Mitoos kulgeb mitmes faasis. Nende hulgas esindab profaas mitoosi algust. Profaasiprotsessi katkestused takistavad rakkude jagunemise algatamist.
Mis on profaas?
Nii mitoos kui ka meioos alustage profaasiga. Mõlemal juhul toimub rakkude jagunemine. Kuigi mitoosis kandub identne geneetiline materjal edasi tütarrakkudele, on in meioos sugurakkude moodustumine toimub geneetilise teabe poolitamisega. Aastal moodustunud sugurakud meioos võib jätkata mitoosi kaudu jagunemist samamoodi nagu tavalised somaatilised rakud. Tegelik mitoos ei hõlma rakkude jagunemist, kuid seda iseloomustab identse geneetilise teabe paljunemisprotsess uute rakutuumade moodustumisega. Enamikul juhtudel on sellega aga seotud kogu raku jagunemine. Mõnel juhul kulgeb mitoos aga edasi ilma rakkude jagunemiseta (tsütokinees). Seejärel moodustuvad mitmetuumalised rakud, mis täidavad muu hulgas vereloomesüsteemi uute rakkude moodustamisel mitmesuguseid funktsioone. Mitoosi protsess jaguneb profaasiks, prometafaasiks, metafaasiks, anafaasiks ja telofaasiks. Profülaas toimib alati mitoosi algatamiseks. Sageli loetakse prometafaas propaasiks, kuna mõlema alafaasi protsessid toimuvad paralleelselt.
Funktsioon ja ülesanne
Profaasile järgneb nn interfaas, kus kromatiidi identset koopiat korratakse ja see on tsentromere kaudu seotud identse õekromatiidiga. Interfaaside lõpuleviimisega valmistatakse mitoos. Selles etapis kromatiin on lõdvalt pakitud ja näib niitjas. Seega tähistab interfaas kahe rakujagunemise vahelist faasi ega kuulu mitoosi. Mitoos algab siis profaasist, milles kromatiin muutub kokkuvoldimisel üha tihedamaks. Nähtavaid struktuure saab nüüd tuvastada valgusmikroskoobi all. Need kompaktsemad struktuurid muudavad kromatiin transporditav, luues sellega tingimused identsete kromatiidide jagunemiseks järk-järgult tekkivateks rakupoolusteks. Selles etapis kromosoomid koosnevad kahest identsest kromatiidist, mida hoitakse koos vähemalt kitsenduskohas, mida nimetatakse ka tsentromeeriks. Kummi kahe identse kromatiidi vahele ilmub pikisuunaline pilu kromosoomid. Selles kompaktses vormis on kromatiin küll transporditav, kuid pole enam loetav. Seetõttu pole uut valgud moodustuvad selle faasi jooksul. Selleks vajalikud tuumakesed (tuumakehad) lahustuvad. Paralleelselt moodustub jagunemise teel kaks tsentrosoomi, mis mõlemad paiknevad tuuma vastaskülgedel, kus nad hakkavad moodustama oma spindli aparaati. Spindlid koosnevad mikrotuubulitest, mis on ehitatud polümeerimisega tubuliini alaühikutest. Need spindli kiud peavad puutuma kokku tsentromeeriga kromosoomid mitoosi edasistes etappides, et tsentromeer lahustada ja tõmmata kaks identset kromatiidi vastavatele poolustele. Spindli kiudude sinna jõudmiseks tuleb kõigepealt ajutiselt lagundada tuumaümbris. Tuumaümbris koosneb kihtidest. Need lahustatakse fosforüülimise käigus. See toimub prometafaasi ajal, mis on osaliselt seotud propaasiga ja osaliselt käsitletakse eraldi faasina. Kinetokooridena tuntud valgustruktuurid asuvad tsentromeerides, kuhu spindli kiud saavad dokkida. Seega moodustuvad kinetohoor-mikrotuubulite struktuurid, mis paigutavad end paralleelselt pooluse kiududega ja vastutavad eraldatud kromatiidide järgneva poolustele transportimise eest. Selles faasis komplekteerib spindli aparaat ennast, kui tsentrosoomidest pärinevad tähtkiud puutuvad kokku tsütoskeleti ülejäänud komponentidega. Nende struktuuride kokkupanek põhjustab tsentrosoomide liikumist rakupooluste suunas järjest kaugemale. Prometafaasile järgnevas metafaasis muutuvad kromosoomid tsentraalselt joondatuks. Järgnevas anafaasis toimub identsete kromatiidide eraldamine tsentromeerides. Lõppfaas (telofaas) algab kromatiidide saabumisega poolustele ja lõpeb kromosoomide dekondenseerumisega.
Haigused ja häired
Rakkude jagunemine toimub nii ühe- kui ka mitmerakulistes organismides. Inimestel, loomadel ja taimedel on organismi kasvu ja üldise toimimise eelduseks mitoos. Vanad rakud surevad ja neid tuleb pidevalt uuendada. Mitoosi käigus võib aga juhtuda, et geneetilise materjali täiesti identseid koopiaid ei edastata. Need on nn mutatsioonid, mis võivad mõjutada vastloodud rakkude funktsionaalsust. Selle tagajärjeks võivad olla rasked haigused. vähk areneb ka rakkude jagunemise dereguleerimise tagajärjel geneetiliste muutuste või hormonaalse valeregulatsiooni tõttu. Kuid geneetilised muutused esinevad peamiselt üksikute mitooside vahel interfaasides või ka kromatiidide vale eraldamise korral anafaasis. Profaasis iseenesest pole mutatsioonide esinemine võimalik, kuna siin toimuvad kromosoomide kondenseerumise tõttu ainult struktuurimuutused. Kuid häired profaasi ajal on alati surmavad, kuna need takistavad mitoosi algatamist. Rakkude jagunemist enam ei toimunud. Vanad rakud lihtsalt surevad ja neid ei asendata uute rakkudega. Samuti pole teada ühtegi kaasasündinud haigust, mis tuleneb mitoosi ajal profaasi katkemisest.
