InterfaseEdit
Interfase is het proces dat een cel moet doorlopen voordat mitose, meiose en cytokinese plaatsvinden. De interfase bestaat uit drie hoofdfasen: G1, S, en G2. G1 is een tijd van groei voor de cel waarin gespecialiseerde cellulaire functies plaatsvinden om de cel voor te bereiden op de DNA-replicatie. Tijdens de interfase zijn er controlepunten die de cel in staat stellen om ofwel vooruit te gaan of de verdere ontwikkeling te stoppen. Eén van de controlepunten ligt tussen G1 en S, het doel van dit controlepunt is te controleren of de cel de juiste grootte heeft en of er DNA-schade is. Het tweede controlepunt bevindt zich in de G2 fase, dit controlepunt controleert ook de celgrootte maar ook de DNA replicatie. Het laatste controlepunt bevindt zich op de plaats van de metafase, waar gecontroleerd wordt of de chromosomen correct verbonden zijn met de mitotische spindels. In de S-fase worden de chromosomen gerepliceerd, zodat de genetische inhoud behouden blijft. Tijdens G2 ondergaat de cel de laatste groeifasen voordat hij in de M-fase komt, waarin de spindels worden gesynthetiseerd. De M-fase kan ofwel mitose ofwel meiose zijn, afhankelijk van het celtype. Kiemcellen, of gameten, ondergaan meiose, terwijl somatische cellen mitose ondergaan. Nadat de cel de M-fase met succes heeft doorlopen, kan hij overgaan tot celdeling via cytokinese. De controle van elk controlepunt wordt gecontroleerd door cycline en cycline-afhankelijke kinasen. De voortgang van de interfase is het resultaat van de verhoogde hoeveelheid cycline. Naarmate de hoeveelheid cycline toeneemt, hechten meer en meer cycline-afhankelijke kinasen zich aan cycline, waardoor de cel verder in de interfase komt. Op het hoogtepunt van het cycline, gekoppeld aan de cycline-afhankelijke kinasen, duwt dit systeem de cel uit de interfase en in de M-fase, waar mitose, meiose en cytokinese plaatsvinden. Er zijn drie controlepunten die de cel moet passeren voordat hij in de M-fase komt. Het belangrijkste is het controlepunt van de G1-S-overgang. Als de cel dit controlepunt niet passeert, verlaat hij de celcyclus.
ProphaseEdit
Prophase is het eerste stadium van de deling. In deze fase wordt het omhulsel van de kern afgebroken, lange strengen chromatine condenseren tot kortere, beter zichtbare strengen die chromosomen worden genoemd, de nucleolus verdwijnt, en microtubuli hechten zich aan de chromosomen op de schijfvormige kinetochores die in het centromeer aanwezig zijn. Microtubuli die betrokken zijn bij de uitlijning en scheiding van chromosomen worden de spindel en de spindelvezels genoemd. Chromosomen zullen ook zichtbaar zijn onder een microscoop en zullen verbonden zijn bij het centromeer. Tijdens deze condensatie- en uitlijningsperiode in de meiose ondergaan de homologe chromosomen op dezelfde plaatsen een breuk in hun dubbelstrengs DNA, gevolgd door een recombinatie van de nu gefragmenteerde ouderlijke DNA-strengen in niet-ouderlijke combinaties, bekend als crossing over. Het is bewezen dat dit proces voor een groot deel wordt veroorzaakt door het zeer geconserveerde Spo11 eiwit via een mechanisme dat lijkt op dat van toposomerase bij DNA replicatie en transcriptie.
MetaphaseEdit
In de metafase komen de centromeren van de chromosomen samen op de metafaseplaat (of equatoriale plaat), een denkbeeldige lijn die op gelijke afstand van de twee centrosoom polen ligt en bijeen wordt gehouden door complexen die cohesines worden genoemd. Chromosomen stellen zich op in het midden van de cel doordat microtubule organizing centers (MTOC’s) op de centromeren van beide chromatiden duwen en trekken, waardoor het chromosoom naar het centrum beweegt. Op dit moment zijn de chromosomen nog steeds aan het condenseren en zijn ze nog maar één stap verwijderd van de meest opgerolde en gecondenseerde toestand die ze zullen zijn, en de spindelvezels hebben zich al verbonden met de kinetochores. Tijdens deze fase verkeren alle microtubuli, met uitzondering van de kinetochores, in een toestand van instabiliteit die hun voortgang naar de anafase bevordert. Op dit punt zijn de chromosomen klaar om zich te splitsen in tegenovergestelde polen van de cel in de richting van de spindel waarmee ze verbonden zijn.
AnafaseEdit
Anafase is een zeer kort stadium van de celcyclus en het treedt op nadat de chromosomen zich op de mitotische plaat hebben uitgelijnd. Kinetochores zenden anafase-remmende signalen uit tot hun aanhechting aan de mitotische spindel. Zodra het laatste chromosoom op de juiste wijze is uitgelijnd en bevestigd, verdwijnt het laatste signaal en wordt de abrupte overgang naar de anafase in gang gezet. Deze abrupte overgang wordt veroorzaakt door de activering van het anafase-bevorderende complex en zijn functie om de afbraak te markeren van eiwitten die belangrijk zijn voor de metafase-anafase-overgang. Een van deze eiwitten die worden afgebroken is securine, dat door zijn afbraak het enzym separase vrijmaakt dat de cohesineringen die de zusterchromatiden bijeenhouden, klieft, waardoor de chromosomen van elkaar gescheiden worden. Nadat de chromosomen zich in het midden van de cel hebben opgesteld, zullen de spindelvezels ze uit elkaar trekken. De chromosomen worden gesplitst terwijl de chromatiden zich naar de tegenoverliggende zijden van de cel verplaatsen. Terwijl de zusterchromatiden uit elkaar worden getrokken, worden de cel en het plasma verlengd door niet-kinetochore microtubuli.
TelofaseEdit
Telofase is de laatste fase van de celcyclus waarin een splijtingsgroef het cytoplasma (cytokinesis) en chromatine van de cellen splitst. Dit gebeurt door de synthese van een nieuw kernomhulsel dat zich vormt rond het chromatine dat bij elke pool is verzameld en de hervorming van de nucleolus wanneer de chromosomen hun chromatine weer in de losse staat brengen die het tijdens de interfase had. De verdeling van de celinhoud is niet altijd gelijk en kan per celtype verschillen, zoals te zien is bij de vorming van eicellen, waarbij een van de vier dochtercellen het grootste deel van het cytoplasma bezit.
CytokinesisEdit
Het laatste stadium van het celdelingsproces is cytokinesis. In dit stadium is er een cytoplasmatische deling die plaatsvindt aan het eind van hetzij mitose of meiose. In dit stadium is er een onomkeerbare scheiding die leidt tot twee dochtercellen. Celdeling speelt een belangrijke rol bij het bepalen van het lot van de cel. Dit komt doordat de mogelijkheid bestaat van een asymmetrische deling. Dit heeft tot gevolg dat bij cytokinese ongelijke dochtercellen ontstaan die totaal verschillende hoeveelheden of concentraties van lotsbepalende moleculen bevatten.
In dieren eindigt de cytokinese met de vorming van een samentrekkende ring en daarna een splitsing. Maar in planten gebeurt het anders. Eerst wordt een celplaat gevormd en vervolgens ontwikkelt zich een celwand tussen de 2 dochtercellen.
In Fission yeast (S. pombe) vindt de cytokinese plaats in G1 fase