Mitose

La mitose est le processus par lequel une cellule reproduit les chromosomes à son noyau de cellules de , afin de produire de deux, identique, noyaux de de fille. Elle est généralement suivie immédiatement du Cytokinesis , qui divise les noyaux, le cytoplasme , les organelles et la membrane de cellules de en deux cellules de fille contenant les parts rudement égales de ces composants cellulaires. La mitose et le cytokinesis définissent ensemble la phase mitotic (m) du cycle , la division de cellules de de de la cellule de mère dans deux cellules de fille, chacune avec l'équivalent génétique de la cellule de parent.

La mitose se produit exclusivement en cellules eucaryotiques du , mais se produit dans différentes manières dans différentes espèces. Par exemple, les animaux subissent un " ; open" ; mitose, où l'enveloppe nucléaire décompose avant que les chromosomes séparent, alors que la levure tel que le saccharomyces cerevisiae de et les mycètes tel que les nidulans d'aspergille de subissent un " ; closed" ; mitose, où les chromosomes se divisent dans un noyau intact de cellules de . Dans les organizations multicellulaires, les cellules somatiques subissent la mitose, alors que &mdash des cellules germinales ; cellules destinées pour devenir sperme dans les mâles ou les ovules dans le &mdash de femelles ; diviser par un processus relatif appelé la méiose . Cellules procaryotiques du , qui manquent d'un noyau, clivage par un appelé de processus fission binaire .

Le processus de la mitose est complexe et fortement réglé. La séquence d'opérations est divisée en phases, correspondant à l'accomplissement d'un ensemble d'activités et du début du prochain. Ces étapes sont prophase, prometaphase, métaphase, anaphase et telophase. Pendant le processus de la mitose les paires de chromosomes condensent et attachent aux fibres qui tirent les chromatids de soeur de aux côtés opposés de la cellule. La cellule se divise alors dans le Cytokinesis , pour produire deux cellules de fille identiques.

Puisque le cytokinesis se produit habituellement en même temps que la mitose, " ; mitosis" ; est employé souvent l'un pour l'autre avec le " ; phase" mitotic ;. Cependant, il y a beaucoup de cellules où la mitose et le cytokinesis se produisent séparément, formant des cellules avec les noyaux multiples. Ceci se produit spécialement parmi les mycètes et les moules de boue mais est trouvé dans divers différents groupes. Même chez les animaux, le cytokinesis et la mitose peuvent se produire indépendamment, par exemple pendant certaines étapes du développement embryonnaire de la mouche à fruit . Les erreurs dans la mitose peuvent tuer une cellule par le Apoptosis ou causer les mutations qui peuvent mener au Cancer .

Vue d'ensemble

Le résultat primaire de la mitose est la division du génome des cellules de parent dans deux cellules de fille. Le génome se compose d'un certain nombre de complexes des chromosomes d'ADN serré-enroulée qui contiennent l'information génétique essentielle pour la fonction appropriée de cellules. Puisque chaque cellule de fille résultante devrait être le génétiquement identique à la cellule de parent, la cellule de parent doit tirer une copie de chaque chromosome avant la mitose. Ceci se produit pendant la phase de S, dans le interphase, la période qui précède la phase mitotic dans le cycle de cellules où la préparation pour la mitose se produit.

Chaque nouveau chromosome contient maintenant deux copies identiques de lui-même, appelées les chromatids de soeur de ', attachés ensemble dans une région spécialisée du chromosome connu sous le nom de du centromère de . Chaque chromatid de soeur n'est pas considéré un chromosome en soi, et un chromosome ne contient pas toujours deux chromatids de soeur.

Dans la plupart des Eukaryotes , l'enveloppe nucléaire qui sépare l'ADN du cytoplasme démonte. Les chromosomes s'alignent dans une ligne enjambant la cellule. Les cordes miniatures des Microtubules essentiellement, évasent dehors des extrêmes inverses de la cellule et raccourcissent, séparant les chromatids de soeur de chaque chromosome. Comme question de convention, chaque chromatid de soeur est maintenant considéré un chromosome, ainsi elles sont retitrées au de chromosomes de soeur de . Pendant que la cellule prolonge, des chromosomes correspondants de soeur sont tirés vers des extrêmes inverses. Une nouvelle enveloppe nucléaire forme autour des chromosomes séparés de soeur.

Car la mitose accomplit le cytokinesis est bien en cours. En cellules animales que la cellule pince l'intérieur où la ligne imaginaire était, (le pincement de la membrane de cellules pour former les deux cellules de fille s'appelle le sillon de fendage) séparant les deux noyaux se développants. En cellules d'usine de les cellules de fille construiront une nouvelle paroi cellulaire de division entre l'un l'autre. Par la suite, la cellule de mère sera dédoublée dans demi, provoquant deux cellules de fille, chacune avec une copie équivalente et complète du génome original.

Les cellules procaryotiques subissent un processus semblable à la fission binaire appelée par mitose. Cependant, on ne peut pas correctement dire que des prokaryotes subissent la mitose parce qu'ils manquent d'un noyau et ont seulement un chromosome simple sans le centromère.

Phases

Interphase

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La phase mitotic est une période relativement courte du cycle de cellules de . Elle alterne avec le beaucoup plus long interphase de , où la cellule se prépare pour la division cellulaire. L'interphase est divisée en trois phases, G₁ (premier espace), S (synthèse), et G₂ (deuxième espace). Pendant chacune des trois phases, la cellule se développe en produisant des protéines et des organelles cytoplasmiques. Cependant, des chromosomes sont repliés seulement pendant la phase du S. Ainsi, une cellule se développe (G₁), continue à se développer pendant qu'elle reproduit ses chromosomes (s), élève plus et se prépare à la mitose (G₂), et les clivages (m).

Prophase

voient également : Prophase

Normalement, le matériel génétique au noyau est dans une chromatine lâchement empaquetée appelée par enroulement. Au début du prophase, la chromatine condense ensemble dans une structure fortement commandée appelée un chromosome. Puisque le matériel génétique a été déjà reproduit plus tôt dans la phase de S, les chromosomes repliés ont deux chromatids de soeur, bondissent ensemble au centromère par le complexe de cohésion. Les chromosomes sont évidents au rapport optique élevé par un photomicroscope.

Près du noyau sont deux Centrosomes que chaque centrosome, qui était premier indépendant replié de la mitose, agit en tant que centre de coordination pour les Microtubules du des cellules les deux microtubules nucléés de centrosomes (qui peuvent être considérés en tant que cordes ou poteaux cellulaires) en polymérisant le soluble Tubulin actuel dans le cytoplasme. Les protéines moléculaires du moteur créent les forces répulsives qui pousseront les centrosomes au côté opposé du noyau. Les centrosomes sont seulement présents chez les animaux. Aux usines les microtubules forment indépendamment.

Quelques centrosomes contiennent une paire de Centrioles qui peuvent aider à organiser le microtubule, mais elles ne sont pas essentielles à la formation de l'axe mitotic. lear

Prometaphase

voient également : Prometaphase

L'enveloppe nucléaire démonte et les microtubules envahissent l'espace nucléaire. Ceci s'appelle la mitose ouverte, et il se produit dans la plupart des organizations multicellulaires. Les mycètes et quelques Protists tel que les algues ou Trichomonads de subissent une variation appelée la mitose fermée où les formes d'axe à l'intérieur du noyau ou ses microtubules peuvent pénétrer une enveloppe nucléaire intacte.

Chaque chromosome forme deux le Kinetochores au centromère, un attaché à chaque chromatid. Un kinetochore est une structure complexe de protéine qui est analogue à un anneau pour le crochet de microtubule ; c'est le point où les microtubules s'attachent au chromosome. Bien que la structure et la fonction de kinetochore ne soient pas entièrement comprises, on le sait qu'il contient une certaine forme du moteur moléculaire . Quand un microtubule se relie au kinetochore, le moteur active, using l'énergie du triphosphate d'adénosine au " ; crawl" ; vers le haut du tube vers le centrosome d'origine. Cette activité motrice, ajoutée à la polymérisation et à la dépolymérisation des microtubules, fournit la force de traction nécessaire pour séparer plus tard les chromatids du chromosome deux. Prometaphase est parfois considéré une partie de prophase. lear

Métaphase

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la métaphase Pendant que les microtubules trouvent et attache aux kinetochores dans le prometaphase, les centromères des chromosomes s'assemblent le long du plat de métaphase de ou de l'avion équatorial , une ligne imaginaire de qui est équidistante des deux poteaux de centrosome. lear

Anaphase

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l'Anaphase Quand chaque kinetochore est attaché à un faisceau des microtubules et les chromosomes ont aligné le long du plat de métaphase, la cellule procède à l'anaphase (de la signification grecque de ανα « vers le haut, » « contre, » « arrière, » ou « re- »).

Deux événements se produisent alors ; D'abord, les protéines qui lient des chromatids de soeur ensemble sont fendues, leur permettant de séparer. Ces chromosomes de soeur tournés par chromatids de soeur sont séparés en raccourcissant des microtubules de kinetochore et se déplacent vers les centrosomes respectifs auxquels ils sont attachés. Après, les microtubules de nonkinetochore prolongent, poussant les centrosomes (et l'ensemble de chromosomes auxquels ils sont attachés) à part aux extrêmes inverses de la cellule.

Ces deux étapes s'appellent parfois anaphase tôt et en retard. L'anaphase tôt est habituellement défini comme séparation des chromatids de soeur, alors que l'anaphase en retard est l'élongation des microtubules et des microtubules étant séparés plus loin. À la fin de l'anaphase, la cellule a réussi à séparer les copies identiques du matériel génétique dans deux populations distinctes. lear

Telophase

voient également : Telophase

Telophase (du " grec de signification de τελος ; end" ;) est une inversion des événements de prophase et de prometaphase. Il " ; nettoie l'up" ; après des effets de la mitose. Au telophase, les microtubules de nonkinetochore continuent à rallonger, prolongeant la cellule encore plus. Attache correspondante de chromosomes de soeur aux extrêmes inverses de la cellule. Une nouvelle enveloppe nucléaire, using des fragments de la membrane nucléaire des cellules de parent, forme autour de chaque ensemble de chromosomes séparés de soeur. Les deux ensembles de chromosomes, maintenant entourés par de nouveaux noyaux, dévoilent de nouveau dans la chromatine. La mitose est complète, mais la division cellulaire n'est pas encore complète. lear

Cytokinesis

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du Cytokinesis Le Cytokinesis est souvent de manière erronée vraisemblablement la partie finale de telophase, toutefois le cytokinesis est un processus séparé qui commence en même temps que le telophase. Le Cytokinesis n'est techniquement pas même une phase de la mitose, mais plutôt un processus séparé, nécessaire pour accomplir la division cellulaire. Chez les cellules animales, un sillon (pincement) de fendage de contenant un anneau contractile développe où le plat de métaphase était, pinçant outre des noyaux séparés. En cellules animales et de plante, la division cellulaire est également conduite par des vésicules dérivées des appareillages de Golgi de , qui se déplacent le long des microtubules au milieu de la cellule. Aux usines cette structure fusionne dans un plat de cellules au centre du Phragmoplast et se développe en paroi cellulaire, séparant les deux noyaux. Le phragmoplast est une structure de microtubule typique pour de plus hautes usines, tandis que quelques algues vertes emploient une rangée de microtubule de Phycoplast pendant le cytokinesis. Chaque cellule de fille a une copie complète du génome de sa cellule de parent. La fin du cytokinesis marque la fin de la M-phase.

Signification

L'importance de la mitose est l'entretien de l'ensemble chromosomique ; chaque cellule formée reçoit les chromosomes qui sont semblables en composition et égalent en nombre aux chromosomes de la cellule de parent. La transcription est censée généralement pour cesser pendant la mitose, mais les mécanismes épigénétiques du tels que le Bookmarking fonctionnent pendant cette étape du cycle de cellules pour assurer à cela le " ; memory" ; dont les gènes étaient en activité avant l'entrée dans la mitose sont transmis aux cellules de fille.

Conséquences des erreurs

Bien que les erreurs dans la mitose soient rares, le processus peut aller mal, particulièrement pendant des divisions cellulaires tôt dans le Zygote . Les erreurs de Mitotic peuvent être particulièrement dangereuses à l'organization parce que la future progéniture de cette cellule de parent portera le même désordre.

Dans le d'opération nor, un chromosome peut échouer pour séparer pendant l'anaphase. Une cellule de fille recevra les deux chromosomes de soeur et l'autre n'en recevra aucun. Ceci a comme conséquence l'ancienne cellule ayant trois chromosomes coder pour la même chose (deux soeurs et un homologue), une condition connue sous le nom de trisomy, et la dernière cellule ayant seulement un chromosome (le chromosome homologue), une condition connue sous le nom de monosomy. Ces cellules sont considérées les cellules aneuploidic du et ces cellules anormales peuvent causer le Cancer .

La mitose est un processus traumatique. La cellule passe par des changements spectaculaires dans l'ultrastructure, ses organelles se désagrègent et réforme dans une question des heures, et des chromosomes sont bousculés constamment par les microtubules probing. De temps en temps, les chromosomes peuvent devenir endommagés. Un bras du chromosome peut être cassé et le fragment perdu, entraînant la suppression . Le fragment peut inexactement rattacher à l'autre, chromosome non-homologue, causant la translocation . Il peut rattacher au chromosome original, mais dans l'orientation renversée, causant l'inversion . Ou, il peut être traité incorrectement comme chromosome séparé, causant à la duplication chromosomique . L'effet de ces anomalies génétiques dépendent de la nature spécifique de l'erreur. Il peut s'étendre d'aucune effet, induction de cancer, ou mort apparente d'organization.

Endomitosis

L'Endomitosis est une variante de la mitose sans division nucléaire ou cellulaire, ayant pour résultat des cellules avec beaucoup de copies du même chromosome occupant un noyau simple. Ce processus peut également désigné sous le nom du Endoreduplication et des cellules comme endoploid .

Chronologie dans les images

De vraies cellules mitotic peuvent être visualisées par le microscope par le souillant ils avec des anticorps et les colorants fluorescents du . Ces micrographes légers sont inclus ci-dessous.

Voir également

Méiose
Cytosquelette
Protéine de moteur de
Aneuploidie
Désordre chromosomique
Fission binaire

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