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Wenn sich eine Zelle teilt, entstehen zwei identische Tochterzellen, die jeweils eine Kopie der ursprünglichen DNA-Zellen tragen. Der Name für diesen Prozess ist Mitose, und Fehler im Prozess führen zu falschen DNA-Kopien. Die Auswirkungen dieser Fehler auf die Gesundheit des Organismus reichen je nach Anzahl und Art der Fehler von harmlos bis tödlich. Eine mögliche Folge ist Krebs; Wissenschaftler führen alle Krebsarten auf schädliche Mutationen zurück, die sich durch Mitose vermehren.
Mitose und Krebs
DNA, manchmal als genetisches Blau bezeichnet, enthält das Erbgut in fast allen Organismen. Das unsachgemäße Kopieren von DNA führt zu zwei Arten von Fehlern oder Mutationen. Stille Mutationen haben keinen Einfluss auf die DNA-Sequenz, aber Missense-Mutationen, die Aminosäuresequenzen verändern, wirken sich häufig auf die damit verbundene Funktion aus. Missense-Mutationen können sich im Laufe der Zeit vermehren, was zu einer Störung des Zellzyklus und zur Bildung von Tumoren führt, die das Produkt einer außer Kontrolle geratenen Zellreproduktion sind. Krebs tritt auf, wenn mutierte Zellen die normalen "Checkpoints", die die Mitose regulieren, ignorieren oder überschreiben und sich unkontrolliert zu reproduzieren beginnen.
Chromosomenanomalien
Der Prozess der Mitose erzeugt identische Tochterzellen, indem Chromosomen in zwei gleiche Gruppen eingeteilt werden. Wenn der Prozess normal abläuft, heften sich die Chromosomen an fadenförmige Spindeln und beginnen, sich in die Mitte jeder Tochterzelle zu bewegen. Wenn sich die Chromosomen jedoch nicht an diese Spindeln binden, verfügt eine Tochterzelle möglicherweise über eine zusätzliche Kopie eines Chromosoms, nachdem sich die Zelle geteilt hat, oder es fehlt möglicherweise eine. Wissenschaftler bezeichnen den Zustand, bei dem Zellen eine falsche Chromosomenzahl aufweisen, als Aneuploidie. Das Down-Syndrom, das durch spezifische Gesichtsmerkmale und eine höhere Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten wie Alzheimer und Leukämie gekennzeichnet ist, ist eine Störung, die durch das Vorhandensein eines zusätzlichen Chromosoms verursacht wird.
Auswirkungen auf Organellen
Das Ersetzen der mitotischen Kontrollpunkte in Krebszellen führt zu einem Durchgehen der Zellorganellen, die Einheiten in den Zellen sind, die bestimmte Funktionen ausführen. Während einer normalen Mitose haben geschädigte Organellen die Möglichkeit, zwischen den Zellteilungen zu reparieren und sich zu erholen, aber sie haben diese Möglichkeit nicht, wenn die Zellteilung nicht aufhört. Zellen mit beschädigten Organellen können absterben. Laut einer Studie aus dem Jahr 2012 können Leckagen aus beschädigten Mitochondrien, Organellen, die der Zelle Energie liefern, die Freisetzung von "Henker" -Enzymen auslösen.
Mosaik
Zellmutationen innerhalb eines Individuums sind nicht immer einheitlich; Einige Zellen haben möglicherweise eine mutierte Version eines Gens, während andere die normale Version desselben Gens haben. Genetiker bezeichnen diesen Zustand als Mosaik. In somatischen Zellen oder anderen Zellen als Ei- oder Samenzellen ist das Individuum möglicherweise nicht von den Mutationen betroffen. Wenn der mutierte Genotyp jedoch weit verbreitet und schädlich genug ist, kann die Mutation einen erheblichen Einfluss haben. Zwei Beispiele für Krankheiten, die mit Mosaik verbunden sind, sind Hämophilie, eine Blutgerinnungsstörung, und das Marfan-Syndrom, das ungewöhnlich lange Gliedmaßen hervorruft.