Prima che una cellula si divida, i filamenti di DNA nel nucleo devono essere copiati, controllati per gli errori e quindi impacchettati in strutture simili a dita. La divisione cellulare è un processo complicato che coinvolge molti cambiamenti all'interno della cellula. Molte proteine ​​si liberano del DNA per copiarlo, rendendolo vulnerabile alla rottura. Durante la divisione cellulare, il DNA viene tirato avanti e indietro, il che può causarne la rottura se non è accuratamente impacchettato.

Parti del ciclo cellulare

La divisione cellulare, o mitosi, fa parte di il ciclo cellulare. La cellula ha una fase di preparazione chiamata interfase e una fase di divisione chiamata mitosi. La fase di preparazione ha al suo interno tre fasi più piccole, chiamate G1, S e G2. La fase G1 è quando la cellula cresce facendo più proteine. La fase S è quando copia il suo DNA in modo che abbia due copie di ciascun filo, che sono chiamate cromosomi. La fase G2 è quando la cellula esegue una copia dei suoi organelli e controlla il DNA per gli errori prima di iniziare il processo di divisione cellulare.

Sintesi del DNA

In preparazione alla divisione cellulare, la cellula produce una replica del suo intero DNA. Questo accade durante la fase S, o di sintesi, del ciclo cellulare. La mitosi è la divisione di una cellula in due cellule che hanno ciascuna un nucleo e la stessa quantità di DNA della cellula originale. La sintesi del DNA è un processo complicato che rende il DNA vulnerabile alla rottura poiché il DNA deve essere decompresso e svolto nella sua forma più semplice. La fase S richiede anche molte molecole di energia. È un impegno così grande che la cellula ne riserva una fase separata.

Confezionamento del DNA

I fili del DNA all'interno del nucleo di una cellula devono essere impacchettati in come forme X. Il DNA non esiste da solo, ma è avvolto attorno alle proteine ​​e alle proteine ​​in modo che formi una miscela di DNA e proteina chiamata cromatina. Il DNA è come un lungo tubo da giardino che può essere avvolto e fatto roteare in una pila cilindrica, chiamata cromosoma condensato. Questo imballaggio compatto rende il DNA più forte e più resistente alla rottura. I cromosomi condensati hanno regioni forti chiamate centromeri, che sono come cinture che possono essere trascinate per spostare i cromosomi da un punto all'altro all'interno di una cellula.

Controllo delle interruzioni

Dopo aver fatto una copia di tutto il DNA ciocche, la cellula deve controllare il DNA per eventuali interruzioni prima di iniziare la mitosi. Questo accade durante la fase G2 del ciclo cellulare. La cellula ha macchine proteiche in grado di rilevare rotture nel DNA. Se si riscontrano problemi, le proteine ​​di risposta al danno del DNA impediscono alla cellula di andare avanti nella mitosi del processo fino a quando il DNA non viene riparato. Per iniziare la mitosi, la cellula deve passare il cosiddetto punto di controllo G2-M. Questa è l'ultima volta che una cella nella fase G2 può bloccarsi per riparazioni prima di iniziare la mitosi.