Mitoosi faasid ja nende omadused
Mitoos on sündmuste jada, mille käigus eukarüootne rakk (vanemrakk) toodab kahte tütarrakku, millel on sama geneetiline teave kui algsel rakul. Mitoos on rakutsükli etapp, mis järgneb interfaasile, kus rakk valmistub mitootiliseks protsessiks.
Mitoosi faasid on järgmised:
- Profaas
- Prometafaas
- metafaas
- Anafaas
- telofaas
Järgmisena kirjeldame kõiki neid mitoosi etappe.
| mitoosi faasid | Iseloomulik |
|---|---|
| Profaas |
Mitoosi esimene etapp kromosoomi kondensatsioon mitootilise spindli kokkupanek |
| Prometafaas |
tuumaümbrise purunemine Kromosoomide kinnitumine mitootilise spindli külge |
| metafaas | kromosoomide joondamine |
| Anafaas |
kromatiidide eraldamine kromosoomide segregatsioon |
| telofaas |
Tuumaümbrise rekonstrueerimine Mitootilise spindli lahtivõtmine mitoosi lõpp |
Profaas
Mitoosiprotsessi esimene faas vastutab masinaehituse loomise eest, mis võimaldab tütarrakkudel omada neile vastavat geneetilist materjali.
Enne mitoosi, rakutsükli S-faasis, toimub desoksüribonukleiinhappe DNA (geneetiline materjal) dubleerimine, mille tulemusena tekib kaks identset ahelat, mis on omavahel põimunud. Nende ahelate eraldamine ja korrastamine on keeruline ülesanne tagamaks, et igal rakul on oma DNA koopia.
Selleks kondenseeritakse, eraldatakse ja lõigatakse DNA koopiad nn sõsarkromatiididena, mida mikroskoobis nähakse X-idena. Seda protsessi nimetatakse kromosoomi kondenseerumiseks.
Samal ajal hakkab rakk ehitama mitootiline spindel, ämblikulaadne struktuur, mis koosneb tsentrioolist ja mikrotuubulitest. Vastutav organell on tsentrosoom, mis rakutsükli jooksul dubleeritakse. Nii et selleks ajaks, kui rakk siseneb mitoosi, on kaks tsentrosoomi.
Kaks tsentrosoomi liiguvad mööda tuumaümbrist lahku, nendevahelised mikrotuubulid interkaleeruvad ja moodustub mitootiline spindel.
Prometafaas
Prometafaasi põhisündmus on tuumaümbrise purunemine. Tsentrosoomid ja mikrotuubulid asuvad tsütoplasmas, tuuma sees olevate kromosoomide haardeulatusest kaugel, eraldatuna tuumaümbrisega.
Selleks, et kromosoomid saaksid kinnituda mitootilise spindli külge, laguneb tuumaümbris väikesteks vesiikuliteks.
Tsentromeeri (õsarkromatiidide keskpunkti) ümber on kokku pandud rõngas, mida nimetatakse kinetokooriks. See struktuur haagib mitootilise spindli mikrotuubulid nii, et neid saab lohistada raku pooluste poole.
metafaas
Kui kromosoomid on mitootilise spindli külge kinnitunud, hakkavad nad paiknema ja joonduma raku keskekvaatoril, nn metafaasiplaadil. Selle faasi klassikaline mikroskoopiline pilt näitab kromosoome raku keskel.
See on mitoosi faas, mis võtab järgmisse faasi liikumiseks kõige kauem aega, umbes poole ajast, oodates signaali õdekromatiidide õige joondamise kohta.
Anafaas
Anafaas algab siis, kui kromatiidid eralduvad, võimaldades igal tütarkromosoomil liikuda raku vastaspoolustele, mida tõmbab mitootiline spindel. Seda sammu nimetatakse kromosoomide segregatsioon.
Kromosoomide eraldumise põhjustab mitootilistes spindlites olevate mikrotuubulite mehaaniline jõud, mis toimivad rihmaratastena.
Anafaasi lõpus asuvad tütarkromosoomid raku vastaspoolustel.
Just selles faasis algab paralleelne rakutsükli protsess, milleks on tsütokinees ehk tsütoplasma jagunemine.
telofaas
Mitoosi viimane faas on telofaas. Selle faasi peamine sündmus on tütarkromosoomide pakkimine kahte erinevasse tuuma pärast mitootilise spindli lahtivõtmist.
Seejärel kerivad kromosoomid lahti ja omandavad faasidevahelise kromatiini oleku.
Tsütokinees, st tsütoplasma jagunemine kahe tütarraku vahel, lõpeb vahetult pärast telofaasi.
Samuti võite olla huvitatud järgmisest:
- mitoos ja meioos
- geenid ja kromosoomid
Viited
Alberts, B. et al. (2008) Raku molekulaarbioloogia. 5. väljaanne Garlandi teadus. Ühendkuningriik.
McIntosh, J. R. (2016). Mitoos. Cold Spring Harbori perspektiivid bioloogias, 8(9), a023218.
