תוֹכֶן
בתוך גופך, התאים מתרבים ללא הרף כדי ליצור תאים חדשים שיחליפו ישנים. במהלך שכפול זה, תא יחיד מתפצל לשניים, ומחלק לחצי מתאי האם, כמו ציטופלזמה וממברנת התא, לשני תאי בת. תא האם המחולק צריך לספק גם לשני תאי הבת קבוצה מלאה של כרומוזומים, ולא חצי סט. לשם כך, על תא האם לשכפל את הכרומוזומים שלה לפני חלוקת התא. כפילות זו נעשית בשלב ה- S של מחזור התא.
מחזור התא
מחזור התא הוא מחזור החיים המלא של תאי הגוף שלך ומורכב משני שלבים עיקריים: שלב ומיטוזה. הממשק הוא שלב ה- G1, או פער 1, בו התא החדש גדל ומבצע את תפקידיו בגוף; שלב ה- S, או הסינתזה, כאשר הכרומוזומים משכפלים; ואת ה- G2, או פער 2, שלב, כאשר התא גדל עוד יותר ומתכונן להתחלק. ואז, במהלך המיטוזה, הכרומוזומים המשוכפלים מתיישרים והתא מתפצל לשני תאי בת, שלכל אחד מהם עותק שלם של חבילת הכרומוזום המלאה של תאי האם.
שכפול שלב S
בשלב ה- S מסונתז DNA כדי ליצור שני עותקים זהים; כל כרומוזום משכפל ליצור כרומטיד מזווג. כרומטידים אלה מצטרפים לקישור חלבון הנקרא קינטוכור המחזיק את הצמד ביחד עד למיטוזה. לאחר שהכרומוזומים השתכפלו, התא מכיל כפול מהכרומוזומים המספר הרגיל עד שהתא מתחלק.
שיטת ההעתקה
הסיפור המלא על אופן ההעתקה של הכרומוזומים הוא מורכב, אך דרך חשיבה מפושטת על שכפול שלב ה- S היא פריקת החלקה של גדיל משני חצאי ה- DNA. אז גדיל ה- DNA הלא רוכסן מותאם לאחר מכן לחוט גדיל שהוקם לאחרונה. מכיוון ששני החצאים מקבלים חוט גדיל חדש, התא מסתיים בקבוצת כרומוזומים כפולה. תהליך פירוק ויצירת חוט גדיל משלים מסתיים על ידי אנזימים ומולקולות RNA שונות.
ממשק למיטוזה
עם חבילת הכרומוזומים הכפולה שלו, התא ממשיך לצמוח ולתפקד דרך שלב ה- G2. בסוף שלב זה, התא יוצר מבנים הנקראים מיקרו-צינורות, אשר גוררים את הכרומטידים מפרידים על ידי נצמד אל הקינטוקור. מיטוזיס מורכבת מארבעה אירועים עיקריים: נבואה, מטאפזה, אנאפזה וטלופאז. במהלך נבואה גרעין תא האם מתנתק, וחושף את הכרומטידים. במטפאז, הכרומטידים מתיישרים לאורך מרכז התא והמיקרו-צינורות נקשרים אליהם. המיקרו-צינוריות מפרקות את הכרומטידים זו מזו באנאפאז. בשלב הסופי של המיטוזה, הטלופאז, התא צובט לשניים וכל תא בת מהווה גרעין סביב מערכת הכרומוזומים המלאה שלו. מיטוזיס מתרחשת רק בתאים סומטיים - התאים המרכיבים את הגוף. גמטים - תאי הביצית או הזרע המתמזגים בתאי הרבייה של המין השני - עדיין משכפלים את הכרומוזומים שלהם בשלב ה- S, אך עוברים פיצול כפול במיוזה בסופו של דבר רק מחצי מארוז הכרומוזום.