Mitóza je súčasťou cyklu bunkového delenia. Chromozómy bunky sa kopírujú, aby vznikli dve identické sady chromozómov, a bunkové jadro sa rozdelí na dve identické jadrá. Mitóza teda zabezpečuje, že každá dcérska bunka obdrží rovnakú genetickú informáciu ako bunka rodičovská.

Pred mitózou si bunka vytvorí identický súbor vlastnej genetickej informácie - to sa nazýva replikácia. Genetická informácia sa nachádza v DNA chromozómov. Na začiatku mitózy sa chromozómy navíjajú a sú viditeľné svetelným mikroskopom. Chromozómy sú teraz dve chromatidy spojené v centromére. Keďže tieto dve chromatidy sú navzájom identické, nazývajú sa sesterské chromatidy.

Mitóza prebieha vo všetkých typoch deliacich sa buniek v ľudskom tele okrem spermií a vajíčok. Spermie a vajíčka sú gaméty alebo pohlavné bunky. Gaméty vznikajú inou metódou delenia, ktorá sa nazýva meióza.

Prehľad fáz mitózy

Mitóza sa formálne rozdeľuje na niekoľko štádií, ktoré zabezpečujú presné rozdelenie genetického materiálu:

  • Interfáza (G1, S, G2) – hoci nie je súčasťou samotnej mitózy, interfáza predchádza mitotickému deleniu. V S-fáze prebieha replikácia DNA a centrosómy sa zdvojujú.
  • Profáza – chromatín kondenzuje do viditeľných chromozómov, jadrová membrána sa začína rozpadávať a začína sa tvoriť mitotické vreteno z mikrotrubíc.
  • Prometafáza – jadrová obálka sa rozpadne úplne, kinetochory sa naviažu na mikrotrubice vretena a chromatidy začínajú byť presúvané.
  • Metafáza – všetky chromozómy sa zoradia do stredu bunky na tzv. metafázovú platničku, pripravené na oddelenie sesterských chromatíd.
  • Anafáza – sesterské chromatidy sa oddelia a každá sa stáva samostatným chromozómom; sú ťahané k opačným pólom bunky.
  • Telofáza – chromozómy sa začínajú dekonenzovať, obnovuje sa jadrová membrána a vznikajú dve nové jadrá.
  • Cytokinéza – fyzické rozdelenie bunky na dve dcérske bunky. U živočíšnych buniek sa vytvára kontraktilný prstenec, u rastlinných buniek sa tvorí deliaca platnička (cell plate).

Chromozómy, chromatidy a mitotické vreteno

Po replikácii sú chromozómy tvorené dvoma identickými chromatidami spojenými v centromére. Mitotické vreteno, zložené z mikrotrubíc, organizujú centrosómy (u živočíchov) a zabezpečuje presné pritiahnutie chromatíd k pólom bunky prostredníctvom kinetochorov na centromére.

Regulácia a kontrolné body

Mitóza je prísne regulovaná sústavou bielkovín, hlavne cyklínov a cyklín-dependentných kináz (CDK), ktoré riadia prechod medzi fázami bunkového cyklu. Dôležité sú kontrolné body:

  • G1/S checkpoint – rozhoduje, či bunka vstúpi do S-fázy a začne replikáciu DNA.
  • G2/M checkpoint – overuje, či je DNA správne zreplikovaná a pripravená na mitózu.
  • Spindle assembly checkpoint – kontroluje, či sú všetky chromozómy správne pripojené k mitotickému vretenu pred oddelením chromatíd, aby sa predišlo chybám v rozdelení.

Význam mitózy

  • Rast a vývoj: zabezpečuje nárast počtu buniek počas embryonálneho vývoja a rastu organizmov.
  • Obnova a oprava tkanív: nahrádza poškodené alebo odumreté bunky (napr. kožné bunky, bunky čreva).
  • Asexuálna reprodukcia: u mnohých jednobunkových a niektorých mnohobunkových organizmov vedie k tvorbe geneticky identických potomkov.

Chyby v mitóze a ich následky

Nesprávne rozdelenie chromozómov môže viesť k aneuploidii (nesprávny počet chromozómov), čo môže spôsobiť bunkové dysfunkcie, vrodené chyby alebo prispievať k rozvoju nádorových ochorení. Poruchy kontrolných bodov bunkového cyklu sú často spojené s karcinogenézou.

V skratke, mitóza je základný a precízne regulovaný proces, ktorý udržiava genetickú kontinuitu medzi generáciami buniek. Zatiaľ čo mitóza produkuje dve geneticky identické dcérske bunky, meióza vedie k tvorbe geneticky odlišných gamét.