ציטוקינזיס הוא תהליך של חלוקת תאים אוקריוטיים. ציטוקינזיס היה אחד מאירועי מחזור התא הראשונים שנצפו באמצעות טכניקות ביולוגיות תאי פשוטות, עם זאת, האפיון המולקולרי של הציטוקינזיס הואט על ידי עמידות מסוימת לגישות ביוכימיות חוץ גופיות. בעוד שתוצאת הציטוקינזה זהה בכל התאים המתחלקים, מנגנון החלוקה משתנה בין הממלכות האיקריוטיות הגדולות השונות. לדוגמה, שמרים ובעלי חיים משתמשים בטבעת מתכווצת שחודרת לאמצע התא כדי לחלק אותו בזמן שהתאים בונים דופן תא חדש כלפי חוץ לכיוון הקורטקס. כפי שניתן לצפות, יש כמה קווי דמיון במולקולות המעורבות בציטוקינזיס בתאים חד-תאיים ובעלי חיים, אבל במבט ראשון, נראה שהציטוקינזיס בתאי צמחים ובעלי חיים שונה למדי. עם זאת, בשנים האחרונות התברר שהתהליכים הבסיסיים זהים לחלוטין בתאי צמחים, פרוטוזואים ובעלי חיים.
יחיד מסוגוציטוקינזיס היא מיטוזה, המחולקת למספר שלבים: פרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה. להלן התכונות של כל שלב של ציטוקינזיס.
Prophase
פרופאזה מסומנת בשינויים ביוכימיים מהירים, כתוצאה מכך התא נכנס למצב שאחריו מתחילה חלוקה ישירה. במהלך הפרופזה, הכרומוזומים מתאספים במרכז התא ואז משתכפלים, ומספקים את החומר הגנטי לשני תאי הבת החדשים שנוצרו. בדרך כלל הם אינם נראים תחת מיקרוסקופ, אבל באותו רגע הם נראים בבירור תחת מיקרוסקופ אופטי. גם בזמן זה, הגרעין נעלם. באמצע הפרופזה, פעילות התעתיק נפסקת לחלוטין. המאפיינים המבניים של תאים הם כאלה שבשלבים המוקדמים של ציטוקינזיס בתאים בעלי כרומוזומים גדולים, הוא מאט ויכול להימתח למספר שעות, בעוד שבתאי יצורים בעלי כרומוזומים קטנים (למשל יונקים) הוא נמשך כ-15 דקות.. לאחר זמן זה מתחילה חלוקת גוף התא האיקריוטי.
Metaphase
Metaphase של ציטוקינזיס הוא שלב חלוקת התא שבו הכרומוזומים יוצאים למישור המשווני של התא. מיקרוטובולים בשלב זה מתעדכנים באופן פעיל במיוחד. הכרומוזומים בתא מסודרים בצורה כזו שנוח למיקרוטובולים שהוזכרו קודם להיצמד אליהם. כרומטידות אחיות נפרדות אך אינן נפרדות, נעצרות על ידי צנטרומרים. בשל התכונות המבניות של התא, ניתן להשלים את המטאפאזהרק לאחר שתסביך גירוי האנפאזה שולח אות לתא. לפיכך, אם הציר ייהרס, הכרומוזומים לא יוכלו לעבור לאנפאזה עד שהאפקט המזיק יבוטל לחלוטין. שיטת מחקר זו משמשת לרוב גנטיקאים על מנת ליצור תאים הנמצאים במטאפאזה במשך שעות, אשר משמשים לאחר מכן למחקר. המנגנונים המולקולריים של פעולה זו עדיין נותרו בגדר תעלומה, אבל כרגע, מדענים עובדים בהצלחה על חשיפת סודותיהם.
Anaphase
Metaphase ואחריו אנפאזה. עבור ציטוקינזיס, זהו השלב המפתח ביותר והקצר ביותר, שבמהלכו כרומטידות אחיות מתפצלות לקצוות התא, ויוצרות כרומוזומי בת. למרות שהאנפאזה היא השלב הקצר ביותר, היא מחולקת לשלבים רבים. שלבים אלה נשלטים על ידי קומפלקס גירוי אנפאזה שהוזכר קודם לכן. במהלך אנפאזה, הכרומוזומים נפרדים לשני תאים חדשים. הכרומטידות של כל כרומוזום מפוזרות לצדדים מנוגדים של התאים, ויוצרות שני תאי בת חדשים. בכל צד של התא מתחילה להיות סט שלם של כרומוזומים. אנפאזה חשובה כי זה מה שעוזר ל-DNA להתפצל לשניים, לעבור לשני הצדדים של התא. זה מבטיח שהגן הבא יוכל לבצע את תפקידו. אם לא, אז לא יהיו שני DNA שונים לתהליך הבא
Telophase
Telophase הוא החלק האחרון בחלוקת התא. שמו בא מהמילה הלטינית telos,כלומר הסוף. בשלב זה, כרומטידות אחיות מגיעות לקטבים מנוגדים. השלפוחיות הגרעיניות הקטנות בתא מתחילות לסדר את עצמן מחדש סביב קבוצת הכרומוזומים בכל קצה. כאשר המעטפת הגרעינית מתחדשת על ידי קישור לכרומוזומים, נוצרים שני גרעינים בתא אחד. Telophase מסומן גם על ידי התמוססות של microtubules kinetochore והמשך התארכות של microtubules קוטביים. ככל שהממברנות הגרעיניות משתנות, הכרומוזומים מתחילים להתפרק ולהיות מפוזרים יותר. לאחר השלמת כל התהליכים, שני התאים החדשים מתחילים לתפקד כאילו כלום לא קרה.
כפי שראינו, ציטוקינזיס הוא תהליך מורכב, אך יחד עם זאת מובן ומרתק. מדענים עדיין חוקרים את התכונות המבניות של התא.
