ციტოკინეზი არის ევკარიოტული უჯრედების გაყოფის პროცესი. ციტოკინეზი იყო უჯრედის ციკლის ერთ-ერთი პირველი მოვლენა, რომელიც დაფიქსირდა მარტივი ფიჭური ბიოლოგიური ტექნიკის გამოყენებით, თუმცა, ციტოკინეზის მოლეკულური დახასიათება შენელდა ინ ვიტრო ბიოქიმიური მიდგომებისადმი განსაკუთრებული წინააღმდეგობის გამო. მიუხედავად იმისა, რომ ციტოკინეზის შედეგი ერთნაირია ყველა გამყოფ უჯრედში, გაყოფის მექანიზმი განსხვავდება სხვადასხვა დიდ ევკარიოტურ სამეფოებში. მაგალითად, საფუარი და ცხოველები იყენებენ კონტრაქტურ რგოლს, რომელიც აღწევს უჯრედის შუაში მის გასაყოფად, ხოლო უჯრედები აშენებენ ახალ უჯრედულ კედელს ქერქისკენ. როგორც თქვენ შეიძლება მოელოდეთ, არის გარკვეული მსგავსება მოლეკულებში, რომლებიც მონაწილეობენ ციტოკინეზში უჯრედულ და ცხოველურ უჯრედებში, მაგრამ ერთი შეხედვით, ციტოკინეზი მცენარეთა და ცხოველურ უჯრედებში საკმაოდ განსხვავებულია. თუმცა, ბოლო წლებში გაირკვა, რომ ძირითადი პროცესები ზუსტად ერთნაირია მცენარეთა, პროტოზოულ და ცხოველურ უჯრედებში.
ერთნაირიციტოკინეზი არის მიტოზი, რომელიც იყოფა რამდენიმე ეტაპად: პროფაზა, მეტაფაზა, ანაფაზა და ტელოფაზა. ქვემოთ მოცემულია ციტოკინეზის თითოეული ფაზის მახასიათებლები.
პროფაზა
პროფაზა ხასიათდება სწრაფი ბიოქიმიური ცვლილებებით, რის შედეგადაც უჯრედი გადადის ისეთ მდგომარეობაში, რის შემდეგაც პირდაპირ იწყება გაყოფა. პროფაზის დროს ქრომოსომა იკრიბება უჯრედის ცენტრში და შემდეგ დუბლირდება, რაც უზრუნველყოფს გენეტიკური მასალის ორივე ახლად წარმოქმნილი შვილობილი უჯრედისთვის. ჩვეულებრივ, ისინი არ ჩანს მიკროსკოპის ქვეშ, მაგრამ იმ მომენტში ისინი აშკარად ჩანს ოპტიკური მიკროსკოპის ქვეშ. ასევე ამ დროს ქრება ბირთვი. პროფაზის შუა პერიოდში ტრანსკრიპციული აქტივობა მთლიანად ჩერდება. უჯრედების სტრუქტურული თავისებურებები ისეთია, რომ ციტოკინეზის ადრეულ ეტაპებზე დიდი ქრომოსომის მქონე უჯრედებში ის ნელდება და შეიძლება რამდენიმე საათის განმავლობაში გაჭიმოს, ხოლო მცირე ქრომოსომის მქონე არსებების (მაგალითად, ძუძუმწოვრების) უჯრედებში დაახლოებით 15 წუთი გრძელდება.. ამ დროის შემდეგ იწყება ევკარიოტული უჯრედის სხეულის გაყოფა.
მეტაფაზა
ციტოკინეზის მეტაფაზა არის უჯრედის გაყოფის ეტაპი, რომლის დროსაც ქრომოსომა გამოდის უჯრედის ეკვატორულ სიბრტყეში. ამ ფაზაში მიკროტუბულები განსაკუთრებით აქტიურად განახლდება. უჯრედში ქრომოსომები განლაგებულია ისე, რომ მოსახერხებელია მათზე ადრე აღნიშნული მიკროტუბულების მიმაგრება. დის ქრომატიდები გამოყოფენ, მაგრამ არ განცალკევდებიან, შეჩერებულია ცენტრომერებით. უჯრედის სტრუქტურული მახასიათებლების გამო მეტაფაზა შეიძლება დასრულდესმხოლოდ მას შემდეგ, რაც ანაფაზის სტიმულაციის კომპლექსი აგზავნის სიგნალს უჯრედში. ამრიგად, თუ ღერო განადგურდება, ქრომოსომა ვერ გადაინაცვლებს ანაფაზაში, სანამ მავნე მოქმედება მთლიანად არ აღმოიფხვრება. კვლევის ამ მეთოდს ხშირად იყენებენ გენეტიკოსები, რათა შექმნან უჯრედები, რომლებიც საათობით არიან მეტაფაზაში, რომლებიც შემდეგ გამოიყენება კვლევისთვის. ამ მოქმედების მოლეკულური მექანიზმები ჯერ კიდევ საიდუმლოდ რჩება, მაგრამ ამ დროისთვის მეცნიერები წარმატებით მუშაობენ მათი საიდუმლოების გამჟღავნებაზე.
ანაფაზა
მეტაფაზას მოსდევს ანაფაზა. ციტოკინეზისთვის ეს არის როგორც ყველაზე საკვანძო, ასევე უმოკლეს სტადია, რომლის დროსაც დის ქრომატიდები გადადიან უჯრედის კიდეებზე და ქმნიან ქალიშვილურ ქრომოსომებს. მიუხედავად იმისა, რომ ანაფაზა არის უმოკლეს სტადია, ის იყოფა მრავალ ფაზად. ამ ეტაპებს აკონტროლებს ადრე ნახსენები ანაფაზის სტიმულაციის კომპლექსი. ანაფაზის დროს ქრომოსომა ორ ახალ უჯრედად იყოფა. თითოეული ქრომოსომის ქრომატიდები უჯრედების მოპირდაპირე მხარეს იშლება და ქმნიან ორ ახალ ქალიშვილ უჯრედს. უჯრედის თითოეულ მხარეს იწყება ქრომოსომების სრული ნაკრები. ანაფაზა მნიშვნელოვანია, რადგან ეს არის ის, რაც ეხმარება დნმ-ს ორად გაყოფას, უჯრედის ორივე მხარეს. ის უზრუნველყოფს, რომ მომდევნო გენს შეუძლია შეასრულოს თავისი ფუნქცია. თუ ასე არ მოხდა, მაშინ არ იქნება ორი განსხვავებული დნმ შემდეგი პროცესისთვის
ტელოფაზა
ტელოფაზა არის უჯრედის გაყოფის ბოლო ნაწილი. მისი სახელი მომდინარეობს ლათინური სიტყვიდან telos,რაც ნიშნავს დასასრულს. ამ ეტაპზე დის ქრომატიდები აღწევენ საპირისპირო პოლუსებს. უჯრედში არსებული პატარა ბირთვული ვეზიკულები იწყებენ გადალაგებას ქრომოსომების ჯგუფის გარშემო თითოეულ ბოლოში. როდესაც ბირთვული კონვერტი რეფორმებს აკავშირებს ქრომოსომებთან, ერთ უჯრედში ორი ბირთვი იქმნება. ტელოფაზა ასევე აღინიშნება კინეტოქორის მიკროტუბულების დაშლით და პოლარული მიკროტუბულების გაგრძელებით. ბირთვული მემბრანების გარდაქმნასთან ერთად, ქრომოსომა იწყებს დაშლას და უფრო მიმოფანტული ხდება. ყველა პროცესის დასრულების შემდეგ, ორი ახალი უჯრედი იწყებს მუშაობას ისე, თითქოს არაფერი მომხდარა.
როგორც ვნახეთ, ციტოკინეზი რთული, მაგრამ ამავე დროს გასაგები და მომხიბლავი პროცესია. მეცნიერები ჯერ კიდევ სწავლობენ უჯრედის სტრუქტურულ თავისებურებებს.
