Cytokinese is het proces van eukaryote celdeling. Cytokinese was een van de eerste celcyclusgebeurtenissen die werden waargenomen met behulp van eenvoudige cellulaire biologische technieken, maar de moleculaire karakterisering van cytokinese is vertraagd door een bijzondere resistentie tegen in vitro biochemische benaderingen. Hoewel de uitkomst van cytokinese hetzelfde is in alle delende cellen, varieert het delingsmechanisme tussen de verschillende grote eukaryote koninkrijken. Gist en dieren gebruiken bijvoorbeeld een samentrekkende ring die het midden van de cel binnendringt om deze te verdelen, terwijl de cellen een nieuwe celwand naar buiten toe in de richting van de cortex bouwen. Zoals je zou verwachten, zijn er enkele overeenkomsten in de moleculen die betrokken zijn bij cytokinese in eencellige en dierlijke cellen, maar op het eerste gezicht lijkt cytokinese in plantaardige en dierlijke cellen heel anders te zijn. De laatste jaren is echter duidelijk geworden dat de basisprocessen in planten-, protozoaire en dierlijke cellen precies hetzelfde zijn.
One of a kindCytokinese is mitose, die is onderverdeeld in verschillende stadia: profase, metafase, anafase en telofase. Hieronder staan de kenmerken van elke fase van cytokinese.
Profase
Profase wordt gekenmerkt door snelle biochemische veranderingen, waardoor de cel in een toestand komt waarna de deling direct begint. Tijdens de profase assembleren chromosomen zich in het midden van de cel en dupliceren ze vervolgens, waardoor het genetische materiaal wordt geleverd voor beide nieuw gevormde dochtercellen. Meestal zijn ze niet zichtbaar onder een microscoop, maar op dat moment worden ze duidelijk zichtbaar onder een optische microscoop. Ook op dit moment verdwijnt de nucleolus. Halverwege de profase stopt de transcriptionele activiteit volledig. De structurele kenmerken van cellen zijn zodanig dat het in de vroege stadia van cytokinese in cellen met grote chromosomen vertraagt en zich enkele uren kan uitstrekken, terwijl het in de cellen van wezens met kleine chromosomen (bijvoorbeeld zoogdieren) ongeveer 15 minuten duurt. Na deze tijd begint de deling van het lichaam van de eukaryote cel.
Metafase
Metafase van cytokinese is het stadium van celdeling waarin de chromosomen uitkomen in het equatoriale vlak van de cel. Microtubuli in deze fase worden bijzonder actief bijgewerkt. De chromosomen in de cel zijn zo gerangschikt dat de eerder genoemde microtubuli zich er gemakkelijk aan kunnen hechten. Zusterchromatiden scheiden maar scheiden niet, gestopt door centromeren. Vanwege de structurele kenmerken van de cel kan metafase worden voltooidpas nadat het anafase-stimulatiecomplex een signaal naar de cel stuurt. Dus als de spil wordt vernietigd, kunnen de chromosomen niet naar de anafase gaan totdat het schadelijke effect volledig is geëlimineerd. Deze onderzoeksmethode wordt vaak gebruikt door genetici om cellen te maken die uren in metafase zijn, die vervolgens worden gebruikt voor onderzoek. De moleculaire mechanismen van deze actie blijven nog steeds een mysterie, maar op dit moment werken wetenschappers met succes aan het onthullen van hun geheimen.
Anafase
Metafase wordt gevolgd door anafase. Voor cytokinese is dit zowel de belangrijkste als de kortste fase, waarin zusterchromatiden divergeren naar de randen van de cel en dochterchromosomen vormen. Hoewel de anafase de kortste fase is, is deze onderverdeeld in vele fasen. Deze stadia worden gecontroleerd door het eerder genoemde anafase-stimulatiecomplex. Tijdens de anafase scheiden de chromosomen zich in twee nieuwe cellen. De chromatiden van elk chromosoom zijn verspreid naar weerszijden van de cellen en vormen twee nieuwe dochtercellen. Elke kant van de cel begint een complete set chromosomen te hebben. Anafase is belangrijk omdat het helpt om het DNA in tweeën te splitsen en naar beide kanten van de cel te gaan. Het zorgt ervoor dat het volgende gen zijn functie kan uitoefenen. Als dat niet het geval is, zijn er geen twee verschillende DNA's voor het volgende proces
Telofase
Telofase is het laatste deel van de celdeling. De naam komt van het Latijnse woord telos,wat het einde betekent. In dit stadium bereiken zusterchromatiden tegenovergestelde polen. De kleine kernblaasjes in de cel beginnen zich aan elk uiteinde rond de groep chromosomen te herschikken. Terwijl de nucleaire envelop zich hervormt door te binden aan chromosomen, worden twee kernen in één cel gecreëerd. Telofase wordt ook gekenmerkt door het oplossen van kinetochoor-microtubuli en voortdurende verlenging van polaire microtubuli. Naarmate de kernmembranen transformeren, beginnen de chromosomen te ontleden en worden ze meer verspreid. Nadat alle processen zijn voltooid, beginnen de twee nieuwe cellen te functioneren alsof er niets is gebeurd.
Zoals we hebben gezien, is cytokinese een complex, maar tegelijkertijd begrijpelijk en fascinerend proces. Wetenschappers bestuderen nog steeds de structurele kenmerken van de cel.
