Mitoza: ce este și cum funcționează

Care sunt etapele mitozei?

Mitoza se desfășoară în cinci faze principale, bazate pe starea fizică a cromozomilor și a fusului:

• profaza;
• prometafaza;
• metafaza;
• anafaza;
• telofaza.

Anterior primei faze, există o etapă de pregătire (interfază), în care ADN-ul din celulă este copiat înaintea diviziunii celulare, rezultând două seturi complete identice de cromozomi.

Profaza

În timpul profazei, cromozomii se condensează în structuri în formă de X, care pot fi observate cu ușurință la microscop. Fiecare cromozom este compus din două cromatide surori, care conțin informații genetice identice.

Cromozomii se împerechează astfel încât ambele copii ale cromozomului 1 să fie împreună, ambele copii ale cromozomului 2 să fie împreună și așa mai departe.

La sfârșitul profazei, membrana din jurul nucleului celulei se dizolvă, eliberând cromozomii.

Fusul mitotic, constând din microtubuli și alte proteine, se extinde peste celula dintre centrioli, pe măsură ce se deplasează către polii opuși ai celulei.

Prometafaza

În timpul ei, membrana nucleară dispare complet iar cromozomii se atașează de fusul de diviziune prin centromer.

Metafaza

În metafază, cromozomii se aliniază perfect de la un capăt la altul, de-a lungul centrului (ecuatorul) celulei.

Centriolii se află acum la poli opuși ai celulei, cu fibrele fusului mitotic extinzându-se de la ei.

Fibrele fusului mitotic se atașează de fiecare dintre cromatidele surori.

Metafaza este deosebit de utilă în citogenetică, deoarece cromozomii pot fi vizualizați cel mai ușor în acest stadiu. În plus, celulele pot fi oprite experimental în metafază cu otrăvuri mitotice, cum ar fi colchicina.

Anafaza

În timpul anafazei, cromatidele surori sunt despărțite de fusul mitotic, care trage o cromatidă la un pol și cealaltă cromatidă la polul opus.

Evoluția celulelor de la metafază la anafază este marcată de separarea bruscă a cromatidelor surori.

Telofaza

Mitoza se termină cu telofaza, sau stadiul în care cromozomii ajung la poli. Membrana nucleară se reformează apoi, iar cromozomii încep să se decondenseze în conformațiile lor de interfază.

Telofaza este urmată de citokineză sau diviziunea citoplasmei în două celule fiice. Celulele fiice care rezultă din acest proces au compoziții genetice identice.

Care sunt afecțiunile asociate cu mitoza?

Mitoza face ca numărul de cromozomi să se dubleze la 92 și apoi să se împartă în jumătate la 46. Acest proces se repetă în mod constant în celule, pe măsură ce copilul crește și continuă de-a lungul vieții. Acesta înlocuiește celulele pielii, celulele sanguine și alte tipuri de celule care sunt deteriorate sau care mor în mod natural.

În timpul sarcinii, poate apărea o eroare în mitoză. Dacă cromozomii nu se împart în jumătăți egale, noile celule pot avea un cromozom suplimentar (47) sau pot avea un cromozom lipsă (45).

Erorile produse în mitoză pot avea consecințe grave:

• aneuploidie: celulele au un număr anormal de cromozomi; poate determina o serie de boli genetice:
  • trisomii: presupune existența a trei copii ale unui cromozom în loc de cele două obișnuite; cele mai frecvente astfel de tulburări sunt sindromul Down, sindromul Edwards sau sindromul Patau;
  • alte tulburări cromozomiale: erorile în mitoză pot duce și la alte tulburări cromozomiale, cum ar fi sindromul Turner sau sindromul Klinefelter.
• mozaicism: celulele au cromozomul suplimentar sau lipsă, în timp ce altele nu; acest lucru poate provoca o serie de probleme de sănătate, în funcție de proporția de celule afectate;
• cancer: erorile mitotice sunt un factor major în dezvoltarea multor tipuri de cancer, deoarece pot duce la mutații și la creșterea necontrolată a celulelor; nondisjuncția și alte erori mitotice pot contribui la instabilitatea cromozomială, care este un semn distinctiv al multor tipuri de cancer;
• aneuploidie mozaică: este o tulburare autozomal recesivă caracterizată prin întârziere de creștere, microcefalie și aneuploidii mozaice, în primul rând monosomii și trisomii, care pot apărea din erori în mitoză.

Bibliografie

1. YourGenome. “What Is Mitosis?” Yourgenome.org, Wellcome Connecting Science, 2023, www.yourgenome.org/theme/what-is-mitosis/.  Accessed 27 May 2025.
2. “Cell Division: Stages of Mitosis | Learn Science at Scitable.” Nature.com, 2025, www.nature.com/scitable/topicpage/mitosis-and-cell-division-205/.  Accessed 27 May 2025.
3. Yue, Zhenyu, et al. “The Cellular Pathways of Neuronal Autophagy and Their Implication in Neurodegenerative Diseases.” Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research, vol. 1793, no. 9, 7 Feb. 2009, pp. 1496–1507, www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/mitosis, https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2009.01.016.  Accessed 27 May 2025.
4. Aparna Vidyasagar. “What Is Mitosis?” Live Science, 14 Aug. 2018, www.livescience.com/52512-mitosis.html.  Accessed 27 May 2025.
5. “Khan Academy.” Khanacademy.org, 2023, www.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-communication-and-cell-cycle/cell-cycle/a/phases-of-mitosis.  Accessed 27 May 2025.
6. Team, The Albert. “What Is the Purpose of Mitosis? | Explanation and Review.” Albert Resources, 9 Dec. 2019, www.albert.io/blog/what-is-the-purpose-of-mitosis/.  Accessed 27 May 2025.
7. “5 Types of Mitotic Abnormalities | Biology.” Biology Discussion, 4 Aug. 2013, www.biologydiscussion.com/biology/5-types-of-mitotic-abnormalities-biology/537#google_vignette.  Accessed 27 May 2025.