mitoz

Ökaryot hücrelerde bölünme; mitoz veya mayoz yoluyla gerçekleşir.
- Üreme (Reproduction)
- Büyüme (Growth)
- Gelişim (Development)
- Doku Tamiri
Çok hücreli organizmalarda tüm hücreler tek bir hücreden (zigot) köken alır.
Mitotik bölünme sonucunda, atasal hücreye özdeş iki yavru hücre oluşur.
Zigot, arka arkaya yüzlerce mitoz bölünme geçirir.
Yetişkin insanda yaklaşık 100 trilyon hücre bulunur.

Embriyonun erken evresindeki hücreler sık bölünür.
Bu aşamada hücresel büyüme gerçekleşmez, G1 ve G2 evreleri yoktur.
S ve M evreleri arasında döngü seyreder.
Erişkin hayvan hücrelerinden bazıları (örneğin sinir hücreleri) bölünmeyi tamamen durdurmuşlardır.

Ökaryot hücrelerinin bölünmesi, aşağıdaki aşamaları kapsar:
- Bir çoğalma sinyalinin alınması
- DNA’nın ve diğer hücre elemanlarının replikasyonunun yapılması
- Replikasyonu tamamlayan DNA’nın iki yeni çekirdeğe ayrılması (çekirdek bölünmesi)
- Sitoplazmanın bölünmesi (sitokinez) ve DNA’nın yavru hücrelere dağıtılması

Hücre döngüsü iki temel bölüme ayrılır:
- İnterfaz: Büyüme ve metabolik olayların gerçekleştiği evre.
- Mitoz: Hücre bölünmesinin gerçekleştiği evre.
İnterfaz; G1, S ve G2 olarak üç alt evreye ayrılır.

Hücre döngüsünün toplam süresi organizmalara göre değişiklik gösterir:
- Deniz kestanesi ve embriyonik hücrelerde: birkaç dakika
- Bitkilerde: genellikle 10-30 dakika
- Hayvan hücrelerinde: 18-24 saat
- İnsan hücre kültürlerinde: yaklaşık 24 saat

MPH (Mitoz Aşamasını Destekleyen Faktör), hücrelerin G2 evresinden M evresine geçişini ve mitozdan çıkmasını kontrol eder.
MPF kompleksi, hücre döngüsünün S ve G2 evrelerinde sentezlenir.
G2’den M’ye geçişte aktif olur.
Anafazın başında siklin B’nin yıkımı ile MPF inaktif hale gelir.

Kromatin iplikleri, kromozom anlamına gelir ve her bir kromozom bir DNA sarmalından oluşur.
İnterfazın S fazında replikasyon sonucu her kromozomun iki kopyası bulunur; bunlara kardeş kromatit denir.
Kromatitler, sentromer bölgesinde birbirlerine bağlıdır.

Kromatin ipliklerinin düzgün paketlenmesinde histon proteinleri görev alır.
- H2A, H2B, H3, H4’ün ikişer kopyası bir oktomer oluşturur.
- Yaklaşık 140 bç uzunluğundaki DNA çift sarmalı, oktomer üzerinde iki dönüş yapar ve bu yapıya nükleozom denir.
Nükleozomlar arası bağlaç bölgesine H1 bağlanır.
Uzun nükleozom zincirleri, ileri kıvrılmalarla 30-nm'lik solenoid yapıyı oluşturur.

Profazda, hayvansal hücrelerde çekirdeğe yakın bir yerde mikrotübül organizasyon merkezi ve sentrozomlar görülür.
Sentrozomlar, birbirlerinden ayrılarak karşı kutuplara hareket eder.
- Astral mikrotübüller: Kutup merkezine yönelen tübüller.
- İğ iplikleri: Sentriyoller arasında uzanan mikrotübüller.
İğ iplikleri, sentromerik ve polar olarak iki tipe ayrılır.

Profazın sonuna doğru nükleolus ve nükleus zarı parçalanır.
Kromatitler, sentromerik iğ iplikleri ile bağlanır ve kromozomlar hücrenin merkezine doğru yönelmeye başlar.
Kromozomlar ekvatoryal düzleme yerleşir.

Metafaz sırasında, kromozomlar hücrenin ekvatoryal düzlemine dizilir (metafaz plağı).
Kromozomların kromatidleri, kinetokorlarından kutuplara doğru çekilerek dengede tutulur.
Bu aşama, kromozomların düzgün dağılmasını kontrol eden bir kontrol noktası içerir.
- İğ iplikleri kinetokorlara bağlanmış mı?
- İğ iplikleri gergin ve dengeli mi?

Metafaz sonunda, iğ iplikleri kutuplara doğru kasıldığında sentromer kromatitler arasından ayrılır.
Kardeş kromatitler, zıt kutuplara doğru hareket eder.
Kromozomlar şimdi bir sentromer ve bir kromatit'ten oluşur.

Mitozun sonunda sitokinez ile iki yavru hücre oluşur.
Sitokinez, genelde geç anafazda başlar ve nüklear ile sitoplazmik bölünme işlemlerinin uyum içinde gerçekleşmesini sağlar.
Sitokinez, aktin ve miyozin II tarafından oluşturulan kontraktil halka ile gerçekleştirilir.
Halkanın yeri mitotik iğ ipliklerinin ortasında yer alır ve bölünme bu düzlemde, yani iğ ipliklerine dik olarak gerçekleşir.
Aktin-Miyozin II filamentlerinin kasılması, sitoplazmanın ortasından boğumlanarak bölünmesine neden olur.