โดย Aparna Vidyasagar เผยแพร่ 14 สิงหาคม 2018
ไมโทซิสเซ็กซี่บาคาร่าเป็นวิธีการแบ่งเซลล์ที่เซลล์แบ่งตัวและสร้างสําเนาของตัวเองเหมือนกัน (เครดิตภาพ: จิโอวานนี่ แคนเซมี | Shutterstock)กลไกหลักที่สิ่งมีชีวิตสร้างเซลล์ใหม่คือการแบ่งเซลล์ ในระหว่างกระบวนการนี้เซลล์ “แม่” เดียวจะแบ่งและผลิตเซลล์ “ลูกสาว” ที่เหมือนกัน ด้วยวิธีนี้เซลล์แม่จะส่งสารพันธุกรรมไปยังเซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์ อย่างไรก็ตามขั้นแรกเซลล์จะต้องทําซ้ํา DNA ของพวกเขา ไม
โทซิสเป็นกระบวนการที่เซลล์แยกดีเอ็นเอที่ซ้ํากันออกและในที่สุดก็แบ่งนิวเคลียสออกเป็นสองส่วน
การแบ่งเซลล์เป็นกระบวนการสากลในหมู่สิ่งมีชีวิต ในปี พ.ศ. 1855 รูดอล์ฟ วีเซอร์โฮว นักวิจัยชาวเยอรมันได้ตั้งข้อสังเกตพื้นฐานเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด: ทุกเซลล์มีต้นกําเนิดมาจากเซลล์อื่น หรือ omnis cellula cellula ในภาษาละตินดั้งเดิม ตามที่ผู้เขียน Myron Shultz เล่าไว้ในบทความปี 2008 ในวารสาร Emerging Infectious Diseases
กลไกการแบ่งเซลล์แตกต่างกันไประหว่างโปรคาริโอตและยูคาริโอต โปรคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเช่นแบคทีเรียและอาร์เคีย พวกเขามีโครงสร้างภายในที่เรียบง่ายพร้อมดีเอ็นเอลอยตัวอิสระ พวกเขาใช้การแบ่งเซลล์เป็นวิธีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งการแต่งหน้าทางพันธุกรรมของพ่อแม่และลูกหลานที่เกิดขึ้นจะเหมือนกัน กลไกทั่วไปอย่างหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศในโปรคาริโอตคือฟิชชันไบนารี ในระหว่างกระบวนการนี้เซลล์แม่จะทําซ้ํา DNA และเพิ่มปริมาณของเนื้อหาของเซลล์ ในที่สุดรอยแยกก็โผล่ออกมาที่กึ่งกลางของเซลล์ซึ่งนําไปสู่การก่อตัวของเซลล์ลูกสาวสองคนที่เหมือนกัน
ในทางกลับกันเซลล์ของยูคาริโอตมีช่องกลางที่จัดระเบียบเรียกว่านิวเคลียสและโครงสร้างอื่น ๆ เช่นไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ เซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่แบ่งตัวและสร้างสําเนาที่เหมือนกันของตัวเองโดยการเพิ่มปริมาณเซลล์และทําซ้ํา DNA ของพวกเขาผ่านชุดของขั้นตอนที่กําหนดไว้ที่เรียกว่าวัฏจักรของเซลล์ เนื่องจากดีเอ็นเอของพวกมันถูกบรรจุอยู่ในนิวเคลียสพวกมันจึงถูกแบ่งออกด้วยนิวเคลียร์เช่นกัน “ไมโทซิสถูกกําหนดให้เป็นส่วนของนิวเคลียสยูคาริโอต” M. Andrew Hoyt ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาที่มหาวิทยาลัย Johns Hopkins กล่าว “[แม้ว่า] หลายคนใช้มันเพื่อสะท้อนวัฏจักรของเซลล์ทั้งหมดที่ใช้สําหรับการทําสําเนาของเซลล์”
เช่นเดียวกับโปรคาริโอตยูคาริโอตเซลล์เดียวเช่นอะมีบาและยีสต์ยังใช้การแบ่งเซลล์เป็นวิธีการสืบพันธุ์
แบบไม่อาศัยเพศ สําหรับยูคาริโอตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนเช่นพืชและสัตว์การแบ่งเซลล์เป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหาย เซลล์ยูคาริโอตยังสามารถได้รับรูปแบบพิเศษของการแบ่งเซลล์ที่เรียกว่าไมโอซิสซึ่งจําเป็นต่อการผลิตเซลล์สืบพันธุ์เช่นเซลล์อสุจิเซลล์ไข่และสปอร์ ขั้นตอนของวัฏจักรเซลล์ยูคาริโอต
วัฏจักรของเซลล์ยูคาริโอตเป็นชุดของเหตุการณ์ที่กําหนดไว้อย่างดีและกําหนดเวลาอย่างระมัดระวังซึ่งทําให้เซลล์เติบโตและแบ่งตัวได้ ตามที่เจฟฟรีย์คูเปอร์ผู้เขียน “เซลล์: วิธีการโมเลกุล, 2nd Ed”. (Sinauer Associates, 2000) วัฏจักรเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่มีสี่ขั้นตอน:
ระยะ G1 (ระยะช่องว่างแรก): ในช่วงนี้เซลล์ที่มีไว้สําหรับไมโทซิสให้เติบโตและดําเนินกิจกรรมการเผาผลาญต่างๆ เฟส S (ขั้นตอนการสังเคราะห์): ในช่วงนี้เซลล์จะทําซ้ําดีเอ็นเอของมัน ยูคาริโอตดีเอ็นเอถูกขดรอบโปรตีนฮิสโตนทรงกลมเพื่อสร้างโครงสร้างรูปแท่งที่เรียกว่าโครโมโซม ในช่วง S โครโมโซมแต่ละตัวจะสร้างสําเนาหรือโครมาทิดน้องสาว โครมาทิดน้องสาวสองคนหลอมรวมเข้าด้วยกันในจุดที่เรียกว่าเซนโทรเมียร์ และคอมเพล็กซ์มีลักษณะคล้ายกับรูปร่างของตัวอักษร “X”
ระยะ G2 (ระยะช่องว่างที่สอง): ในช่วงนี้เซลล์ยังคงเติบโตและสร้างโปรตีนที่จําเป็นสําหรับไมโทซิส
(เฟส G1, S และ G2 เรียกรวมกันว่า “เฟสระหว่างกัน”)
เฟส M (ไมโทซิส): ไมโทซิสเกี่ยวข้องกับการแยกตัวของโครมาทิดน้องสาว โครงสร้างของเส้นใยโปรตีนที่เรียกว่าตะขอแกนหมุนไมโทติคที่ติดกับเซนโทรเมียร์และเริ่มหดตัว สิ่งนี้ดึง chromatids น้องสาวออกจากกันค่อยๆเคลื่อนพวกเขาไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ ในตอนท้ายของไมโทซิสแต่ละขั้วของเซลล์มีโครโมโซมครบชุด การปฏิรูปเมมเบรนนิวเคลียร์และเซลล์แบ่งครึ่งสร้างเซลล์ลูกสาวที่เหมือนกันสองเซลล์
โครโมโซมกลายเป็นขนาดกะทัดรัดสูงในช่วงไมโทซิสและสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าเป็นโครงสร้างที่หนาแน่นภายใต้กล้องจุลทรรศน์เซ็กซี่บาคาร่า / สัตว์เลี้ยง
