A kinetochore egy olyan fehérjeszerkezet, amely a kromoszómák mozgatására specializálódott - a szálak, amelyek genetikai anyagot tartalmaznak - egy olyan sejtben, amely a sejtosztódás két folyamatának egyikében (mitózis vagy mejozis) osztódni fog.
A kinetochorákat különféle fehérjék összegyűjtésével alakítják ki egy olyan centromer nevű területen, amely egy duplikált kromoszóma közepén helyezkedik el. A centromer a fő összekötő pont az orsó mikrotubulusai és a kromoszómák között oly módon, hogy ezek egyenlően oszlanak meg a kapott sejtek között.
Egyes organizmusoknak csak ez a központi régiója van, ahol a centromer található. Ezeket az organizmusokat "monocentrikus" -nak nevezik, ide tartoznak a gerincesek, a növények nagy része és a gombák.
Ellenkezőleg, vannak olyan organizmusok, mint például fonálférgek (lapos férgek) és néhány növény, amelyek a kinetokorákat diffúz centromerben gyűjtik össze a kromoszóma mentén. Ezeket az organizmusokat holocentrikusnak nevezik.
A kinetochore felépítése
A kinetochore egy belső és egy külső régióból áll. A belső régiót erősen ismétlődő, „centromer DNS-nek” nevezett DNS-sel kötik össze a centromerrel. Ez az anyag a kromatin speciális formájává válik.
A kinetochore külső része gazdag fehérjékben, amelyek kapcsolódnak mikrotubulusokhoz, amelyek az orsószálakat alkotják egy megoszló sejt pólusának mindkét végén. Ezek a dinamikus komponensek csak a mitózis alatt működnek.
A rostos korona nevű harmadik régiót leírták, amely a belső és a külső rész között helyezkedik el. A rostos koronát állandó és ideiglenes fehérjékből hozzák létre, és annak feladata, hogy segítse a mikrotubulusoknak a külső lemezhez történő rögzítését.
Minden régió sajátos módon működik a nővérekromatidok szétválasztásának elősegítésében. Tevékenységeik és kapcsolataik csak a sejtosztódás során fordulnak elő, és nélkülözhetetlenek, mivel segítik a kromatidok szétválasztását. Minden kromatidnak megvan a maga kinetochore.
Kinetochore funkciók
A kinetochore számos fontos funkciót lát el az osztó cellában, beleértve a következőket:
-A mikrotubulusok végeinek kötődése a kromoszómákhoz
-Ellenőrizze ezeket a szakszervezeteket a cellaosztás előtt
-Ellenőrzőpont aktiválása a sejtciklus előrehaladásának késleltetésére (ha hibákat észlelnek)
- A kromoszómák pólusok felé történő mozgásához szükséges erő generálása.
Fontosság a sejtosztódásban
A cellaciklus során bizonyos szakaszokban ellenőrzéseket végeznek annak biztosítása érdekében, hogy a cellamegosztás megfelelő módon és hibátlanul történjen.
Az egyik ellenőrzésnek meg kell győződnie arról, hogy az orsószálak megfelelően vannak-e rögzítve a kinetokorák kromoszómáiban. Ha nem, a sejt rossz számú kromoszómát eredményezhet.
Hiba észlelésekor a cellaciklus folyamat leáll, amíg a javítások nem készülnek. Ha ezeket a hibákat nem lehet kijavítani, akkor a cella önmegsemmisül egy apoptózisnak nevezett folyamat révén.
Végül, a kinetochore alapvető molekuláris gép, amely a mitózis és a meiosis során kromoszóma szegregációt hajt végre. Körülbelül 100 olyan fehérjét azonosítottak, amelyek a sejtek megfelelő megosztásához fontos funkciók széles skáláját tartalmazzák.
Irodalom
- Albertson, DG, és Thomson, JN (1993). A holocentrikus kromoszómák szétválasztása a fonálférgek meiozisában, Caenorhabditis elegans. Chromosoma Research, 1 (1), 15–26.
- Chan, GK, Liu, ST és Yen, TJ (2005). A Kinetochore felépítése és működése. Trends in Cell Biology, 15 (11), 589–598.
- Cheeseman, IM (2016). A Kinetochore. Cold Spring Harbor perspektívák a biológiában, 6. (7), 1–19.
- Cleveland, DW, Mao, Y. és Sullivan, KF (2003). Centromer és kinetochores: az epigenetiától a mitotikus ellenőrzőpont jelzésig. Cell, 112 (4), 407-421.
- Johnson, MK és Wise, DA (2009). A Kinetochore előre mozog: A molekuláris és genetikai technikák hozzájárulása a mitózis megértéséhez. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. és Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8. kiadás). WH Freeman és társaság.
- Maiato, H. (2004). A dinamikus kinetochore-mikrotubulus interfész. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461–5477.
- van Hooff, JJ, Tromer, E., van Wijk, LM, Snel, B., és Kops, GJ (2017). A kinetochore-hálózat evolúciós dinamikája az eukariótákban, összehasonlító genomika segítségével. EMBO jelentések, 1–13.