Cytokineza to proces podziału komórek eukariotycznych. Cytokineza była jednym z pierwszych zdarzeń cyklu komórkowego, które można było zaobserwować przy użyciu prostych technik biologii komórkowej, jednak molekularna charakterystyka cytokinezy została spowolniona przez szczególną odporność na podejścia biochemiczne in vitro. Chociaż wynik cytokinezy jest taki sam we wszystkich dzielących się komórkach, mechanizm podziału jest różny w różnych dużych królestwach eukariotycznych. Na przykład drożdże i zwierzęta używają pierścienia kurczliwego, który przenika przez środek komórki, aby ją podzielić, podczas gdy komórki budują nową ścianę komórkową na zewnątrz w kierunku kory. Jak można się spodziewać, istnieją pewne podobieństwa w cząsteczkach zaangażowanych w cytokinezę w komórkach jednokomórkowych i zwierzęcych, ale na pierwszy rzut oka cytokineza w komórkach roślinnych i zwierzęcych wydaje się być zupełnie inna. Jednak w ostatnich latach stało się jasne, że podstawowe procesy są dokładnie takie same w komórkach roślin, pierwotniaków i zwierząt.
Jedyny w swoim rodzajuCytokineza to mitoza, która dzieli się na kilka etapów: profazę, metafazę, anafazę i telofazę. Poniżej znajdują się cechy każdej fazy cytokinezy.
Profaza
Profaza charakteryzuje się szybkimi zmianami biochemicznymi, w wyniku których komórka wchodzi w stan, po którym następuje bezpośredni podział. Podczas profazy chromosomy gromadzą się w centrum komórki, a następnie duplikują się, dostarczając materiał genetyczny dla obu nowo powstałych komórek potomnych. Zwykle nie są widoczne pod mikroskopem, ale w tym momencie stają się wyraźnie widoczne pod mikroskopem optycznym. Również w tym czasie jąderko znika. W połowie profazy aktywność transkrypcyjna ustaje całkowicie. Cechy strukturalne komórek są takie, że we wczesnych stadiach cytokinezy w komórkach z dużymi chromosomami spowalnia i może rozciągać się przez kilka godzin, natomiast w komórkach stworzeń z małymi chromosomami (np. ssaków) trwa około 15 minut. Po tym czasie rozpoczyna się podział ciała komórki eukariotycznej.
Metafaza
Metafaza cytokinezy to etap podziału komórki, w którym chromosomy wychodzą na płaszczyznę równikową komórki. Szczególnie aktywnie aktualizowane są mikrotubule w tej fazie. Chromosomy w komórce są ułożone w taki sposób, aby wygodnie było do nich przyczepić się wspomnianym wcześniej mikrotubulom. Chromatydy siostrzane rozdzielają się, ale nie rozdzielają, zatrzymane przez centromery. Ze względu na cechy strukturalne komórki metafaza może zostać zakończonadopiero po tym, jak kompleks stymulacji anafazy wyśle sygnał do komórki. Tak więc, jeśli wrzeciono zostanie zniszczone, chromosomy nie będą mogły przejść w anafazę, dopóki szkodliwy wpływ nie zostanie całkowicie wyeliminowany. Ta metoda badań jest często wykorzystywana przez genetyków do tworzenia komórek, które są w metafazie przez wiele godzin, które następnie są wykorzystywane do badań. Mechanizmy molekularne tego działania wciąż pozostają tajemnicą, ale w tej chwili naukowcy z powodzeniem pracują nad ujawnieniem swoich sekretów.
Anafaza
Po metafazie następuje anafaza. W przypadku cytokinezy jest to zarówno najważniejszy, jak i najkrótszy etap, podczas którego chromatydy siostrzane rozchodzą się do krawędzi komórki, tworząc chromosomy potomne. Chociaż anafaza jest najkrótszym etapem, dzieli się na wiele etapów. Te etapy są kontrolowane przez wspomniany wcześniej kompleks stymulacji anafazy. Podczas anafazy chromosomy rozdzielają się na dwie nowe komórki. Chromatydy każdego chromosomu są rozproszone po przeciwnych stronach komórek, tworząc dwie nowe komórki potomne. Każda strona komórki zaczyna mieć pełny zestaw chromosomów. Anafaza jest ważna, ponieważ pomaga DNA podzielić na dwie części, przechodząc na obie strony komórki. Zapewnia, że następny gen może pełnić swoją funkcję. Jeśli tak się nie stanie, nie będzie dwóch różnych DNA dla następnego procesu
Telofaza
Telofaza to ostatnia część podziału komórki. Jego nazwa pochodzi od łacińskiego słowa telos,co oznacza koniec. Na tym etapie chromatydy siostrzane osiągają przeciwległe bieguny. Małe pęcherzyki jądrowe w komórce zaczynają się przestawiać wokół grupy chromosomów na każdym końcu. Gdy otoczka jądrowa odbudowuje się, wiążąc się z chromosomami, w jednej komórce powstają dwa jądra. Telofaza charakteryzuje się również rozpuszczaniem mikrotubul kinetochorowych i dalszym wydłużaniem się mikrotubul polarnych. Gdy błony jądrowe przekształcają się, chromosomy zaczynają się rozkładać i stają się bardziej rozproszone. Po zakończeniu wszystkich procesów dwie nowe komórki zaczynają działać tak, jakby nic się nie stało.
Jak widzieliśmy, cytokineza to złożony, ale jednocześnie zrozumiały i fascynujący proces. Naukowcy wciąż badają cechy strukturalne komórki.
