvan hücrelerinde, hücre ekvatorunda, iğ orta bölgesinden gelen sinyallerle konumlandırılan bir aktomiyozin kontraktil halka (actomyosin contractile ring) oluşur ve bölünme oluğunu (cleavage furrow) oluşturmak üzere daralır. Glotzer'in derlemesi, iğ pozisyonunu oluk oluşumuyla ilişkilendiren moleküler gereksinimleri ortaya koymaktadır, böylece kesim iki ayrılmış genom arasına düşmektedir.
Klinik önem
Mitoz, doku büyümesinin ve yenilenmesinin temelini oluşturmaktadır ve mitotik indeks ile anormal mitotik figürler, doku analizinde kullanılan tanımlayıcı özelliklerdir. Birçok antikanser ajan, bölünen hücrelerde iğ dinamiklerini bozacak şekilde tasarlanmıştır. Bu madde, bölünmeyi referans düzeyinde tanımlamaktadır ve tanı veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Tarihçe
Mitoz, ilk olarak on dokuzuncu yüzyılda, boyanmış bölünen hücrelerde kromozom hareketlerini gözlemleyen Walther Flemming tarafından tanımlanmış ve adlandırılmıştır. Moleküler tetikleyiciler ise bir yüzyıl sonra, mitotik CDK (Nurse) üzerindeki çalışmalar ve yıkımları mitozdan çıkışı sağlayan siklinler üzerindeki çalışmalarla aydınlatılmıştır, sitokinezin mekaniği ise Glotzer tarafından özetlenen kontraktil halka ve iğ orta bölgesi sinyalizasyonu çalışmalarıyla aşamalı olarak tanımlanmıştır.
Öne çıkan isimler
- Walther Flemming
- Paul Nurse
- Michael Glotzer
- David Morgan
İlgili konular
Temel eserler
- glotzer-2005
- nurse-1990
- morgan-1997
Sıkça sorulan sorular
- Mitoz ve sitokinez arasındaki fark nedir?
- Mitoz, eşlenmiş kromozomları iki eşit sete ayıran çekirdek bölünmesidir; sitokinez ise, iki ayrı yavru hücre oluşacak şekilde sitoplazmayı bölen ayrı bir süreçtir; normalde birbirini yakından takip ederler ancak mekanik olarak farklıdırlar.
- Bir hücre, her yavru hücrenin eksiksiz bir genom almasını nasıl sağlar?
- Kardeş kromatitler, kinetokorları aracılığıyla zıt iğ kutuplarından gelen mikrotübüllere bağlanır ve bağlantılar kesilmeden önce metafaz plağında hizalanır, böylece anafaz, bir tam kromatit setini her bir kutba çeker; sitokinez ise eşit paylaşımı tamamlamak için iki set arasına konumlandırılır.