15. Sejtciklus. Mitózis, meiózis. A sejtosztódás mechanikája

sejtciklus

Az eukarióta sejtek élete, ami a sejt kialakulásától a következő osztódásig tart. Két szakaszra tagolható, a nyugalmi szakaszra és az azt követő sejtosztódásra (M-fázis). A nyugalmi szakasz (interfázis) további három fázisra különíthető el: első növekedési fázis (G1), szintézis fázis (S), második növekedési fázis (G2).

meiózis

Számfelező sejtosztódás. Az osztódás eredményeként létrejövő 4 utódsejt kromoszómáinak száma fele a kiindulási sejtének, genetikai állományuk a szülőkét keverten tartalmazza. Két osztódásból áll, az első során (átkereszteződés után) a homológ kromoszómák válnak szét, míg a másodikban a kromoszómák testvérkromatidái.

interfázis

Az osztódó sejtek sejtciklusának az M-fázist nem tartalmazó szakasza, ami további fázisokra tagolható: A G1-fázis a sejt növekedésének fázisa (preduplikációs szakasz), az S-fázis a DNS és a hisztonok szintézisének szakasza és a mitózist közvetlenül megelőző G2-fázis, amelyben közvetlen előkészületek történnek a mitózisra

mitózis, karyokinezis

Az osztódó sejtek sejtciklusának M-fázisában zajló sejtmagosztódás, mely során az anyasejttel megegyező számú és fajtájú kromoszómákat tartalmazó két sejtmag keletkezik. Jellemző biokémiai és morfológiai történései alapján további alszakaszokra osztható: profázis, prometafázis, metafázis, anafázis és telofázis

MTOC (centroszóma)

Két centriolumból és az őket körülvevő pericentrioláris anyagból áll. A pericentrioláris anyagba ágyazott gamma-tubulin gyűrűk a mikrotubulusok nukleációs helyei. Interfázisos sejtekben egy van belőle, mely proliferáló sejtekben a mag közelében helyezkedik el, terminálisan differenciált sejtekben pedig a membrán közelében, ahol (az anya centriólum) primer csillót növeszt.

centriólum ciklus

A centroszómákban található centriólumok szemikonzervatív módon duplikálódnak. A sejtciklus S fázisában a centroszómában elhelyezkedő két centriólum szétválik és eltávolodik egymástól, mindkettő mellett egy új, fokozatosan növekvő, rá merőleges centriólum kezd kialakulni, ami a G2 fázis végére éri el végleges méretét. A mitózis profázisában az utódcentroszómák a sejt két ellentétes pólusára vándorolnak és biztosítják az osztódási orsók (asztrális, poláris és kinetokor mikrotubulusok) szerveződését. Mindez sejtmagtól függetlenül, ill. DNS-szintézis gátlás esetén is lezajlik.

kinetokor

A kromatidok centromerjén összeszerelődő protein struktúra, ahová a sejtosztódás (mitózis, meiózis) során az osztódási orsó kinetokor mikrotubulusai tapadnak, hogy szétválasszák azokat egymástól.

osztódási orsó

Poláris (interpoláris), kinetokor és asztrális mikrotubulusokból áll. Ezek a pólusokat rendre egymással, a kromoszómák kinetokorjaival, és a sejtmembrán alatti aktin cortexszel kapcsolják össze. A mitózis során egyenlően osztják szét a kromoszómák két kromatidáját a leánysejtek között.

kohezin, szekurin, szeparáz

A mitózis anafázisában, a testvérkromatidák szétválásában szerepet játszó fehérjék. Az anafázist közvetlenül megelőzően aktiválódik az APC, mely ubikvitinációval imdukálja a szeparázt inaktív formában tartó szekurin lebontását. Az így aktiválódó szeparáz enzimek elbontják a testvérkromatidokat együtt tartó kohezin komplexeket. A szabaddá vált testvérkromatidák, mint önálló kromoszómák kezdhetnek szállítódni a sejt két pólusa felé.

citokinézis

A sejtosztódás M fázisa 2 egymással átfedő részre, a mag osztódására (mitózis, ill. pontosabb kifejezéssel kariokinézis) és a citoplazma osztódására (citokinézis) osztható. A citoplazma kettéosztódása az M fázis anafázis B szakaszában indul és a telofázisban fejeződik be.

osztódási barázda

A mitózis anafázisában, a citokinézis részeként, a sejt ekvatoriális síkjában, a sejtmembrán alatt megjelenő kontraktilis aktomiozingyűrű összehúzódásával kialakuló haránt membránbefűződés, amely mélyülve és membrán újdonképződés révén fokozatosan szétválasztja a sejtet.