Stranica Hromozomi — struktura i organizacija je već definisala centromeru i kinetohor, i objasnila kako kohezin drži sestrinske hromatide spojene do anafaze. Ova stranica gradi na toj osnovi - prati hromozome kroz cijeli ćelijski ciklus, kroz svih pet faza same mitoze, i, genetički najvažnije, objašnjava KONTROLNE TAČKE koje nadziru taj proces i čiji propust je direktan uzrok nerazdvajanja hromozoma (nedisjunkcije) i mozaicizma, već opisanih na drugim stranicama ove oblasti.

Ćelijski ciklus — G1, S, G2, M. Ćelijski ciklus ima dvije glavne faze: interfazu (rast i priprema) i mitotičku fazu (sama dioba). Interfaza se dalje dijeli na tri stadijuma. U G1 fazi ćelija je mikroskopski mirna ali biohemijski vrlo aktivna - hromozomski broj je 2n, svaki hromozom još uvijek ima samo jedan hromatid (replikacija se još nije desila). U S fazi se DNK duplicira, formirajući sestrinske hromatide čvrsto povezane na centromernoj regiji (kohezinom, već pomenutim na stranici o strukturi hromozoma) - istovremeno se duplicira i centrozom, čija će dva primjerka kasnije formirati polove mitotičkog vretena. U G2 fazi je hromozomski broj i dalje 2n, ali sad svaki hromozom ima dva hromatida - stanje koje ostaje nepromijenjeno sve do anafaze same mitoze. Neke ćelije napuštaju ciklus u mirujuće G0 stanje - privremeno (dok ih spoljni signal ne vrati u G1) ili trajno (zrele srčane i nervne ćelije).

Faze mitoze. Mitoza (kariokineza, dioba jedra - tehnički odvojena od citokineze, fizičke podjele citoplazme koja je obično prati) ima pet faza. U profazi se hromatidi čvršće namotavaju uz pomoć proteina kondenzina (koji PAKUJE hromatin u kompaktan oblik - različit protein od kohezina, koji DRŽI hromatide spojene), nuklearna ovojnica počinje da se raspada, a centrozomi kreću ka suprotnim polovima. U prometafazi se na centromeri svakog hromatida formira kinetohor, i mikrotubule vretena ga hvataju - cilj je da svaki od dva sestrinska kinetohora završi vezan za mikrotubule sa SUPROTNIH polova (bipolarna orijentacija). U metafazi su svi hromozomi poravnati na ekvatorijalnoj ravni, maksimalno kondenzovani. U anafazi se kohezin razgrađuje i sestrinski hromatidi (svaki od tog trenutka sam, samostalan hromozom) razdvajaju ka suprotnim polovima - ćelija se vidljivo izdužuje. U telofazi hromozomi dekondenzuju, a nova nuklearna ovojnica se formira oko svakog seta.

Kontrolne tačke ćelijskog ciklusa. Da bi se spriječilo da ćelija sa oštećenom ili nepotpuno dupliciranom DNK nastavi diobu, postoje tri glavne kontrolne tačke. G1 kontrolna tačka (kod kvasca zvana i restrikciona tačka) provjerava integritet genomske DNK prije nego dozvoli ulazak u S fazu - ćelija koja ne prođe ili popravlja problem, ili trajno napušta ciklus u G0. G2 kontrolna tačka provjerava da su svi hromozomi ispravno replicirani i da DNK nije oštećena, prije ulaska u samu mitozu. Treća, M kontrolna tačka, dešava se pri kraju metafaze - genetički najvažnija tačka za razumijevanje kako uopšte dolazi do nerazdvajanja hromozoma.

M kontrolna tačka (spindle assembly checkpoint, SAC). Ova kontrolna tačka provjerava upravo ono što je opisano gore kao cilj prometafaze - da li je kinetohor SVAKOG para sestrinskih hromatida čvrsto vezan za mikrotubule sa oba suprotna pola. Pošto je razdvajanje u anafazi nepovratan korak, ciklus se neće nastaviti dok i posljednji hromozom u ćeliji nije ispravno, bipolarno vezan - dovoljan je samo JEDAN nevezan kinetohor da cijela ćelija čeka. Ako ova kontrolna tačka propusti grešku (ne zaustavi ciklus kad vezivanje nije potpuno), hromozom koji nije ispravno, bipolarno vezan može biti pogrešno raspoređen tokom anafaze - jedan od molekularnih puteva do pogrešne segregacije hromozoma i posljedične aneuploidije, već opisane (na nivou posljedica) na stranici o brojnim aberacijama. Poseban slučaj koji SAC NE otkriva je merotelično vezivanje - kad se jedan kinetohor istovremeno zakači za mikrotubule sa OBA pola umjesto samo jednog; kontrolnoj tački to izgleda ispravno (kinetohor JESTE vezan za oba pola), ali rezultat je hromozom koji tokom anafaze fizički zaostane na putu ka polu - upravo mehanizam anafaznog zaostajanja, već pomenutog kao treći uzrok numeričkih aberacija.

Ciklin i CDK - kratko o molekularnom "satu". Napredovanje kroz kontrolne tačke pokreću ciklin-zavisne kinaze (CDK), enzimi čiji je nivo relativno stabilan, u kombinaciji sa ciklinima, čija koncentracija raste i pada u predvidivom ritmu kroz ciklus - baš ta fluktuacija određuje KADA se koji CDK/ciklin par aktivira i pokrene ćeliju dalje. Negativni regulatori poput proteina Rb i p53 djeluju kao kočnice - kad su oštećeni ili nefunkcionalni, ćelija gubi sposobnost da se zaustavi na kontrolnim tačkama.

Mitotička nestabilnost i kancerogeneza. Kad kontrolne tačke (posebno SAC) sistematski ne uspiju da zaustave ćeliju sa greškom, posljedica nije kongenitalna aneuploidija kao kod greške u gameti ili ranom embrionu (opisano na drugim stranicama ove oblasti), nego aneuploidna ćelijska loza unutar postojećeg tkiva ODRASLOG organizma - a aneuploidija je upravo najčešća karakteristika humanih solidnih tumora. Geni koji kodiraju pozitivne regulatore ciklusa, kad mutirani, postaju onkogeni; geni koji kodiraju negativne regulatore (poput p53) zovu se tumor supresorski geni. Puna razrada ovog mehanizma pripada budućoj stranici o genetici kancera - ovdje je dovoljno prepoznati da je isti molekularni nadzorni sistem (SAC, kohezin, kinetohor) u pitanju u oba konteksta, samo se razlikuje U KOJOJ ćeliji i U KOM ŽIVOTNOM DOBU greška nastane.