Czym jest kinetochore?



The kinetochore jest strukturą białkową specjalizującą się w przenoszeniu chromosomów - włókien zawierających materiał genetyczny - do komórki, która zostanie podzielona przez jeden z dwóch procesów podziału komórki (mitoza lub mejoza).

Kinetochory powstają w wyniku połączenia różnych białek w obszarze zwanym centromerem, który znajduje się w centrum powielonego chromosomu. Centromer jest głównym punktem połączenia między mikrotubulami wrzeciona a chromosomami, w taki sposób, że mogą być równomiernie rozłożone między powstałe komórki.

Niektóre organizmy mają tylko ten centralny obszar, w którym znajduje się centromer. Organizmy te nazywane są „monocentrycznymi” i obejmują kręgowce, dużą część roślin i grzybów.

Przeciwnie, istnieją pewne organizmy, takie jak nicienie (płaskie robaki) i niektóre rośliny, które gromadzą kinetochory w rozproszonym centromerze wzdłuż chromosomu, organizmy te nazywane są „holocentricos”.

Indeks

  • 1 Struktura kinetochoru
  • 2 funkcje Kinetochore
  • 3 Znaczenie w podziale komórek
  • 4 odniesienia

Struktura kinetochoru

Kinetochor składa się z regionu wewnętrznego i regionu zewnętrznego. Wewnętrzny region jest połączony z centromerem przez wysoce powtarzalny DNA zwany „centromerowym DNA”. Ten materiał jest składany w specjalnej formie chromatyny.

Zewnętrzny obszar kinetochoru jest bogaty w białka, które służą do połączenia z mikrotubulami, które tworzą włókna wrzeciona na każdym końcu biegunów komórki, która ma się podzielić. Te dynamiczne składniki działają tylko podczas mitozy.

Opisano trzeci region zwany koroną włóknistą, który leży pomiędzy częściami wewnętrznymi i zewnętrznymi. Korona włóknista jest tworzona z sieci stałych i tymczasowych białek, a jej zadaniem jest regulowanie połączenia mikrotubul z płytką zewnętrzną.

Każdy region działa w określony sposób, aby pomóc w separacji chromatyd siostrzanych. Ich działania i związki zachodzą tylko podczas podziału komórek i są niezbędne, ponieważ pomagają rozdzielić chromatydy. Każda chromatyda ma swój własny kinetochor.

Funkcje Kinetochore

Kinetochore spełnia wiele ważnych funkcji dzielącej komórki, w tym:

-Połączenie końców mikrotubuli z chromosomami

-Sprawdzanie tych skrzyżowań przed podziałem komórek

-Aktywacja punktu kontrolnego w celu opóźnienia postępu cyklu komórkowego (jeśli wykryte zostaną defekty)

-Generowanie siły niezbędnej do przesunięcia chromosomów w kierunku biegunów.

Znaczenie w podziale komórek

Podczas cyklu komórkowego przeprowadza się kontrole na pewnych etapach, aby zapewnić prawidłowy i bezbłędny podział komórek.

Jedna z kontroli polega na upewnieniu się, że włókna wrzeciona są prawidłowo przymocowane do chromosomów w ich kinetochorach. Jeśli nie, komórka może mieć nieprawidłową liczbę chromosomów.

Po wykryciu błędów proces cyklu komórkowego zatrzymuje się do momentu wprowadzenia poprawek. Jeśli tych błędów nie da się skorygować, komórka ulegnie samozniszczeniu w procesie zwanym apoptozą..

Wreszcie kinetochore jest niezbędną maszyną molekularną, która napędza segregację chromosomów podczas mitozy i mejozy. Zidentyfikowano około 100 białek z szerokim zakresem ważnych funkcji dla prawidłowego podziału komórek.

Referencje

  1. Albertson, D. G., i Thomson, J. N. (1993). Segregacja chromosomów holocentrycznych w mejozie u nicienia, Caenorhabditis elegans. Badania chromosomowe, 1(1), 15-26.
  2. Chan, G.K., Liu, S.T. i Yen, T.J. (2005). Struktura i funkcja kinetochoru. Trendy w biologii komórki, 15(11), 589-598.
  3. Cheeseman, I. M. (2016). Kinetochore. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 6(7), 1-19.
  4. Cleveland, D. W., Mao, Y. i Sullivan, K. F. (2003). Centromery i kinetochory: od epigenetyki do sygnalizacji mitotycznego punktu kontrolnego. Komórka, 112(4), 407-421.
  5. Johnson, M. K. i Wise, D. A. (2009). Kinetochore rusza naprzód: wkład technik molekularnych i genetycznych w nasze rozumienie mitozy. BioScience, 59(11), 933-943.
  6. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. i Martin, K. (2016). Molekularna biologia komórkowa (8 wyd.). W. H. Freeman and Company.
  7. Maiato, H. (2004). Dynamiczny interfejs kinetochore-mikrotubule. Journal of Cell Science, 117(23), 5461-5477.
  8. van Hooff, J. J., Tromer, E., van Wijk, L.M., Snel, B., & Kops, G. J. (2017). Ewolucyjna dynamika sieci kinetochorów u eukariotów ujawniona przez genomikę porównawczą. Raporty EMBO, 1-13.