Zellteilung

Zellteilung bezeichnet den Prozess, durch den eine Zelle sich in zwei oder mehr Tochterzellen teilt. Sie ist grundlegend für Wachstum, Entwicklung, Gewebereparatur und Fortpflanzung sowohl bei Einzellern als auch bei vielzelligen Organismen. In Eukaryoten erfolgt die Zellteilung vornehmlich durch Mitose mit anschließender Cytokinese oder durch Meiose, die Chromosomenzahl halbiert.

Mitose und Cytokinese: Bei der Mitose trennt sich der Zellkern durch Karyokinese in Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase; anschließend teilt sich das Zytoplasma während der Cytokinese. Das Ergebnis sind in der Regel zwei genetisch identische diploide Tochterzellen (bei Art mit diploider Chromosomenzahl). Die Zellteilung wird durch den Zellzyklus koordiniert, der G1-, S-, G2- und M-Phasen umfasst. Checkpoints an G1/S und G2/M sowie Regulatoren wie Cycline und CDKs überwachen DNA-Replikation und Chromosomenherauslösung, um Fehler zu verhindern.

Meiose: In Keimzellen führt Meiose zu vier genetisch unterschiedlichen haploiden Zellen. Zwei Teilungen (Meiosis I und II) trennen homologe Chromosomenpaare und Schwesterchromatiden. In der Prophase I kommt es zum Crossing-over, das genetische Variation erzeugt.

Zellteilung bei Prokaryoten erfolgt durch Binary Fission: Die DNA wird repliziert, der Chromosomenduplikate werden an gegenüberliegende Zellpole verlagert, und ein Septum trennt die Zelle in zwei Tochterzellen. Diese Form der Zellteilung erfolgt unabhängig von einem Kernspindelapparat.

Zellteilung kann durch Mutationen oder Dysregulation Fehler verursachen, die zu unkontrolliertem Zellwachstum oder genetischer Instabilität beitragen.