Cytokinesis เป็นกระบวนการแบ่งเซลล์ยูคาริโอต ไซโตไคเนซิสเป็นหนึ่งในเหตุการณ์วัฏจักรเซลล์แรกๆ ที่สังเกตได้โดยใช้เทคนิคทางชีววิทยาระดับเซลล์อย่างง่าย อย่างไรก็ตาม การกำหนดลักษณะทางโมเลกุลของไซโตไคเนซิสได้ช้าลงโดยความต้านทานเฉพาะต่อวิธีการทางชีวเคมีในหลอดทดลอง แม้ว่าผลลัพธ์ของไซโตไคเนซิสจะเหมือนกันในเซลล์ที่แบ่งตัวทั้งหมด กลไกของการแบ่งตัวแตกต่างกันไปตามอาณาจักรยูคาริโอตขนาดใหญ่ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ยีสต์และสัตว์ใช้วงแหวนหดตัวที่แทรกซึมตรงกลางเซลล์เพื่อแบ่งตัว ในขณะที่เซลล์สร้างผนังเซลล์ใหม่ออกไปทางด้านนอกของเยื่อหุ้มสมอง อย่างที่คุณคาดไว้ มีความคล้ายคลึงกันในโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับไซโตไคเนซิสในเซลล์เดียวและเซลล์สัตว์ แต่เมื่อมองแวบแรก ไซโตไคเนซิสในเซลล์พืชและสัตว์ดูเหมือนจะแตกต่างกันมาก อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเห็นได้ชัดว่ากระบวนการพื้นฐานในเซลล์พืช โปรโตซัว และเซลล์สัตว์เหมือนกันทุกประการ
ไม่เหมือนใครไซโตไคเนซิสคือไมโทซิส ซึ่งแบ่งออกเป็นหลายระยะ ได้แก่ การพยากรณ์ เมตาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส ด้านล่างนี้เป็นคุณลักษณะของแต่ละระยะของไซโตไคเนซิส
โพรเฟส
Prophase ถูกทำเครื่องหมายด้วยการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีอย่างรวดเร็ว อันเป็นผลมาจากการที่เซลล์เข้าสู่สถานะหลังจากที่การแบ่งเริ่มต้นโดยตรง ในระหว่างการเผยพระวจนะ โครโมโซมจะรวมตัวกันที่ศูนย์กลางของเซลล์แล้วทำซ้ำ ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมสำหรับเซลล์ลูกสาวที่ก่อตัวใหม่ทั้งสองเซลล์ โดยปกติจะไม่สามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ แต่ในขณะนั้นก็มองเห็นได้ชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล ในเวลานี้นิวเคลียสก็หายไปเช่นกัน ในช่วงกลางของการเผยพระวจนะ กิจกรรมการถอดความก็หยุดโดยสมบูรณ์ ลักษณะทางโครงสร้างของเซลล์เป็นเช่นว่าในระยะเริ่มต้นของไซโตไคเนซิสในเซลล์ที่มีโครโมโซมขนาดใหญ่จะช้าลงและสามารถยืดออกได้หลายชั่วโมง ในขณะที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมขนาดเล็ก (เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) จะอยู่ได้ประมาณ 15 นาที. หลังจากเวลานี้ การแบ่งตัวของเซลล์ยูคาริโอตก็เริ่มขึ้น
เมตาเฟส
เมตาเฟสของไซโตไคเนซิสคือระยะของการแบ่งเซลล์ที่โครโมโซมออกมาในระนาบเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ ไมโครทูบูลในระยะนี้มีการปรับปรุงโดยเฉพาะอย่างแข็งขัน โครโมโซมในเซลล์ถูกจัดเรียงในลักษณะที่สะดวกสำหรับไมโครทูบูลที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ในการติดเข้ากับพวกมัน ซิสเตอร์โครมาทิดแยกจากกันแต่ไม่แยกจากกัน หยุดโดยเซนโทรเมียร์ เนื่องจากลักษณะโครงสร้างของเซลล์ทำให้ metaphase สมบูรณ์ได้หลังจากที่คอมเพล็กซ์กระตุ้นแอนนาเฟสส่งสัญญาณไปยังเซลล์เท่านั้น ดังนั้น หากแกนหมุนถูกทำลาย โครโมโซมจะไม่สามารถเคลื่อนที่ไปยังแอนาเฟสได้จนกว่าผลที่เป็นอันตรายจะหมดไป วิธีการวิจัยนี้มักใช้โดยนักพันธุศาสตร์เพื่อสร้างเซลล์ที่อยู่ในเมตาเฟสเป็นเวลาหลายชั่วโมง จากนั้นจึงนำไปใช้ในการวิจัย กลไกระดับโมเลกุลของการกระทำนี้ยังคงเป็นปริศนา แต่ในขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังประสบความสำเร็จในการเปิดเผยความลับของพวกเขา
อนาเฟส
เมตาเฟส ตามด้วยแอนนาเฟส สำหรับ cytokinesis นี่เป็นทั้งระยะที่สำคัญที่สุดและระยะที่สั้นที่สุด ในระหว่างที่โครมาทิดน้องสาวแยกจากกันไปที่ขอบเซลล์ ทำให้เกิดโครโมโซมลูกสาว แม้ว่าแอนนาเฟสจะเป็นระยะที่สั้นที่สุด แต่ก็แบ่งออกเป็นหลายระยะ ขั้นตอนเหล่านี้ควบคุมโดยคอมเพล็กซ์กระตุ้นแอนาเฟสที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ในช่วงแอนาเฟสโครโมโซมจะแยกออกเป็นสองเซลล์ใหม่ โครมาทิดของโครโมโซมแต่ละโครโมโซมจะกระจัดกระจายไปยังด้านตรงข้ามของเซลล์ ทำให้เกิดเซลล์ลูกใหม่สองเซลล์ แต่ละด้านของเซลล์เริ่มมีโครโมโซมครบชุด แอนนาเฟสมีความสำคัญเนื่องจากเป็นสิ่งที่ช่วยให้ดีเอ็นเอแยกออกเป็นสองส่วน โดยไปทั้งสองข้างของเซลล์ ทำให้แน่ใจว่ายีนถัดไปสามารถทำหน้าที่ของมันได้ หากไม่เป็นเช่นนั้น ก็จะไม่มี DNA ที่แตกต่างกันสองชุดสำหรับขั้นตอนถัดไป
เทโลเฟส
Telophase เป็นส่วนสุดท้ายของการแบ่งเซลล์ ชื่อของมันมาจากคำภาษาละติน telosซึ่งหมายถึงจุดจบ ในขั้นตอนนี้ ซิสเตอร์โครมาทิดจะถึงขั้วตรงข้าม ถุงนิวเคลียสขนาดเล็กในเซลล์เริ่มจัดเรียงตัวเองใหม่รอบๆ กลุ่มของโครโมโซมที่ปลายแต่ละด้าน ในขณะที่เยื่อหุ้มนิวเคลียสปฏิรูปโดยการผูกมัดกับโครโมโซม นิวเคลียสสองนิวเคลียสจะถูกสร้างขึ้นในเซลล์เดียว Telophase ยังถูกทำเครื่องหมายด้วยการละลายของ kinetochore microtubules และการยืดตัวอย่างต่อเนื่องของ microtubules ขั้ว เมื่อเยื่อหุ้มนิวเคลียสเปลี่ยนรูป โครโมโซมจะเริ่มสลายตัวและกระจัดกระจายมากขึ้น หลังจากกระบวนการทั้งหมดเสร็จสิ้น เซลล์ใหม่ทั้งสองจะเริ่มทำงานราวกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น
ดังที่เราได้เห็นแล้วว่า cytokinesis นั้นซับซ้อน แต่ในขณะเดียวกันก็เป็นกระบวนการที่เข้าใจได้และน่าสนใจ นักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาลักษณะโครงสร้างของเซลล์
