Mitóza prebieha v niekoľkých fázach. Medzi nimi profáza predstavuje začiatok mitózy. Prerušenia v profázovom procese zabraňujú iniciácii bunkového delenia.
Čo je profáza?
Aj mitóza, aj meióza začať s fázou. V obidvoch prípadoch dochádza k deleniu buniek. Zatiaľ čo sa však pri mitóze rovnaký genetický materiál prenáša do dcérskych buniek, v meióza tvorba zárodočných buniek prebieha s polovičnou genetickou informáciou. Zárodočné bunky sa však vytvorili v meióza sa môžu aj naďalej deliť prostredníctvom mitózy rovnakým spôsobom ako normálne somatické bunky. Skutočná mitóza nezahŕňa bunkové delenie, ale je charakterizovaná procesom množenia identickej genetickej informácie s tvorbou nových bunkových jadier. Vo väčšine prípadov je však s tým spojené bunkové delenie celej bunky. V niekoľkých prípadoch však mitóza prebieha bez ďalšieho delenia buniek (cytokinéza). Potom sa tvoria viacjadrové bunky, ktoré okrem iného plnia rôzne funkcie pri tvorbe nových buniek krvotvorného systému. Proces mitózy sa delí na profázu, prometafázu, metafázu, anafázu a telofázu. Profáza vždy slúži na iniciáciu mitózy. Prometafáza sa často počíta ako profáza, pretože procesy oboch subfáz sa vyskytujú paralelne.
Funkcia a úloha
Za fázou nasleduje takzvaná medzifáza, v ktorej sa replikuje identická kópia chromatidu a tá sa prostredníctvom centroméry spojí s identickým sesterským chromatidom. Po dokončení medzifázy sa pripraví mitóza. V tejto fáze chromatín je voľne zabalený a javí sa vláknitý. Interfáza teda predstavuje fázu medzi dvoma bunkovými deleniami a nie je súčasťou mitózy. Samotná mitóza potom začína profázou, v ktorej chromatín skladaním sa čoraz viac zahusťuje. Viditeľné štruktúry je teraz možné detegovať pod svetelným mikroskopom. Tieto kompaktnejšie štruktúry vytvárajú chromatín prenosné, čím sa vytvárajú podmienky na rozdelenie rovnakých chromatidov na postupne sa objavujúce póly buniek. V tomto štádiu, chromozómy Skladajú sa z dvoch identických chromatidov, ktoré držia pokope najmenej na mieste zúženia, ktoré sa tiež nazýva centroméra. Pozdĺžna štrbina sa objaví medzi dvoma rovnakými chromatidami chromozómy. V tejto kompaktnej forme je chromatín prenosný, ale už nečitateľný. Preto žiadne nové proteíny sa tvoria počas tejto fázy. Nukleoly (nukleárne telieska) potrebné na toto rozpustenie. Paralelne sú delením vytvorené dva centrozómy, každý umiestnený na opačných stranách jadra, kde začínajú formovať svoj vretenový aparát. Vretená sú zložené z mikrotubulov vytvorených polymerizáciou z tubulínových podjednotiek. Tieto vlákna vretena musia prichádzať do styku s centromérou chromozómy počas ďalších stupňov mitózy za účelom rozpustenia centroméry a vytiahnutia dvoch rovnakých chromatidov k ich príslušným pólom. Aby sa vlákna vretena dostali tam, musí sa najskôr dočasne degradovať jadrový obal. Jadrový obal sa skladá z laminátov. Tieto sa rozpúšťajú procesom fosforylácie. K tomu dochádza počas prometafázy, ktorá je čiastočne spojená s profázou a čiastočne sa považuje za samostatnú fázu. Proteínové štruktúry známe ako kinetochóry sa nachádzajú v centromérach, do ktorých sa môžu vretenové vlákna pripojiť. Tak sa tvoria kinetochórové-mikrotubulárne štruktúry, ktoré sa usporiadajú rovnobežne s pólovými vláknami a sú zodpovedné za následný transport separovaných chromatidov k pólom. Počas tejto fázy sa vretenové zariadenie dokončí, keď sa hviezdicové vlákna pochádzajúce z centrozómov dostanú do kontaktu so zvyšnými zložkami cytoskeletu. Zostavenie týchto štruktúr spôsobuje, že sa centrozómy posúvajú stále ďalej k pólom bunky. V metafáze, ktorá nasleduje po prometafáze, sa chromozómy zarovnávajú centrálne. V nasledujúcej anafáze dochádza k separácii identických chromatidov v centromérach. Konečná fáza (telofáza) začína príchodom chromatidov na póly a končí dekondenzáciou chromozómov.
Choroby a poruchy
Bunkové delenia sa vyskytujú v jednobunkových aj mnohobunkových organizmoch. U ľudí, zvierat a rastlín je mitóza nevyhnutnou podmienkou pre rast a všeobecné fungovanie organizmu. Staré bunky odumierajú a musia sa neustále obnovovať. V priebehu mitózy sa však môže stať, že nebudú odovzdané žiadne úplne identické kópie genetického materiálu. Jedná sa o takzvané mutácie, ktoré môžu ovplyvniť funkčnosť novovzniknutých buniek. Môže to mať za následok vážne choroby. Rakovina sa tiež vyvíja v dôsledku deregulácie bunkového delenia v dôsledku genetických zmien alebo hormonálnej nesprávnej regulácie. Genetické zmeny sa však vyskytujú hlavne medzi jednotlivými mitózami v interfáze alebo tiež v prípade nesprávnej separácie chromatidov v anafáze. V profáze samotnej nie je výskyt mutácií možný, pretože tu dochádza iba ku štrukturálnym zmenám v dôsledku kondenzácie chromozómov. Poruchy počas profázy sú však vždy smrteľné, pretože bránia iniciácii mitózy. K ďalšiemu deleniu buniek už nemohlo dôjsť. Staré bunky by iba zomreli a nenahradili by ich nové bunky. Nie sú známe ani žiadne vrodené choroby, ktoré sú výsledkom narušenia profázy počas mitózy.
