7 דקות
בכל שנייה, ממש עכשיו בזמן שאנחנו מקשיבים, מתחלקים בגוף האדם כ-3.8 מיליון תאים. כל אחד מהם מבצע תהליך מדויק להפליא שבו מועבר כל המידע הגנטי בלי טעות אחת. אבל כדאי לדעת: אם משהו משתבש בנקודת בקרה אחת קטנה, תא עלול להתחיל להתחלק בלי עצירה — וזה, בדיוק זה, הוא הבסיס התאי של הסרטן. כדי להבין איך הגוף שומר על הסדר הזה, צריך לפגוש שני תהליכים מרכזיים: מיטוזה ומיוזה.
נתחיל ממחזור התא. מחזור התא הוא מחזור סגור שחוזר על עצמו, ורוב הזמן שלו מוקדש לשלב שנקרא אינטרפאזה. בניגוד למה שנדמה, בשלב הזה התא אינו מתחלק — הוא מתכונן. האינטרפאזה מורכבת משלושה שלבים. הראשון נקרא G1, שבו התא גדל ומייצר חלבונים. השני הוא שלב S, שבו מתרחש שיכפול ה-DNA. חשוב להבין: בשלב S מספר הכרומוזומים אינו משתנה — בתא אדם הם נשארים 46 — אבל כל כרומוזום נעשה בן שתי כרומטידות המחוברות בצנטרומר. כלומר, בסוף שלב S יש לנו 46 כרומוזומים, כל אחד בן 2 כרומטידות, ובסך הכל 92 כרומטידות. השלב השלישי הוא G2, שבו התא גדל שוב ומשלים הכנות אחרונות. בין השלבים האלה פועלות נקודות בקרה שבוחנות שלמות ה-DNA, השלמת השיכפול וגודל התא — ושיבוש בנקודות האלה הוא אחד הבסיסים לגידול סרטני.
אחרי האינטרפאזה מגיעה המיטוזה עצמה, חלוקת הגרעין. הפרופאזה היא השלב הראשון: הכרומטין, שעד עכשיו היה פרוש ורפוי, מתעבה לכרומוזומים נראים לעין. מעטפת הגרעין מתפרקת, הגרעינון נעלם, ונבנה כישור החלוקה. בתאים של בעלי חיים, הצנטריולים הם שמארגנים את הכישור הזה. אחרי הפרופאזה מגיעה המטאפאזה — השלב הנוח ביותר לספירת כרומוזומים, ולא במקרה: הכרומוזומים מסתדרים בשורה אחת במישור המרכז, וסיבי הכישור נקשרים לקינטוכורים משני צידי הצנטרומר. כשרואים בתא כרומוזומים ערוכים בשורה אחת כשכל אחד בן שתי כרומטידות וסיבי כישור נקשרים לקינטוכורים — מדובר במטאפאזה.
ואז מגיעה האנאפאזה, שלב ההפרדה. הכרומטידות האחיות נפרדות זו מזו ונמשכות לקטבים מנוגדים. מרגע ההפרדה כל כרומטידה נחשבת כרומוזום עצמאי, ולכן ברגע הזה יש בתא 92 כרומוזומים — 46 בכל קוטב. לבסוף, בטלופאזה, נבנות מחדש מעטפות גרעין, הכרומוזומים נפרשים חזרה לכרומטין, וה-DNA עטוף שוב. ואז מגיעה הציטוקינזה — חלוקת הציטופלזמה. בבעלי חיים זה קורה דרך חריץ ביקוע שנוצר מבחוץ פנימה; בצמחים נבנית לוחית תא מהמרכז החוצה. התוצאה הסופית: 2 תאי בת דיפלואידיים, זהים גנטית לתא האם. זו המיטוזה — שירות ה-DNA של הגוף, לגדילה ולתיקון.
המיוזה היא סיפור אחר לגמרי. המיוזה מיועדת ליצירת תאי מין בלבד — לא לגדילה ולא לתיקון — ובמקום חלוקה אחת, יש כאן 2 חלוקות עוקבות אחרי הכפלה אחת של ה-DNA.
המיוזה I היא חלוקת ההפחתה. הדרמה האמיתית מתחילה כבר בפרופאזה I: כרומוזומים הומולוגיים — כלומר כל זוג, אחד מהאב ואחד מהאם — מצטמדים זה לזה. כל זוג כזה מורכב מ-4 כרומטידות. בנקודות מגע שנקראות כיאזמות מתרחש קרוסינג-אובר: מקטעי DNA מוחלפים בין כרומטידות לא-אחיות של כרומוזומים הומולוגיים. חשוב לזכור: הקרוסינג-אובר מתרחש דווקא בין כרומטידות לא-אחיות, לא בין כרומטידות אחיות — כי כרומטידות אחיות זהות לחלוטין, וחילופים ביניהן אינם יוצרים גיוון. התוצאה של קרוסינג-אובר היא כרומוזומים חדשים הנושאים צירוף אללים שלא היה קיים אצל אף אחד מההורים.
במטאפאזה I הזוגות ההומולוגיים מסתדרים בשתי שורות במישור המרכז — ולא בשורה אחת כמו במיטוזה. כיוון הפנייה של כל זוג עצמאי לחלוטין, וזה מה שנקרא מיון עצמאי. בגוף האדם יש 23 זוגות כאלה, ולכן מספר הצירופים האפשריים הוא 2 בחזקת 23, שהם למעלה מ-8 מיליון — ועדיין לא לקחנו בחשבון את הקרוסינג-אובר. באנאפאזה I נפרדים הכרומוזומים ההומולוגיים — לא הכרומטידות האחיות — ונמשכים לקטבים מנוגדים. בסוף מיוזה I יש 2 תאים הפלואידיים, כל אחד מכיל 23 כרומוזומים, אבל כל כרומוזום עדיין בן 2 כרומטידות. אם מסתכלים על יצור שמספר הכרומוזומים הדיפלואידי שלו הוא 12, בסוף מיוזה I כל תא יכיל 6 כרומוזומים ו-12 כרומטידות.
המיוזה II דומה במהלכה למיטוזה, אבל בלי שיכפול DNA נוסף. באנאפאזה II נפרדות הכרומטידות האחיות — בדיוק כמו באנאפאזה של המיטוזה. התוצאה הסופית: 4 תאים הפלואידיים, כל אחד מכיל 23 כרומוזומים עם כרומטידה אחת. כל ארבעתם שונים גנטית זה מזה, בזכות הקרוסינג-אובר והמיון העצמאי שהתרחשו במיוזה I. ואם לכל זה מוסיפים את העובדה שאחד מבין מאות מיליוני תאי זרע מפרה ביצית בודדת — כל הפריה יוצרת צירוף גנטי ייחודי לחלוטין. האבולוציה פועלת בדיוק על הגיוון הזה.
לסיום, כדאי לחדד כמה נקודות שמבלבלות בבחינה. ראשית, בשלב S ה-DNA מוכפל אבל מספר הכרומוזומים נשאר 46 — הם לא הופכים ל-92. שנית, המיוזה מייצרת 4 תאים ולא 2 — כי יש 2 חלוקות עוקבות. שלישית, קרוסינג-אובר מתרחש בין כרומטידות לא-אחיות ולא אחיות — הבדל קריטי. ורביעית, "הפלואידי" לא אומר שיש פחות DNA בכל כרומוזום — זה אומר שיש סידרה אחת של כרומוזומים במקום שתיים. ומה לגבי המנגנונים שיוצרים גיוון גנטי? קרוסינג-אובר, מיון עצמאי והפריה אקראית — כולם כן. המיטוזה? לא. היא מייצרת תאים זהים גנטית לתא האם, ולכן אינה מקור לגיוון גנטי בריבייה.