De meeste cellen groeien en delen voortdurend. Een proces genaamd de celcyclus maakt het mogelijk dat een cel groeit, zijn DNA dupliceert en deelt. Celdeling gebeurt via een ander proces dat mitose wordt genoemd. Er zijn verschillende fasen van zowel de celcyclus als mitose. Al deze fasen moeten zonder fouten worden voltooid om de gezondheid van de cellen te garanderen. Soms gaat mitose echter mis en kan dit leiden tot negatieve gevolgen voor de cel of het lichaam als geheel.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De cel cyclus is een proces waarin cellen groeien en delen. De fasen van de celcyclus zijn de groeifase I, synthesefase, groeifase II en mitose. De eerste drie fasen zijn gezamenlijk bekend als de interfase van mitose. Mitose is een stadium van celdeling dat zelf verschillende fasen heeft.

Als het mitoseproces verkeerd gaat, gebeurt het meestal in een middenfase van mitose, metafase genaamd, waarbij de chromosomen naar het midden van de cel bewegen en uitlijnen in een gebied dat de metafaseplaat wordt genoemd. Als ze niet correct uitlijnen, kunnen ze niet afzonderlijk naar tegenovergestelde polen verplaatsen in de latere mitosefasen en het resultaat is één cel met extra chromosomen en een dochtercel met ontbrekende chromosomen. Deze mutaties kunnen leiden tot schadelijke resultaten zoals celdood, organische ziekte of kanker.

Interphase Stages

De celcyclus regelt de groei en deling van cellen. Het omvat groeifase I, synthesefase, groeifase II en mitose. De twee groeifasen en de synthesefase van de celcyclus worden vaak interfase van mitose genoemd. Tijdens de eerste groeifase ervaren cellen een hoge metabole activiteit en groeien ze in omvang. In de aanwezigheid van bepaalde groeifactoren gaan cellen naar de volgende fase van de celcyclus, gedurende welke het DNA wordt gerepliceerd, resulterend in twee reeksen DNA. Nadat de DNA-replicatie voltooid is, ondergaan cellen opnieuw een periode van groei en in de aanwezigheid van geschikte groeifactoren beginnen de cellen de mitosefasen.

Prophase en metafase

Celdeling begint tijdens profase van mitose. Tijdens de profase condenseert het DNA in chromosomen en vezels beginnen zich uit te strekken van de centromeren, het deel van het chromosoom dat de twee armen verbindt, of chromatiden. Het kernmembraan begint op te lossen tijdens prometafase en microtubuli hechten zich vast aan de centromeren om de beweging van de chromosomen te sturen. Tijdens de metafase verplaatsen de chromosomen zich naar het centrum van de cel en worden uitgelijnd in een gebied dat bekend staat als de metafaseplaat.

Anafase en Telophase

Anafase is de mitosefase waarin de chromosomen beginnen om naar tegenovergestelde zijden van de cel te gaan. De aan de chromosomen gehechte mictrotubuli worden korter, waardoor de chromosomen dichter bij centriolen bij de polen van de cel komen. De chromosomen bewegen naar de centriolen op een manier dat één chromosoom van elk paar naar elke pool toe beweegt. Tijdens telofase bereiken de chromosomen de polen en vormen nieuwe nucleaire membranen rond de chromosomen, waardoor de kernen voor twee nieuwe cellen ontstaan. De chromosomen decondense en de cel splitst zich in twee dochtercellen, elk met een kern.

Fouten in mitose

De fase waarin mitose meestal fout gaat, wordt de metafase genoemd, wanneer de chromosomen uitlijnen op de metafaseplaat. Als de duplicaatchromosomen niet op de juiste wijze op de metafaseplaat paren, zullen ze tijdens de anafase niet goed naar elke pool bewegen. Dit resulteert in één cel met twee kopieën van het chromosoom, terwijl de andere cel geen heeft. Dit type fout is meestal dodelijk voor de dochtercel, die een kopie van een chromosoom mist. Cellen die twee kopieën van een chromosoom ontvangen, hebben een toename van de expressie van de genen op het extra chromosoom. Dit kan een bijzonder schadelijke mutatie zijn als de expressie van de genen de expressie van een erfelijke ziekte zoals het Down-syndroom regelt. Als de genen functioneren om de groei te vertragen, kan de extra kopie fataal zijn voor de cel. Omgekeerd, als de genen groei bevorderen, kan de cel ongecontroleerd groeien, wat leidt tot kanker.