A mitózis

Az előző videóban az interfázisról volt szó, amely kiteszi a sejt életének legnagyobb részét: növekszik, replikálódik a DNS-e, majd ismét növekszik. Most rátérünk magára a sejtosztódásra. A mitózisról fogunk beszélni. Egészen pontosan a mitózis az a folyamat, amely során egy sejtmagból kettő lesz, és mindkettő az eredeti genetikai információt hordozza. A mitózison túljutva kezdődik a citokinézis, amely során a két új sejtmag két önálló új sejtbe kerül, vagyis a sejtplazma is kettéosztódik. Más szóval egy sejtből kettő lesz. Nézzük csak, hogyan is történik mindez! Első lépésben... itt hagyom az interfázis végét... Van tehát ez a nagy sejt, megkettőződött DNS-sel. Itt a két centroszóma is. A mitózis első lépésében a sejt (egy kicsit kisebbre rajzolom, hogy legyen elég helyem). Tehát itt ez a sejt. Mindjárt belépünk az új fázisba. Egy csomó minden zajlik egyszerre. Először is, a kromoszómák kezdetben kromatinállományként vannak jelen, lazán, letekeredve. Most azonban kondenzálódnak, és már a fénymikroszkópban is látszódni fognak. Például van itt ez a rózsaszín kromoszóma, amely a replikációt követően kétkromatidás, ahogy azt az interfázisos videóban már kitárgyaltuk. Valahogy így nézne ki, ha mikroszkóp alatt vizsgálnánk. Valószínűleg nem lenne rózsaszín, de klasszikus kromoszóma-formájú lenne, ahogy azt a tankönyvekben megszokhattad. Itt a centromer régiója, amelyen keresztül a testvérkromatidák kapcsolódnak. Ebben az állapotban ezt itt egyetlen kétkromatidás kromoszómának tekintjük. A rózsaszín cucc replikáció előtt is egyetlen [egykromatidás] kromoszóma volt. Most lerajzoljuk a kék kromoszómát. Még egyszer, ez a kondenzált forma. Ez itt az egyik testvérkromatida. Ez a másik testvérkromatida. A centromer régiónál kapcsolódnak. A centromernél. Tehát elkezdenek kondenzálódni, ahogy belépünk a mitózisba. Emellett a sejtmaghártya is elkezd eltűnni. A sejtmaghártya elkezd eltűnni. Továbbá a két centroszóma elindul a sejt két ellentétes pólusára. Az egyik idejön, a másik meg mondjuk ide. A sejt két ellentétes pólusára vándorolnak. Egészen elképesztő... Hiszen könnyű mondani, hogy ez és ez történik. De gondolj bele, a sejteknek nincs agya. Minden kémiai reakciók mentén, termodinamikai törvények szerint zajlik, különféle, a sejt környezetére és a sejtciklusra vonatkozó jelek alapján. Csodálatos, ahogy mindez történik. Elképesztő, hogy a struktúrák, és mindaz, amit valami egyszerűnek hiszünk valójában olyan összetett... Mintha tudná, hogy mikor mit kell tennie, pedig nem is képes értelmezni a dolgokat. A legnagyobb része mindennek, a folyamat általános lefutása jól ismert, de a kutatók továbbra sem értik teljesen, hogy az egyes dolgok miért akkor történnek, amikor kell nekik, milyen mechanizmusok működnek, és mi is történik pontosan, néha a molekulák, néha az atomok szintjén. Akárhogy is, a mitózis első fázisában a sejtmaghártya szépen lassan eltűnik. A centroszómák a sejt ellentétes pólusaira vándorolnak. A DNS-ünk feltekeredik, vagyis a kromoszómák kondenzálódnak. Ez a fázis a profázis. [A magyar szaknyelvben megkülönböztetjük a profázist és a prometafázist, lásd a tananyagot!] Most jön a következő fázis. A következő fázisban... lerajzolom újra a sejtemet. Ugyanazzal a zöld színnel rajzolom. A következő fázisra a sejtmaghártya teljesen eltűnik. A kromoszómák elkezdenek felsorakozni a sejt középsíkjában. Ide jön a kék, Itt az egyik kék testvérkromatida, itt a másik testvérkromatida, a centromer régiónál kapcsolódnak (ne keverd össze a centroszómával). Aztán... jön a rózsaszín, itt az egyik testvérkromatida, és itt a másik. Még egyszer: igazából ez nem rózsaszín, csak azért rajzolom rózsaszínnel, mert jól néz ki. Itt a centromer régió. A centroszómák pedig... mostanra a sejt ellentétes pólusain vannak. Az ellentétes pólusokon. Talán ismered a kifejezést, de azért újra leírom. Az előző videóban is megtettem. Centroszómák. És ahol a két testvérkromatida kapcsolódik, az a centromer régió. Centromer régió. Talán hallottad már a centriólum kifejezést is. A centriólumok a centroszómákat építik fel. Két henger alakú struktúra, mindkét centroszómában 1-1 pár centriólum található. A videóban nem részletezzük, elég annyi, hogy a centriólumok a centroszómák részei. De összeszedem az összes szót, amiben szerepel a „centri-” előtag. Centriólumok, itt... amelyekből minden centroszómában egy pár van. Remélem, segítettem eloszlatni a zűrzavart. A kromoszómák felsorakoznak. Mindaz, amit itt látsz, egy koreográfia: ezek itt körbemennek, ezek meg felsorakoznak, mások majd szétválnak... mindezt egy igen kifinomult rendszer irányítja, molekuláris kötelek finom hálója mozgatja, e kötelek pedig a mikrotubulusok. A centroszómák szerepe pedig... mostanáig csak rajzoltam őket. Vajon mit csinálnak? Nos, a centroszómák szerepe az, hogy a mikrotubulusok közöttük, illetve közöttük, és a kromoszómák centromer régiói között feszülnek ki, és bár nem ők az egyetlen szereplők itt, ők húzzák-vonják a kromoszómákat a megfelelő helyre. Tehát ezek biztosítják, hogy a két centroszóma eltávolodik egymástól. A következő fázisban látjuk majd, hogy képesek arra, hogy megragadják az egyik testvérkromatidát, és elhúzzák magukhoz. De most, amit itt látsz: mikor a sejtmaghártya már eltűnt, a kromoszómák felsorakoznak, a centroszómák pedig a sejt ellentétes pólusain helyezkednek el, ez a metafázis. A mitózis metafázisa. És találd ki, mi történik ezután! Na vajon mi történik? Az történik, hogy... Nem akarom túl nagyra rajzolni, mert rá akarok férni egy oldalra. Tehát most az történik, hogy a mikrotubulusok elkezdik húzni mindegyik testvérkromatidát. Lerajzolom. Itt a centroszóma. Itt van az összes mikrotubulus a sejtben. Itt a centroszóma, az összes mikrotubulus. Ez pedig elkezdi majd húzni, illetve megragadja majd az egyik kék kromatidát, és elkezdi maga felé húzni. Lerajzolom. Itt az egyik kék kromatida. Ez pedig elkezdi maga felé húzni a másik kék kromatidát. Ugyanez történik a rózsaszínnel. Ezt ebbe az irányba húzza, ezt pedig a másikba. Ha pedig történetesen érdekelnek további szakszavak, ezután a pont után, hogy a mikrotubulusok megragadták azt, amit egykor kromatidának hívtunk, most, hogy önálló lett, már kromoszóma a neve. Eredetileg ez volt egy kromoszóma, két testvérkromatidával. Most, hogy önállóak lettek, úgy mondjuk, hogy lett két egykromatidás kromoszómánk. Ha belegondolsz, összesen négy kromoszómánk van itt. Ez itt az ún. kinetokór komplex. Bár nem értjük teljesen az interfázist, vagy hogy a dolgok hogyan is mozognak... Van, ami tudunk már, de sok mindent még kutatnak. Egy olyan alap dolog is, mint a sejtosztódás, valójában nem is olyan alapvető. Ez, amit itt látsz, amikor a DNS mintegy vándorol a sejt két oldalára, ez az anafázis. Anafázis. És már itt is vagyunk a mitózis utolsó fázisánál, ez pedig a telofázis. Telofázis. Megpróbálom a lehető legjobban rajzolni. Látod, itt már el is kezdtem... a sejthártya elkezd befűződni, mintegy felkészülve a citokinézisre, mikor a sejtünk két sejtté hasad. Itt még jobban látszik már. A citokinézist sokszor úgy tárgyalják, mintha a mitózistól teljesen független lenne. A két folyamat valóban független, de egyszerre zajlanak, segítve a sejt kettéosztódását. A telofázisban itt van ez, ami régen testvérkromatida volt, mostanra már önálló kromoszóma. Itt van ez a kromoszóma. Itt ez a kromoszóma. Itt... Ugyanaz mindkét oldalon. Itt van ez, és itt van ez is. Egy kicsit máshogy rajzolom. Mert valójában ebben a fázisban elkezd visszaalakulni az, ami a profázisban történt. A profázisban eltűnt a sejtmaghártya, kondenzálódtak a kromoszómák, létrejött ez az alak. A telofázisban a kromoszómák letekerednek. Lerajzolom a két centroszómát. Itt ez a centroszóma, ugyanolyan színnel, mint korábban. Itt van egy centroszóma, itt egy másik centroszóma. És most a DNS, ez a kék DNS, a kék kromoszóma, elkezd letekeredni, ugyanez történik a másik oldalon. A rózsaszín kromoszóma itt van, elkezd ez is letekeredni. Ugyanez a másik oldalon. Elkezd kialakulni a sejtmaghártya a DNS körül. Tehát még egyszer, kb. a fordítottja történik annak, ami a profázisban zajlott. A profázis ellentéte. És ha végeztünk, itt lesznek a sejtmaghártyák, a DNS visszaalakul a kromatin- formává. És aztán jön a citokinézis. A citokinézis folyamata során a sejthártya teljesen befűződik, és kész is a két önálló sejt. Vannak, akik szerint ez már az anafázisban elkezdődik, és a telofázis után fejeződik be. Mindenesetre a citokinézis a mitózis vége felé történik, azzal párhuzamosan. Ez tehát a citokinézis. Citokinézis. Ez itt a citokinézis. Ez az a folyamat, mikor a nagyobb sejtek, amelyek már két maggal rendelkeznek, teljesen kettéhasadnak. És vissza is értünk a sejtciklus kiindulópontjára. Mindkét új sejt belép az interfázis G1 fázisába, majd a DNS-ük replikálódik az S-fázisban, majd a G2-fázisban nőnek még, és jön is a következő mitózis. És akkor a két sejtből már négy lesz. Akárhogy is, remélem, tetszett a videó!