Митоз: фазы, веретено деления, цитокинез и значение

В 1882 году немецкий анатом Вальтер Флемминг опубликовал книгу с десятками рисунков, сделанных по препаратам клеток личинок саламандры. На них по порядку были показаны окрашенные нити, которые появлялись в ядре, укорачивались, выстраивались посередине клетки, расщеплялись вдоль и расходились к двум полюсам. Флемминг назвал этот процесс митозом — от греческого слова «нить» [1]. Он не знал, что нити — это хромосомы и что в них записана наследственность, но его рисунки были настолько точны, что их и сейчас можно поместить в учебник. Сегодня мы знаем: митоз — это механизм, с помощью которого клетка раздаёт двум дочерним клеткам совершенно одинаковые копии всех своих хромосом, и происходит он в теле взрослого человека миллионы раз в секунду.

Это седьмая статья серии о клеточном цикле и делении клетки (начало — «Клеточный цикл и интерфаза»). В ней разобраны фазы митоза, строение и работа веретена деления, число хромосом и молекул ДНК на каждой стадии, цитокинез у животных и растений, типы митоза и его биологическое значение.

• 1. Что такое митоз
• 2. Как изучали митоз
• 3. Профаза
• 4. Метафаза
• 5. Анафаза
• 6. Телофаза
• 7. Хромосомы и ДНК в фазах митоза
• 8. Сколько длится митоз
• 9. Как увидеть митоз своими глазами
• 10. Что запускает митоз
• 11. Веретено деления
• 12. Проверка перед анафазой
• 13. Вещества, действующие на веретено
• 14. Цитокинез: как делится цитоплазма
• 15. Типы митоза и другие способы деления ядра
• 16. Биологическое значение митоза
• 17. Митозы в организме человека
• 18. Митоз и мейоз: в чём разница
• 19. Когда митоз ошибается
• 20. Итог: что важно знать о митозе
• 21. Частые ошибки
• 22. Интересные факты
• 23. Частые вопросы
• 24. ЕГЭ
• 25. Для олимпиад
• 26. Задания с разбором
• Литература

1. Что такое митоз

Митоз — непрямое деление ядра, при котором из одного ядра образуются два дочерних с таким же набором хромосом, как у материнского. Митоз завершает клеточный цикл. Перед ним клетка проходит интерфазу, в синтетическом периоде которой каждая хромосома стала двухроматидной, поэтому в митоз клетка вступает с набором 2n4c.

Почему митоз называют непрямым делением? Потому что ядро делится не простой перетяжкой, как при амитозе, а через сложную последовательность событий: хромосомы спирализуются, ядерная оболочка исчезает, образуется веретено, и только затем хромосомы распределяются между двумя новыми ядрами. Зато такой «окольный путь» гарантирует точность: каждая дочерняя клетка получает ровно по одной копии каждой хромосомы.

Деление клетки состоит из двух процессов. Кариокинез — деление ядра, собственно митоз: удвоенный наследственный материал распределяется поровну между двумя ядрами. Цитокинез — деление цитоплазмы, после которого образуются две отдельные клетки. Обычно цитокинез начинается в конце митоза, в телофазе.

Непрерывный процесс митоза условно делят на четыре фазы — профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Границы между ними определяют по поведению хромосом, ядерной оболочки и веретена деления. Иногда выделяют ещё прометафазу — переход от профазы к метафазе, когда ядерная оболочка уже распалась, а хромосомы только начинают двигаться к экватору.

2. Как изучали митоз

Флемминг был не единственным, кто в 1870–1880-х годах рассматривал делящиеся клетки. Почти одновременно немецкий ботаник Эдуард Страсбургер изучал деление клеток растений и доказал, что ядра растений делятся так же, как ядра животных. Именно Страсбургер в 1884 году ввёл названия фаз — профаза, метафаза, анафаза, которые мы используем до сих пор. Немецкий зоолог Теодор Бовери в 1888 году описал центросому и предположил, что она — «органоид деления» клетки.

Долгое время веретено деления было загадкой: на фиксированных препаратах видны нити, но существуют ли они в живой клетке или появляются при обработке? В 1950-х годах японский биолог Синъя Иноуэ с помощью микроскопа в поляризованном свете впервые увидел веретено в живых делящихся клетках и показал, что его нити постоянно собираются и разбираются. Позже электронная микроскопия показала, что нити — это микротрубочки, а флуоресцентные белки и видеосъёмка позволили увидеть митоз во всех подробностях в живых клетках.

Сегодня митоз изучают прежде всего в живых клетках. Гистоны, тубулин или белки кинетохора «пришивают» к светящимся белкам медузы и кораллов, и под флуоресцентным микроскопом видно, как спирализуются хромосомы, растёт веретено, хромосомы выстраиваются и расходятся. Автоматические микроскопы снимают тысячи делящихся клеток, а компьютер сам находит фазы. Так, например, проверили, какие из примерно двадцати тысяч генов человека нужны для митоза: каждый ген по очереди выключали и смотрели, ломается ли деление. Таких генов оказалось несколько сотен.

3. Профаза

Профаза — обычно самая длинная фаза митоза. В ней происходит несколько важных событий.

• Спирализация хромосом. Хромосомы конденсируются, укорачиваются и утолщаются и становятся видны в световой микроскоп. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, соединённых в области центромеры.
• Исчезновение ядрышек. Участки хромосом с генами рибосомных РНК спирализуются, синтез рРНК прекращается, и ядрышки распадаются.
• Образование веретена. У животных две пары центриолей, удвоенных ещё в интерфазе, расходятся к противоположным полюсам клетки. От каждой пары лучами расходятся микротрубочки, и между полюсами начинает формироваться веретено деления.
• Распад ядерной оболочки. В конце профазы ядерная оболочка распадается на мелкие пузырьки, и хромосомы оказываются в общей цитоплазме. Это открывает микротрубочкам веретена доступ к хромосомам.

Как распадается ядерная оболочка? Изнутри её поддерживает сеть белков-ламинов. Перед митозом те же киназы, что запускают деление, присоединяют к ламинам фосфатные группы, сеть распадается, а мембрана оболочки дробится на пузырьки или вливается в сеть ЭПС. В телофазе фосфатные группы снимаются, ламины собираются вновь, и вокруг каждой группы хромосом восстанавливается оболочка с ядерными порами.

Почему хромосомам нужно спирализоваться? Молекула ДНК хромосомы 1 человека имеет длину около 8,5 см. Если бы клетка пыталась растащить такие нити в разные стороны, они неизбежно спутались бы и порвались. Компактная хромосома длиной около 10 мкм — удобная «посылка», которую можно безопасно перевезти (подробнее — в статье «Хромосомы: строение, хроматин и упаковка ДНК»).

4. Метафаза

Переход к метафазе — прометафазу — часто выделяют отдельно. Ядерная оболочка уже распалась, и микротрубочки, растущие от полюсов, начинают «искать» хромосомы. Каждая растущая микротрубочка — как леска, заброшенная наугад: если она наткнётся на кинетохор, он её «поймает», если нет — она разберётся и вырастет в другом направлении. Сначала кинетохор часто захватывает боковую поверхность микротрубочки и скользит по ней к полюсу, потом к сестринскому кинетохору подходит нить от противоположного полюса, и хромосома начинает «плясать», то приближаясь к одному полюсу, то отходя к другому, пока не встанет на экваторе.

В метафазе хромосомы достигают наибольшей спирализации и выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку. Нити веретена прикреплены к кинетохорам — белковым структурам в области центромер. Важнейшая деталь: к кинетохору одной хроматиды подходят нити от одного полюса, а к кинетохору её сестринской хроматиды — от другого. Хромосома оказывается «растянутой» между полюсами, как канат при перетягивании, — силы с двух сторон уравновешены, и хромосома стоит на экваторе.

Именно такое двустороннее прикрепление гарантирует, что в следующей фазе сестринские хроматиды разойдутся к разным полюсам. Пока хотя бы одна хромосома не прикреплена правильно, клетка не переходит к анафазе: это проверяет особая контрольная точка (о ней — ниже).

Если посмотреть на клетку в метафазе со стороны полюса, хромосомы выглядят не полоской, а кольцом или «звездой»: они лежат в плоскости экватора, и мелкие хромосомы часто оказываются в центре, а крупные — по краю.

Метафазные хромосомы короткие, толстые и лежат в одной плоскости, поэтому именно в метафазе подсчитывают хромосомы и изучают их форму (подробнее — в статье «Кариотип»).

5. Анафаза

Анафаза начинается внезапно: сестринские хроматиды всех хромосом разъединяются почти одновременно. Каждая хроматида становится самостоятельной однохроматидной хромосомой. Нити веретена, прикреплённые к кинетохорам, укорачиваются и тянут хромосомы к противоположным полюсам. Хромосомы движутся центромерой вперёд, а плечи тянутся позади, поэтому в анафазе хромосомы выглядят как буквы V, обращённые вершиной к полюсу.

В анафазе различают два процесса. Сначала укорачиваются нити, прикреплённые к кинетохорам, и хромосомы приближаются к полюсам. Затем, или одновременно, раздвигаются сами полюса: нити, идущие от полюса к полюсу, скользят друг относительно друга, и клетка вытягивается вдоль оси веретена. Анафаза — самая короткая фаза митоза: у клеток человека она длится всего несколько минут. За это время каждая хромосома проходит путь в несколько микрометров — от экватора до полюса.

У каждого полюса собирается полный набор хромосом — столько же, сколько было в материнской клетке. Во всей клетке в анафазе хромосом вдвое больше обычного (4n4c), но это временно: через несколько минут эти наборы окажутся в двух разных ядрах.

Что разъединяет хроматиды

Сестринские хроматиды от S-периода до анафазы удерживают вместе белковые кольца — когезины. Чтобы хроматиды разошлись, кольца нужно разрезать. В 1999 году австрийские исследователи под руководством Кима Нэсмита показали на дрожжах, что это делает особый фермент — сепараза: она разрезает один из белков кольца, и хроматиды освобождаются [2]. До начала анафазы сепараза заблокирована белком-ингибитором. Когда все хромосомы правильно прикреплены к веретену, специальный белковый комплекс помечает ингибитор для разрушения, сепараза освобождается и разрезает когезин сразу на всех хромосомах. Поэтому анафаза начинается одновременно во всей клетке (подробнее о регуляции — в статье серии о регуляции клеточного цикла).

Сколько силы нужно, чтобы растащить хромосомы

В 1983 году американский исследователь Брюс Никлас тонкой стеклянной иглой зацеплял хромосомы в делящихся клетках кузнечика и измерял, какую силу развивает веретено, тянущее хромосому [3]. Оказалось, что веретено способно тянуть хромосому с силой, примерно в десять тысяч раз большей, чем нужно для её движения со скоростью анафазы в вязкой цитоплазме. Иначе говоря, «мотор» веретена работает с огромным запасом прочности: хромосома движется медленно не потому, что сил мало, а потому, что скорость ограничена разборкой микротрубочек. Скорость движения хромосом в анафазе — около 1 мкм в минуту.

Как микротрубочка тянет хромосому

Удивительно, что хромосому тянет микротрубочка, которая в это время укорачивается. Кинетохор устроен так, что держится за конец микротрубочки, даже когда с этого конца отрываются молекулы тубулина: он «съезжает» по разбирающейся микротрубочке, как кольцо по укорачивающемуся шесту. Энергию для движения даёт сама разборка: молекулы тубулина в составе микротрубочки напряжены и, отрываясь, «загибаются» наружу, толкая кольцо кинетохора. Кроме того, в веретене микротрубочки постоянно разбираются и у полюсов и «текут» к ним, увлекая за собой хромосомы. Этот поток увидели, пометив тубулин светящейся меткой, которую можно включить вспышкой света в одном месте веретена: полоска метки медленно уходит к полюсу.

6. Телофаза

В телофазе события профазы идут в обратном порядке. Хромосомы у полюсов деспирализуются и снова превращаются в хроматин. Вокруг каждой группы хромосом из пузырьков собирается ядерная оболочка. В ядрах вокруг ядрышковых организаторов появляются ядрышки, возобновляется синтез РНК. Веретено разрушается. Образуются два ядра, в каждом набор 2n2c. Одновременно, как правило, начинается цитокинез, после которого каждая дочерняя клетка вступает в пресинтетический период новой интерфазы.

7. Хромосомы и ДНК в фазах митоза

Это главный предмет задач ЕГЭ по митозу. Рассмотрим клетку с 2n = 4, как на рисунке выше.

Число хромосом определяют по центромерам, поэтому оно не меняется, пока хроматиды соединены. В анафазе хроматиды разделяются, и число хромосом удваивается, а количество ДНК при этом не меняется: те же молекулы просто входят теперь в состав разных хромосом. После цитокинеза в каждой дочерней клетке столько же хромосом и ДНК, сколько было в материнской клетке в начале интерфазы.

8. Сколько длится митоз

У клеток человека в культуре митоз занимает около часа, при цикле около суток. Фазы различаются по длительности.

Поэтому на препарате делящейся ткани больше всего клеток в профазе, а меньше всего — в анафазе: доля клеток в фазе пропорциональна её длительности. Это хорошо видно на классическом школьном препарате — давленом кончике корня лука. Клетки верхушечной меристемы делятся часто, и в поле зрения микроскопа можно найти все фазы. Посчитав, сколько клеток в каждой фазе, можно оценить, какую долю времени каждая из них занимает.

9. Как увидеть митоз своими глазами

Митоз можно увидеть в школьной лаборатории. Классический объект — корешки лука.

1. Проращивание. Луковицу ставят донцем в воду; через 3–5 дней отрастают корешки длиной 1–2 см.
2. Фиксация. Кончики корешков длиной несколько миллиметров срезают и помещают в фиксатор — смесь спирта и уксусной кислоты; клетки мгновенно погибают, и деление «застывает» на той стадии, на которой его застал фиксатор.
3. Размягчение. Кончики ненадолго помещают в подогретую соляную кислоту: она разрушает вещество, склеивающее клетки, и ткань становится мягкой.
4. Окрашивание. Используют красители, связывающиеся с хроматином, например ацетокармин или ацетоорсеин: хромосомы окрашиваются в тёмно-красный или фиолетовый цвет.
5. Давленый препарат. Самый кончик корня кладут на предметное стекло, накрывают покровным и осторожно надавливают, чтобы клетки расплющились в один слой.

Делящиеся клетки находятся в самом кончике корня — в зоне деления, на расстоянии 1–2 мм от верхушки. Дальше от кончика клетки уже растягиваются и не делятся. В поле зрения микроскопа на большом увеличении видны клетки во всех фазах митоза: хромосомы-нити в профазе, ровная «полоска» хромосом в метафазе, две расходящиеся группы в анафазе, два ядра с формирующейся перегородкой в телофазе. Хромосомы лука крупные — 2n = 16, — и их можно сосчитать в хороших метафазах.

Кончик корня — удобная модель того, как митоз обеспечивает рост растения. На самом конце корень защищён корневым чехликом. За ним лежит зона деления — меристема, где клетки мелкие, с крупными ядрами и постоянно делятся. Выше начинается зона растяжения: клетки перестают делиться и вытягиваются в длину, поглощая воду, — именно здесь корень удлиняется быстрее всего. Ещё выше лежит зона всасывания с корневыми волосками, где клетки уже дифференцировались. Так на отрезке длиной в несколько миллиметров можно проследить всю судьбу клетки — от деления до специализации.

10. Что запускает митоз

В 1971 году японский исследователь Ёсио Масуи и американец Клемент Маркерт работали с ооцитами лягушки. Ооциты долго находятся в «замороженном» состоянии и начинают делиться под действием гормона. Учёные набирали микропипеткой немного цитоплазмы из ооцита, уже начавшего деление, и вводили её в покоящийся ооцит. Покоящийся ооцит тоже начинал деление, даже без гормона [4]. Значит, в цитоплазме делящейся клетки есть вещество, запускающее деление. Его назвали фактором созревания — по-английски сокращённо MPF.

Через двадцать лет выяснилось, что этот фактор — комплекс белка-циклина с ферментом, циклин-зависимой киназой. Тот же комплекс запускает митоз во всех клетках эукариот, от дрожжей до человека. Он присоединяет фосфатные группы к сотням белков: к конденсинам (хромосомы начинают спирализоваться), к ламинам (распадается ядерная оболочка), к белкам микротрубочек (перестраивается цитоскелет, собирается веретено). В конце митоза циклин разрушается, киназа выключается, фосфатные группы снимаются, и клетка возвращается к интерфазе. Подробно это разобрано в статье серии о регуляции клеточного цикла: там же рассказано, как клетка решает, начинать ли деление вообще.

11. Веретено деления

Веретено деления — система микротрубочек, построенных из белка тубулина. Микротрубочки — полые трубочки диаметром около 25 нм, собранные из молекул тубулина, как стенка из кирпичей. В веретене различают три вида нитей.

Микротрубочки «живут» минуты

В 1984 году американские исследователи Тимоти Митчисон и Марк Киршнер обнаружили удивительное свойство микротрубочек: каждая из них то растёт, присоединяя тубулин к концу, то внезапно начинает быстро разбираться, а потом может снова начать расти [5]. Это явление назвали динамической нестабильностью. Благодаря ему микротрубочки веретена постоянно «прощупывают» пространство клетки, словно рыболовные лески: те, что случайно наткнулись на кинетохор, стабилизируются, а остальные разбираются и вырастают в другом направлении. Так за несколько минут веретено «вылавливает» все хромосомы, даже если они разбросаны по всей клетке.

Полюса веретена

У животных полюса веретена образуют центросомы — клеточные центры, в каждом из которых есть пара центриолей, окружённая белковым облаком, от которого и растут микротрубочки. У высших растений центриолей нет. Микротрубочки у них собираются вокруг ядра и затем упорядочиваются в двухполюсное веретено с широкими, «размытыми» полюсами. Так что центриоли не обязательны для митоза: они помогают организовать веретено, но клетка может построить его и без них.

Размер веретена

Веретено подстраивается под размер клетки. В огромных клетках раннего зародыша лягушки веретено длиной в десятки микрометров, а по мере дробления клетки уменьшаются, и веретено укорачивается вместе с ними. Если в пробирке заключить вытяжку из яйца лягушки в капельки разного размера, в маленьких капельках собираются короткие веретёна, в больших — длинные: размер веретена ограничен количеством доступного тубулина. Это красивый пример того, как клетка без всякой «линейки» строит структуры нужного размера.

Моторные белки

Движение хромосом и полюсов обеспечивают не только сами микротрубочки, но и моторные белки — кинезины и динеины, которые «шагают» по микротрубочкам, расходуя АТФ. Одни моторы раздвигают перекрывающиеся полярные нити, отталкивая полюса друг от друга. Другие сидят на кинетохорах и помогают хромосоме удерживаться на укорачивающейся нити. Третьи на мембране тянут астральные нити и правильно располагают веретено в клетке.

12. Проверка перед анафазой

Если хотя бы одна хромосома прикрепится к веретену неправильно или вообще не прикрепится, после деления одна дочерняя клетка получит лишнюю хромосому, а другая — недостающую. Чтобы этого не случилось, клетка проверяет прикрепление каждой хромосомы. Эту проверку называют контрольной точкой сборки веретена.

Её работу красиво показал опыт американских исследователей Конли Ридера, Алексея Ходжакова и их коллег в 1995 году [6]. В клетке, где все хромосомы, кроме одной, уже выстроились на экваторе, оставшаяся неприкреплённой хромосома задерживала начало анафазы на часы. Когда исследователи лазерным лучом разрушали кинетохор этой хромосомы, клетка через несколько минут переходила к анафазе — хотя хромосома так и оставалась неприкреплённой. Вывод: неприкреплённый кинетохор сам посылает сигнал «стоп», и одного такого кинетохора достаточно, чтобы остановить деление всей клетки.

13. Вещества, действующие на веретено

Нарушение работы веретена останавливает митоз. Этим пользуются и в лаборатории, и в медицине.

Удивительно, что вещества с противоположным действием — мешающие сборке микротрубочек и мешающие их разборке — одинаково останавливают митоз. Это прямое следствие динамической нестабильности: веретено работает только тогда, когда микротрубочки могут и расти, и разбираться. «Замороженное» веретено так же бесполезно, как и разрушенное.

Клетка, задержанная в митозе таким веществом, долго «ждёт», а затем либо погибает, либо выходит из митоза без деления и становится полиплоидной. Опухолевые клетки делятся часто и потому особенно чувствительны к таким веществам; на этом основано их применение в химиотерапии. А в селекции растений колхицином получают полиплоидные сорта (подробнее — в статье «Кариотип»).

14. Цитокинез: как делится цитоплазма

Способ деления цитоплазмы у животных и растений различается, потому что у растительной клетки есть жёсткая клеточная стенка.

У животных — перетяжка

В клетке животного на экваторе под мембраной собирается сократимое кольцо из белков актина и миозина — тех же, что обеспечивают сокращение мышц. Кольцо сжимается, как затягивающаяся петля кошелька, и на поверхности клетки появляется борозда деления. Она углубляется от периферии к центру, пока клетка не перетянется надвое. Остаток веретена между дочерними клетками — тонкий мостик с остатками микротрубочек — затем разрезается. Это последний этап деления: особые белки собираются в мостике в спирали, сужают его и отрезают мембрану, разделяя клетки окончательно. Иногда мостик остаётся надолго: например, будущие сперматозоиды млекопитающих долго соединены друг с другом мостиками и делят общую цитоплазму.

Где именно образуется борозда? Её положение задаёт веретено. В 1961 году американский эмбриолог Рэймонд Раппапорт провёл красивый опыт на яйцах морского плоского ежа [7]. Он стеклянным шариком придавливал яйцо так, что оно становилось похожим на бублик, и в нём оказывались два веретена. Борозды деления появлялись не только между полюсами одного веретена, но и между соседними полюсами разных веретён, где не было хромосом. Значит, сигнал к образованию борозды подают не хромосомы, а полюса веретена и его микротрубочки.

У растений — клеточная пластинка

Растительная клетка не может перетянуться: мешает стенка. Поэтому деление идёт изнутри. Между дочерними ядрами из остатков веретена образуется особая структура — фрагмопласт, система микротрубочек, по которой к экватору доставляются пузырьки комплекса Гольджи с веществами клеточной стенки. Пузырьки сливаются и образуют клеточную (срединную) пластинку, которая растёт от центра к периферии, пока не соединится со стенкой материнской клетки. Затем по обе стороны пластинки откладывается целлюлоза, и формируются стенки дочерних клеток.

Интересно, что место будущей перегородки растительная клетка «намечает» ещё до митоза: в конце G₂ под мембраной появляется кольцо из микротрубочек — препрофазное кольцо. Оно исчезает в профазе, но клеточная пластинка позже соединяется со стенкой именно там, где оно было. Так растения точно контролируют плоскость деления, а значит, и форму органов.

Неравное деление

Не всегда дочерние клетки одинаковы. Если веретено смещено к одному краю клетки, борозда образуется не посередине, и одна клетка получается крупнее другой. Так образуются, например, полярные тельца при созревании яйцеклетки: почти вся цитоплазма достаётся яйцеклетке. А стволовые клетки часто делятся так, что вещества, определяющие судьбу клетки, достаются только одной дочерней: одна остаётся стволовой, другая начинает дифференцироваться. Хромосомы при этом распределяются поровну — неравным бывает только содержимое цитоплазмы. Так митоз даёт клеткам одинаковые гены, но разную «судьбу».

Плоскость деления и форма органов

От того, как ориентировано веретено, зависит, где пройдёт перегородка между дочерними клетками. В эпителии клетки обычно делятся так, чтобы обе дочерние клетки остались в слое; если веретено повернуть, одна из клеток окажется вне слоя. В коже это используется намеренно: стволовые клетки базального слоя иногда делятся «вертикально», и одна дочерняя клетка поднимается выше и начинает превращаться в ороговевающую клетку. У растений направление делений определяет форму листа, стебля и корня: клетки, делящиеся поперёк оси корня, удлиняют его, а делящиеся вдоль — утолщают.

Кариокинез без цитокинеза

Если за делением ядра не следует деление цитоплазмы, образуются многоядерные клетки. Двуядерными бывают часть гепатоцитов. В раннем зародыше дрозофилы и в раннем эндосперме многих растений идёт ряд делений ядер в общей цитоплазме, и образуется синцитий. А вот многоядерные мышечные волокна и остеокласты образуются иначе — слиянием многих клеток.

15. Типы митоза и другие способы деления ядра

У разных эукариот митоз устроен немного по-разному, прежде всего по тому, что происходит с ядерной оболочкой (подробнее — в статье «Типы митоза»).

Разнообразие способов деления особенно велико у одноклеточных эукариот. У дрожжей полюса веретена — особые тельца, встроенные прямо в ядерную оболочку, а ядро делится перетяжкой, не теряя оболочки. У динофлагеллят ядерная оболочка тоже сохраняется, а пучки микротрубочек проходят сквозь ядро по особым туннелям-каналам цитоплазмы; хромосомы прикрепляются к оболочке изнутри. Эти «странные» митозы показывают, что открытый митоз животных и растений — лишь один из многих способов решить одну и ту же задачу.

Амитоз — прямое деление ядра перетяжкой, без спирализации хромосом и без веретена. Наследственный материал при этом распределяется неравномерно. Амитоз описан в стареющих и некоторых опухолевых клетках; его рассматривают для сравнения с митозом, но разновидностью митоза не считают.

16. Биологическое значение митоза

Главный результат митоза — генетическая стабильность. Благодаря репликации ДНК и точному расхождению сестринских хроматид дочерние клетки получают набор хромосом, идентичный материнскому, и кариотип сохраняется в ряду клеточных поколений. Нейрон, гепатоцит и клетка эпидермиса одного человека несут одинаковые хромосомы; различаются они тем, какие гены в них работают.

Из одной оплодотворённой яйцеклетки за счёт митозов развивается организм из десятков триллионов клеток. Если считать, что каждое деление удваивает число клеток, то для получения 3·10¹³ клеток хватило бы около 45 последовательных удвоений (2⁴⁵ ≈ 3,5·10¹³). На деле делений гораздо больше, потому что клетки постоянно гибнут и заменяются новыми.

Особенно наглядно роль митоза видна при дроблении зиготы. Первые деления оплодотворённой яйцеклетки идут одно за другим почти без роста: одна большая клетка превращается в 2, 4, 8, 16 клеток и так далее, и каждое деление — митоз. У лягушки за первые 12 делений из одной клетки образуется около четырёх тысяч, а общий объём зародыша почти не меняется. У человека дробление идёт медленнее: первое деление происходит примерно через сутки после оплодотворения, и к пятому дню зародыш состоит примерно из сотни клеток.

При бесполом размножении митоз даёт потомков, генетически идентичных родителю, — клон. Так размножаются, например, многие комнатные растения черенками, картофель клубнями, а одноклеточные эукариоты — простым делением надвое. А у животных, способных к регенерации, митоз восстанавливает целые органы: у аксолотля после ампутации отрастает лапа со всеми костями и мышцами, а у планарии из небольшого кусочка тела вырастает целый червь.

17. Митозы в организме человека

Чтобы получить столько клеток, в организме взрослого человека каждую секунду должны проходить миллионы митозов. И каждое из этих делений должно идти без ошибок — иначе неправильные наборы хромосом накапливались бы очень быстро.

Долю делящихся клеток в ткани называют митотическим индексом. В эпителии крипт кишечника в митозе в каждый момент находится несколько процентов клеток, в эпидермисе — меньше процента, в печени здорового человека — доли процента, а в зрелой нервной ткани митозов почти нет. В меристемах корня растений митотический индекс может достигать 10–15 %.

Митоз в медицине

Врачи-патологи, изучая под микроскопом кусочек опухоли, считают в нём число делящихся клеток. Чем больше митозов в поле зрения и чем чаще они «неправильные» — с многополюсными веретёнами, отстающими хромосомами, — тем быстрее растёт опухоль и тем она агрессивнее. Число митозов входит в оценку степени злокачественности многих опухолей. На подавлении митоза основано действие препаратов, разрушающих или «замораживающих» веретено; у опухолевых клеток часто развивается устойчивость к ним — например, они начинают выкачивать лекарство наружу особыми белками-насосами.

18. Митоз и мейоз: в чём разница

Митоз часто сравнивают с мейозом — делением, при котором образуются гаметы или споры. Мейоз — тема отдельного раздела кодификатора, но основные различия полезно знать уже сейчас.

19. Когда митоз ошибается

Митоз очень точен, но ошибки случаются. Если хромосома прикрепилась к веретену неправильно — например, одна хроматида сразу к обоим полюсам, — в анафазе она может отстать от остальных и остаться между дочерними ядрами. Такая хромосома либо попадает не в ту клетку, и обе клетки получают неправильный набор, либо окружается собственной маленькой оболочкой и образует микроядро. Микроядра образуются и из обломков хромосом: фрагмент без центромеры не может прикрепиться к веретену и при делении отстаёт. Поэтому после облучения или действия веществ, разрывающих ДНК, микроядер становится больше. Число клеток с микроядрами используют как показатель повреждения хромосом: его считают, например, при проверке новых лекарств и при обследовании людей, подвергшихся облучению.

ДНК в микроядре реплицируется плохо и часто рвётся на множество кусочков. В 2011 году британские исследователи, прочитав геномы опухолей, обнаружили, что в некоторых из них одна хромосома словно разбита на десятки фрагментов и случайно склеена заново [8]. Это явление назвали хромотрипсисом — «раздроблением хромосомы». Позже выяснилось, что одна из его причин — именно попадание хромосомы в микроядро после ошибки митоза. Одна-единственная ошибка деления может дать клетке сразу десятки перестроек.

Ошибки митоза — частая причина анеуплоидии опухолевых клеток. Многие опухоли имеют ослабленную контрольную точку веретена, их клетки делятся с ошибками, и в опухоли накапливаются клетки с разными, «нестабильными» кариотипами (подробнее — в статье серии о регуляции клеточного цикла).

20. Итог: что важно знать о митозе

• Митоз — деление ядра, при котором дочерние ядра получают такой же набор хромосом, как у материнского; он завершает клеточный цикл.
• Фазы: профаза (спирализация хромосом, распад ядерной оболочки, образование веретена), метафаза (хромосомы на экваторе), анафаза (расхождение хроматид к полюсам), телофаза (образование двух ядер).
• Набор хромосом и ДНК: профаза и метафаза — 2n4c, анафаза — 4n4c, телофаза — 2n2c в каждом ядре.
• Веретено деления состоит из микротрубочек; у животных его полюса образуют центриоли, у высших растений центриолей нет.
• Анафаза начинается, когда все хромосомы правильно прикреплены к веретену; фермент разрезает когезины, удерживающие хроматиды.
• Цитокинез у животных идёт перетяжкой, у растений — образованием клеточной пластинки.
• Значение митоза — генетическая стабильность, рост, обновление тканей, регенерация и бесполое размножение.
• Перед анафазой клетка проверяет прикрепление всех хромосом; неприкреплённый кинетохор задерживает анафазу.
• Вещества, разрушающие или стабилизирующие веретено (колхицин, винбластин, паклитаксел), останавливают митоз; их используют в селекции и в лечении опухолей.

21. Частые ошибки

• «В митозе происходит удвоение ДНК». ДНК удваивается в синтетическом периоде интерфазы; в митозе удвоенные хромосомы только распределяются.
• «В анафазе к полюсам расходятся гомологичные хромосомы». В анафазе митоза расходятся сестринские хроматиды; гомологичные хромосомы расходятся в первом делении мейоза.
• «В метафазе хромосом 4n». В метафазе число хромосом 2n, молекул ДНК 4c; хромосом становится 4n только в анафазе.
• «Ядерная оболочка распадается в метафазе». Ядерная оболочка распадается в конце профазы.
• «У растений веретено образуют центриоли». У высших растений центриолей нет; веретено формируется без них.
• «Цитокинез у растений — перетяжка». У растений образуется клеточная пластинка, растущая от центра к периферии.
• «Самая длинная фаза — метафаза». Обычно самая длинная фаза — профаза, самая короткая — анафаза.
• «Колхицин удваивает хромосомы». Колхицин разрушает веретено и останавливает митоз; хромосомы удваиваются в S-периоде, а клетка с удвоенным набором не делится и становится полиплоидной.
• «В метафазе хромосомы расположены у полюсов». В метафазе хромосомы стоят на экваторе; у полюсов они оказываются в конце анафазы и в телофазе.
• «Анафаза митоза похожа на анафазу I мейоза». В анафазе митоза расходятся сестринские хроматиды, а в анафазе I мейоза — гомологичные двухроматидные хромосомы.
• «Число хромосом удваивается в профазе, потому что видны две хроматиды». Две хроматиды — части одной хромосомы; хромосом в профазе столько же, сколько до репликации.
• «После митоза дочерние клетки сразу снова делятся». После митоза каждая дочерняя клетка вступает в интерфазу: растёт, удваивает ДНК и лишь затем может снова разделиться; многие клетки вообще выходят из цикла.
• «Цитокинез — это отдельная фаза митоза». Цитокинез — деление цитоплазмы, которое обычно начинается в анафазе или телофазе и завершает деление клетки; фазами митоза его не считают.
• «Ядрышко сохраняется в митозе». Ядрышко исчезает в профазе и снова появляется в телофазе.
• «Митоз и деление клетки — одно и то же». Митоз — деление ядра (кариокинез); деление клетки включает ещё и цитокинез.

22. Интересные факты

• Флемминг сделал свои рисунки митоза, не зная ни слова о законах Менделя, опубликованных за 17 лет до того и в то время забытых. Связь между хромосомами и наследственностью увидели лишь через двадцать лет.
• Если бы все клетки тела человека перестали делиться, через несколько дней перестал бы обновляться эпителий кишечника, а через несколько недель — кровь.
• Микротрубочки веретена обновляются постоянно: тубулин в составе веретена заменяется на новый за десятки секунд, хотя само веретено сохраняет форму.
• Яд безвременника колхицин, разрушающий веретено, известен с древности: экстракт этого растения применяли при подагре ещё в Древнем Египте и Византии.
• Название «телофаза» появилось позже остальных: его ввёл в 1894 году немецкий анатом Мартин Гейденгайн.
• Яйцеклетки лягушки и морского ежа на первых делениях делятся каждые полчаса — их любят использовать для изучения митоза, потому что деления идут синхронно во всём зародыше.
• Ооциты лягушки так крупны (около 1,5 мм), что в них можно вводить цитоплазму других клеток микропипеткой, — именно так в 1971 году открыли фактор, запускающий деление.
• Хромосомы в анафазе движутся со скоростью около микрометра в минуту — в десятки тысяч раз медленнее, чем ползёт садовая улитка.
• Клетки, которые долго задерживаются в митозе, часто погибают — у клетки есть «часы», и слишком долгий митоз воспринимается как признак неполадок.
• На препаратах опухолей можно увидеть «митотические фигуры» самой причудливой формы: веретёна с тремя-четырьмя полюсами, хромосомы, рассыпанные по клетке, мосты между ядрами. Опытный патолог по таким картинам сразу понимает, что клетки делятся неправильно.
• Рыба данио может восстановить до пятой части удалённого сердца за счёт митозов уцелевших кардиомиоцитов, а у человека такие клетки почти не делятся.
• Классический объект для наблюдения митоза в школе — кончик корня лука: его клетки делятся часто, а хромосомы крупные и хорошо окрашиваются.
• Самые быстрые митозы — в раннем зародыше дрозофилы: деление ядра занимает всего несколько минут, а весь цикл — 8–10 минут.

23. Частые вопросы

24. ЕГЭ

Митоз — одна из самых часто проверяемых тем элемента 2.6 кодификатора [9]. Задания части 1 проверяют последовательность фаз, процессы в каждой фазе, отличия от мейоза; задания с рисунком требуют узнать фазу по изображению; задачи линии 27 — определить число хромосом и молекул ДНК в фазах митоза.

Разбор задачи линии 27

В соматической клетке дрозофилы 8 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетке в метафазе и в анафазе митоза и в каждом ядре в конце телофазы. Объясните.

Решение.

1. Метафаза: 8 хромосом, 16 молекул ДНК (2n4c). Перед митозом в S-периоде прошла репликация, хромосомы двухроматидные; хроматиды соединены центромерой, поэтому число хромосом не изменилось.
2. Анафаза: 16 хромосом, 16 молекул ДНК (4n4c). Сестринские хроматиды разделились и стали самостоятельными хромосомами; клетка ещё не разделилась.
3. Конец телофазы, каждое ядро: 8 хромосом, 8 молекул ДНК (2n2c). Хромосомы разошлись к полюсам поровну и вошли в состав двух ядер.

Задача на растительную клетку

В соматической клетке томата 24 хромосомы. Определите число хромосом и молекул ДНК в метафазе, в анафазе и в каждом ядре в телофазе. Ответ: метафаза — 24 хромосомы, 48 молекул ДНК; анафаза — 48 хромосом, 48 молекул ДНК; телофаза — в каждом ядре 24 хромосомы и 24 молекулы ДНК. У растительной клетки нет центриолей, а в телофазе образуется не перетяжка, а клеточная пластинка, — но числа хромосом и ДНК меняются так же, как у животных.

Узнать фазу по рисунку

• Профаза — хромосомы видны как нити внутри ядра, ядерная оболочка часто ещё видна (или пунктир), центриоли расходятся к полюсам.
• Метафаза — хромосомы выстроены в одну линию посередине клетки, к ним подходят нити веретена от обоих полюсов.
• Анафаза — две группы V-образных хромосом движутся к противоположным полюсам; клетка вытянута.
• Телофаза — у полюсов две группы хромосом, вокруг них — ядерные оболочки; посередине клетки — перетяжка или клеточная пластинка.
• Интерфаза — ядро с оболочкой и ядрышком, хромосомы не видны.

Часто спрашивают и о числах на рисунке. Например, на рисунке клетки с 2n = 4 в метафазе видно четыре хромосомы, каждая из двух хроматид, — значит, восемь молекул ДНК; в анафазе — восемь однохроматидных хромосом, по четыре у каждого полюса. Если на рисунке у каждого полюса в анафазе по две хромосомы, а в исходной клетке их было четыре, — это уже не митоз, а мейоз.

На рисунке в начале статьи клетки нарочно изображены не по порядку. Попробуйте определить фазы сами, а затем сверьтесь с подписью.

Митоз или мейоз на рисунке

Если в задании изображена клетка в метафазе, полезно проверить, как расположены хромосомы. В метафазе митоза на экваторе стоят отдельные двухроматидные хромосомы, по одной в ряд. В метафазе I мейоза на экваторе стоят пары гомологичных хромосом, и хромосом в каждой паре по две. В анафазе митоза к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы, а в анафазе I мейоза — двухроматидные. Число хромосом у каждого полюса в анафазе митоза равно 2n, в анафазе I мейоза — n.

Как формулировать ответ

В ответах называйте процесс, а не только числа: «в S-периоде прошла репликация, хромосомы двухроматидные», «в анафазе центромеры разделились, сестринские хроматиды стали самостоятельными хромосомами и разошлись к полюсам». Различайте слова «хроматиды» и «гомологичные хромосомы»: в митозе расходятся хроматиды, гомологи в митозе не расходятся парами.

Что обязательно знать к экзамену

• Последовательность фаз митоза и главные события каждой.
• Формулы набора: профаза и метафаза — 2n4c, анафаза — 4n4c, телофаза — 2n2c в каждом ядре.
• Строение и функции веретена деления; различия митоза у растений и животных.
• Цитокинез у животных и растений.
• Действие колхицина и применение в селекции.
• Биологическое значение митоза и отличия от мейоза.

25. Для олимпиад

Длительность фаз по препарату

На препарате кончика корня лука сосчитали 2000 клеток, из них в митозе 200: в профазе 120, в метафазе 30, в анафазе 12, в телофазе 38. Длительность клеточного цикла — 20 ч. Митотический индекс — 200 / 2000 = 10 %, значит, митоз длится около 0,1 · 20 = 2 ч = 120 мин (если клетки распределены по циклу равномерно). Доля каждой фазы в митозе пропорциональна числу клеток: профаза — 120 / 200 · 120 = 72 мин, метафаза — 18 мин, анафаза — около 7 мин, телофаза — около 23 мин.

Натяжение как сигнал правильности

Как клетка «понимает», что хромосома прикреплена правильно? В классических опытах Брюса Никласа на клетках кузнечика неправильно прикреплённую хромосому — обе хроматиды к одному полюсу — оттягивали тонкой иглой, создавая натяжение. Такое искусственно натянутое прикрепление сохранялось, и клетка переходила к анафазе. А ненатянутые прикрепления быстро распадались. Вывод: правильное двустороннее прикрепление узнаётся по натяжению — только когда хроматиды тянут в противоположные стороны, кинетохоры «натянуты», и прикрепление стабилизируется. Неправильные прикрепления не натянуты и разрушаются, давая шанс прикрепиться заново.

Хромосомы после облучения

Ионизирующее излучение разрывает хромосомы, и при неправильном соединении обломков возникают хромосомы с двумя центромерами и обломки без центромеры. В митозе хромосома с двумя центромерами может прикрепиться к обоим полюсам и образовать мост в анафазе, а обломок без центромеры отстаёт и попадает в микроядро. Подсчитывая в культуре лимфоцитов человека число хромосом с двумя центромерами, можно оценить дозу излучения, полученную человеком, — этот метод биологической дозиметрии применяли, например, после аварии на Чернобыльской АЭС.

Неправильные прикрепления

Самая коварная ошибка — когда кинетохор одной хроматиды прикрепляется нитями сразу к обоим полюсам. Хромосома при этом стоит на экваторе, натянута, и контрольная точка такую ошибку не замечает: кинетохор ведь прикреплён. В анафазе такая хроматида отстаёт и может попасть не в то ядро. Клетка исправляет такие ошибки особым ферментом на кинетохоре, который ослабляет «ненатянутые» и неправильно натянутые прикрепления, давая нитям шанс прикрепиться заново. Без этого фермента ошибки расхождения хромосом становятся гораздо чаще.

Если когезин разрушится раньше времени

Представим клетку, в которой сепараза включилась до того, как все хромосомы прикрепились к веретену. Сестринские хроматиды освободятся раньше срока, и неприкреплённые хроматиды будут двигаться к полюсам случайно: обе копии одной хромосомы могут уйти к одному полюсу. Дочерние клетки получат неправильные наборы. Именно поэтому активность сепаразы заблокирована до тех пор, пока не пройдена контрольная точка веретена, — а у некоторых опухолей именно эта блокировка нарушена.

От тетраплоидной клетки к опухоли

Если клетка не завершила цитокинез, она становится тетраплоидной и получает четыре центриоли вместо двух. В следующем митозе у неё может образоваться веретено с тремя-четырьмя полюсами, и хромосомы разойдутся в три-четыре клетки с совершенно случайными наборами. Большинство таких клеток погибает, но выжившие несут анеуплоидию. Считают, что многие опухоли проходят этот путь: «тетраплоидная ступенька» часто предшествует хаотичным кариотипам опухолевых клеток.

Как делятся бактерии без веретена

У бактерий нет микротрубочкового веретена, но нужно разнести две копии хромосомы. Помогают белки, похожие на актин и тубулин. Белок, похожий на тубулин, собирается в кольцо на середине клетки и стягивает мембрану, образуя перегородку, — как сократимое кольцо у животных. А разделение копий ДНК обеспечивают другие белки, которые «тянут» участок около точки начала репликации к полюсам клетки. Так у бактерий и эукариот задачи деления решают родственные белки — следы общего происхождения клеточного «скелета».

Откуда взялся митоз

У бактерий кольцо из тубулиноподобного белка стягивает клетку при делении. У некоторых архей деление клетки выполняют совсем другие белки — те, что у эукариот разрезают тонкий мостик между дочерними клетками в самом конце цитокинеза и участвуют в отделении пузырьков от мембран. Значит, эукариоты унаследовали детали механизма деления от разных предков: тубулин — от общего с бактериями «скелета», а белки «отрезания» мостика — от архей. Митоз с его хромосомами, кинетохорами и веретеном появился, по-видимому, у общего предка всех эукариот: у всех современных эукариот основные белки митоза похожи.

Энергия митоза

Хотя сила, развиваемая веретеном, в тысячи раз больше нужной для движения хромосомы, энергии митоз тратит сравнительно немного. Основные затраты — на сборку и разборку микротрубочек: каждая молекула тубулина при присоединении к микротрубочке расщепляет ГТФ. Работа моторных белков и цитокинез добавляют расход АТФ. По оценкам, на весь митоз клетка тратит лишь небольшую долю энергии, расходуемой за клеточный цикл на синтез белков.

26. Задания с разбором

Задание 1

Установите последовательность процессов митоза: А) расхождение хроматид к полюсам; Б) спирализация хромосом; В) образование ядерных оболочек вокруг двух групп хромосом; Г) выстраивание хромосом на экваторе; Д) распад ядерной оболочки.

Задание 2

Установите соответствие между процессами и фазами митоза. Процессы: А) хромосомы деспирализуются; Б) хромосомы выстраиваются на экваторе; В) сестринские хроматиды расходятся к полюсам; Г) распадается ядерная оболочка; Д) образуются ядрышки; Е) центриоли расходятся к полюсам. Фазы: 1) профаза; 2) метафаза; 3) анафаза; 4) телофаза.

Задание 3

Рассмотрите рисунок стадий митоза в начале статьи. Какой цифрой обозначена клетка в метафазе? Какой — клетка, в которой хромосомы расходятся к полюсам? Какая клетка находится в интерфазе?

Задание 4

Найдите ошибки в тексте. (1) Митоз — деление ядра. (2) В профазе митоза происходит репликация ДНК. (3) В метафазе хромосомы выстраиваются на экваторе. (4) В анафазе к полюсам расходятся гомологичные хромосомы. (5) В телофазе образуются два ядра.

Задание 5

Соматическая клетка человека содержит 46 хромосом. Сколько хромосом содержит клетка в анафазе митоза?

Задание 6

Выберите три верных ответа. В метафазе митоза: 1) хромосомы максимально спирализованы; 2) хромосомы выстроены в экваториальной плоскости; 3) нити веретена прикреплены к кинетохорам; 4) хроматиды расходятся к полюсам; 5) восстанавливается ядерная оболочка; 6) происходит репликация ДНК.

Задание 7

Соматическая клетка кошки содержит 38 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетке в профазе, анафазе и в каждом ядре в конце телофазы митоза. Объясните.

Задание 8

Установите соответствие между признаками цитокинеза и клетками. Признаки: А) образуется сократимое кольцо из актина и миозина; Б) образуется клеточная пластинка; В) перегородка растёт от центра к периферии; Г) образуется борозда деления; Д) участвуют пузырьки комплекса Гольджи с веществами клеточной стенки. Клетки: 1) животных; 2) растений.

Задание 9

Почему колхицин используют при изучении кариотипа и в селекции растений?

Задание 10

Выберите три верных ответа. Биологическое значение митоза: 1) сохранение постоянного числа хромосом в соматических клетках; 2) рост организма; 3) регенерация тканей; 4) образование гамет с гаплоидным набором; 5) комбинативная изменчивость; 6) кроссинговер.

Задание 11

Объясните, почему дочерние клетки после митоза генетически идентичны материнской клетке.

Задание 12

Установите соответствие между веществами и их действием на веретено. Вещества: А) колхицин; Б) паклитаксел; В) винбластин. Действие: 1) мешает сборке микротрубочек; 2) стабилизирует микротрубочки, мешая их разборке.

Задание 13

Чем митоз в клетках высших растений отличается от митоза в клетках животных? Назовите два отличия.

Задание 14

Почему хромосомы спирализуются перед делением?

Задание 15

В клетке, где все хромосомы, кроме одной, выстроились на экваторе, анафаза не начинается. Когда же лазером разрушили кинетохор неприкреплённой хромосомы, анафаза началась. Объясните результат.

Задание 16

Выберите три верных ответа. Микротрубочки веретена деления: 1) состоят из белка тубулина; 2) прикрепляются к кинетохорам хромосом; 3) постоянно растут и разбираются; 4) состоят из актина; 5) образуют сократимое кольцо у животных; 6) образуются только в интерфазе.

Задание 17

Что произойдёт с клеткой, если в телофазе образовались ядра, но цитокинеза не было? Приведите примеры таких клеток в организме.

Задание 18

Почему на препарате кончика корня больше всего делящихся клеток находится в профазе, а меньше всего — в анафазе?

Задание 19 (олимпиадное)

На препарате кончика корня сосчитали 2000 клеток; в митозе 200, из них в профазе 120, в метафазе 30, в анафазе 12, в телофазе 38. Цикл длится 20 ч. Оцените длительность митоза и каждой его фазы, считая клетки равномерно распределёнными по циклу. Какое допущение делается при таком расчёте?

Задание 20 (олимпиадное)

В опыте на яйце плоского морского ежа его придавили шариком так, что яйцо стало похоже на бублик с двумя веретёнами. Борозды деления образовались не только между полюсами каждого веретена, но и между соседними полюсами разных веретён, между которыми не было хромосом. Какой вывод можно сделать о том, что определяет место образования борозды деления?

Литература

1. Paweletz N. Walther Flemming: pioneer of mitosis research // Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2001. Vol. 2. P. 72–75.
2. Uhlmann F., Lottspeich F., Nasmyth K. Sister-chromatid separation at anaphase onset is promoted by cleavage of the cohesin subunit Scc1 // Nature. 1999. Vol. 400. P. 37–42.
3. Nicklas R. B. Measurements of the force produced by the mitotic spindle in anaphase // Journal of Cell Biology. 1983. Vol. 97. P. 542–548.
4. Masui Y., Markert C. L. Cytoplasmic control of nuclear behavior during meiotic maturation of frog oocytes // Journal of Experimental Zoology. 1971. Vol. 177. P. 129–145.
5. Mitchison T., Kirschner M. Dynamic instability of microtubule growth // Nature. 1984. Vol. 312. P. 237–242.
6. Rieder C. L., Cole R. W., Khodjakov A., Sluder G. The checkpoint delaying anaphase in response to chromosome monoorientation is mediated by an inhibitory signal produced by unattached kinetochores // Journal of Cell Biology. 1995. Vol. 130. P. 941–948.
7. Rappaport R. Experiments concerning the cleavage stimulus in sand dollar eggs // Journal of Experimental Zoology. 1961. Vol. 148. P. 81–89.
8. Stephens P. J., Greenman C. D., Fu B. et al. Massive genomic rearrangement acquired in a single catastrophic event during cancer development // Cell. 2011. Vol. 144. P. 27–40.
9. ФИПИ. Кодификатор проверяемых требований к результатам освоения основной образовательной программы и элементов содержания для проведения ЕГЭ по биологии, 2027 г. М.: ФИПИ, 2026.