Det kinetochore Det er et proteinkompleks, der er forbundet med centromerer af kromosomer i højere eukaryoter. Det repræsenterer det vigtigste fastgørelsespunkt for spindelens mikrotubuli under celledeling, enten ved mitose eller ved meiose.
Eukaryote kromosomer har en særlig region kendt som centromeren, som faktisk er et meget kompakt segment af DNA (i form af kromatin), hvis hovedfunktion er at sikre korrekt distribution af duplikerede kromosomer under celledeling..
Under mitose duplikeres f.eks. Det genetiske materiale (DNA) i en celle under interface, hvilket resulterer i dannelsen af to kopier af hvert kromosom, som kondenserer under metafase og visualiseres som to søsterkromatider, der er forbundet sammen gennem centromeren.
Adskillelsen af disse kromatider mod hver pol af cellen, når delingen begynder, sker takket være adhæsionen af mikrotubuli i den mitotiske spindel til det centromere område, specifikt til det dertil knyttede proteinkompleks, kendt som kinetochore..
Hvert kromosom er forbundet med to kinetochore, hvortil der er fastgjort mikrotubuli af den mitotiske spindel kendt som kinetochoriske mikrotubuli. Denne forening opstår takket være forbindelsen mellem mikrotubuli og proteinfibre, der kommer ud fra kinetochore.
Artikelindeks
Kinetochores dannes i den centromere region af kromosomer efter deres duplikering, som finder sted i trinene før celledeling.
Denne dannelse afhænger af sammenhængen mellem kinetochore og specielle dele af DNA i centromerområdet, der tjener som et stillads til dannelsen af førstnævnte..
I disse regioner dannes nukleosomer, der komprimerer centromerisk DNA i form af kromatin, med en speciel variant af histon H3.
Der er nogle forskelle i kinetokorens struktur mellem plante- og dyreceller, og det er kinetokoren for cellerne hos pattedyr, der er blevet undersøgt mest omfattende..
Generelt siges det, at kinetochore-proteinkomplekset har en "laminar" struktur med en indre region og en ekstern, den første specialiseret i forening af proteiner til kromosomalt DNA og den anden i forening af spindelfibre..
Nogle specialister på området fremhæver tilstedeværelsen af et tredje "ark" eller "lag", der repræsenterer grænsefladen mellem de interne og eksterne regioner..
Den indre region af kinetochore er dannet af et konstitutivt netværk af proteiner associeret med centromeren, kendt som CCAN (fra engelsk Konstitutivt Centromere-associeret netværk), hvoraf mange er direkte forbundet med histonproteinerne i de centromere nukleosomer.
Den ydre region af kinetochore består derimod af to hovedproteinkomplekser kendt som Ndc80-komplekset og Mis12-komplekset, der hver består af flere proteinunderenheder..
Af begge er Ndc80 essentiel for dannelsen af mikrotubuli-bindingssteder, og Mis12 er "bindingen" mellem komponenterne i den indre og ydre region af kinetochore..
Dannelsen af kinetochores i eukaryote kromosomer afhænger af mere end 50 proteiner (nogle forfattere foreslår, at mere end 100), og det er under denne proces, at de indre og eksterne regioner i disse strukturer bliver tydelige og dannes..
Det vigtigste referencepunkt for dannelsen af kinetochore på de kromosomale centromerer er varianten af histon H3 kendt som Cse4 / Cnp1 / CENP-A, da det er nødvendigt for lokalisering af næsten alle proteinerne i kinetochore..
Vi kan sige, at samlingsprocessen for dette kompleks kræver den specifikke anerkendelse af flere deltagere, hver med specifikke funktioner og sandsynligvis i en sekvens eller hierarkisk rækkefølge:
- Nogle proteiner fungerer i genkendelsen af de involverede dele, det vil sige de centromere nukleosomer og mikrotubuli i spindlen..
- Nogle proteiner fungerer ved at stabilisere proteinkomplekserne omkring centromeren.
- Andre deltager i at stabilisere krydset mellem mikrotubuli og kinetochore..
- Der er proteiner, der forhindrer adskillelsen af kromatiderne, indtil kinetochores er perfekt knyttet til den mitotiske spindel fra hver cellepol..
- Der er også proteiner, der forbinder kromosomernes bevægelse med depolymeriseringen af spindelens mikrotubuli..
- Disse komplekser inkluderer også motoriske proteiner, såsom dynein / dynactin-paret, der blandt andet fungerer ved rekruttering af regulatoriske proteiner til kinetochore og i bevægelsen af kromatider..
- Endelig er der proteiner, der regulerer funktionen af de andre proteiner i komplekset, hæmmer eller fremmer deres aktivitet..
Kinetochore er en meget vigtig delkompleks forbundet med centromeren, fordi, som vi har kommenteret, afhænger den korrekte segregering eller adskillelse af søsterkromatider under celledeling..
Adskillelsen af disse kromatider er afgørende for opretholdelsen af cellelivet, da hver dattercelle skal modtage den samme mængde genetisk materiale under den deling af cellen, der giver anledning til det, for at opretholde cellelinien og / eller organismen i spørgsmålet.
Ud over denne funktion foreslår mange forfattere, at kinetochore fungerer som et organiserende center for mikrorørene, der er rettet mod kromosomerne..
Celledeling, hvad enten det er ved mitose eller meiose, er en delikat proces, der kræver stor omhu og strenghed, hvilket fremgår af eksistensen af såkaldte "kontrolpunkter".
Et af disse kontrolpunkter indebærer, at cellen "sørger" for, at de mitotiske spindelfibre er fastgjort korrekt til kromosomerne gennem kinetochores. Fibrene fra de modsatte poler i opdelingscellen skal fastgøres til hver af søsterkromatiderne for at adskille dem korrekt.
Når kromosomerne er blevet duplikeret korrekt, fungerer kinetochores og fibrene i den mitotiske spindel i rækkefølgen af kromosomerne og deres kopier i den centrale region af cellen (også kendt som metafasepladen)..
Under anafase, Når spindelfibrene "trækker" hver kopi af kromosomerne mod modsatte poler i cellen, adskilles nogle af de kinetokoriske proteiner, der holder søsterkromatiderne sammen, så de adskilles.
Meiose er en proces med celledeling meget ens og samtidig meget forskellig fra mitose, da cellen deler sig "to gange".
Under den første meiotiske deling fastgøres kinetochorerne til spindelfibrene, der kommer fra hver pol, der adskiller de homologe kromosomer og ikke søsterkromatiderne..
Senere, under anden division, er kinetochores igen forbundet med fibrene i spindlen, der opstår fra hver pol, der adskiller søsterkromatiderne for deres fordeling blandt dattercellerne..
Succesen med produktionen af "sunde" kønsceller afhænger i høj grad af den korrekte funktion af kinetochores på hvert kromosom, da den fejlagtige adskillelse af ethvert kromosom kan forårsage vigtige patologiske tilstande hos mennesker, såsom trisomi 21 eller Down syndrom, for eksempel.
Endnu ingen kommentarer