Kinetochore: ما هو ، خصائص ووظائف هذا الجزء من الكروموسوم

الحمض النووي هو مكتبة الحياة. في تسلسل النيوكليوتيدات التي تشكل هذا الحلزون المزدوج المعروف ، توجد إجابات لجميع العمليات البيولوجية ، لأن هذا الحمض النواة تحتوي على التعليمات الجينية المستخدمة في تطوير وعمل جميع الكائنات الحية (نستبعد بوعي فايروس).

في الخلايا حقيقية النواة ، يتم لف الحمض النووي في غشاء نووي ، لكن هذا لا يمنعه من الاتصال ببقية الجهاز الخلوي. من خلال عمليات النسخ والترجمة (بوساطة الحمض النووي الريبي والإنزيمات والريبوزومات) ، تتوفر جميع معلومات الترميز في الجينوم يمكن ترجمته إلى تخليق البروتين ، وبالتالي ، فإنه يتيح أي عملية التمثيل الغذائي على مستوى الخلايا والأنسجة.

بالإضافة إلى هذه الآلية الرائعة ، فإن الحمض النووي هو أساس التطور نفسه. بفضل هذا البوليمر الحيوي على شكل حلزون مزدوج ، ترث الكائنات الحية المعلومات من آباؤنا وأمهاتنا ، علاوة على ذلك ، نتحول كأنواع ونخضع للتغيرات على مر العصور. قرون. يتم تجميع الحمض النووي في خلايانا على شكل كروموسومات ، واليوم سنخبرك بكل شيء عن جزء أساسي منها: سينيتوشور.

• مقالات لها صلة: "الكروموسومات: ما هي وخصائصها وكيف تعمل"

ما هي الكروموسومات وكيف يتم تنظيمها؟

نبدأ بتأسيس سلسلة من المصطلحات الأساسية ، لأنه أولاً وقبل كل شيء من الضروري معرفة الخصائص الجينية للبشر. أنا وأنت (وحفظ الاستثناءات) ، لدينا في كل خلية من خلايانا 23 زوجًا من الكروموسومات (2n ، ثنائية الصبغيات) ، أي ما مجموعه 46. تسمى الخلايا التي تشكل الأنسجة الجسدية ، وكلها تنقسم عن طريق الانقسام: بسبب هذه الآلية ، ستحصل كل خلية مشتقة من أخرى على نفس القدر من المعلومات الجينية ، أي 46 كروموسومًا أو 23 زوجًا.

من ناحية أخرى ، تنقسم خلايانا الجنسية عن طريق الانقسام الاختزالي ، وهي عملية تتشكل فيها الأمشاج أحادية العدد (n) ، وهي البويضات والحيوانات المنوية ، مع 23 كروموسومًا. وهكذا ، عندما يتم إنشاء الزيجوت عن طريق اندماج هذه الخلايا الجنسية ، يتم استعادة حالة ثنائية الصبغيات (23 + 23: 46) ويؤدي الجنين إلى تكوين إنسان وظيفي بعد التطور. بناءً على هذه الفرضية ، ستفهم أن نصف معلوماتك الجينية تأتي من والدك ، بينما يأتي النصف الآخر من جينوم والدتك.

الحيوانات المنوية أحادية الصيغة الصبغية (ن: 23) + بويضة أحادية الصيغة الصبغية (ن: 23) = زيجوت ثنائي الصبغة (2 ن: 46)

بالإضافة إلى أنماط الوراثة ، من المهم معرفة أن الحمض النووي متجمع في نواة خلايانا في مادة تسمى الكروماتين ، والتي بدورها تشكل كروموسومًا. إذا تخيلت كروموسومًا على شكل X وقصته إلى نصفين على المحور الرأسي ، فإن كل وحدة من الوحدتين اللتين تحصل عليهما تُعرف بالكروماتيدات. بناءً على هذه الفرضية ، نلاحظ الأقسام التالية في كروموسوم عادي:

• الفيلم والمصفوفة: يتم تحديد كل كروموسوم بواسطة غشاء ، والذي بدوره يحيط بداخله مادة هلامية.
• Chromonemes: الهيكل الخيطي الذي يتكون من كل من الكروماتيدات 2 ، أي النصفين اللذين يشكلان الكروموسوم على شكل X. وهي مكونة من الحمض النووي والبروتينات.
• الكرومومرات: تعاقب الحبيبات المصاحبة للكرومونات بطولها.
• السنترومير: هو الجزء الضيق الذي يفصل بين ذراعي الكروموسوم. لكي نفهم بعضنا البعض ، يتعلق الأمر بمركز X.
• الانقباضات الثانوية: مناطق من الكروموسوم تقع في نهايات الذراعين.
• التيلوميرات: أطراف الكروموسومات. لا تتكاثر بشكل كامل أثناء انقسام الخلية ، لذلك مع كل خلية جديدة تصبح أقصر قليلاً. هم مسؤولون عن الشيخوخة والشيخوخة الخلوية.

يحتوي الكروموسوم على مئات الآلاف من الجينات ، لذلك من الواضح أنه يجب أن يخضع لسلسلة من التغييرات في حان الوقت لتكرار الخلية عن طريق الانقسام ، أي يتم تكوين جسمين من الخلايا حيث كان هناك سابقًا واحد. هنا يلعب السنترومير دورًا أساسيًا ، والذي لا يمكن أن يعمل بدون عمل kinetochore..

• قد تكون مهتمًا بـ: "التيلوميرات: ما هي وخصائصها وكيف ترتبط بالعمر"

ما هو kinetochore؟

إن kinetochore هو هيكل ثلاثي الصفائح على شكل قرص ، يقع في مركز كل كروموسوم. ترتكز الأنابيب الدقيقة للمغزل الانقسامي على هذا الهيكل الفردي أثناء عمليات انقسام الخلايا ، والتي سنشرحها بإيجاز في السطور اللاحقة.

يبلغ قطر kinetochore ما بين 350 و 500 نانومتر ، وبفضل وظيفته ، يتم تنظيم الحركات المختلفة للكروموسومات التي تكون مدهشة للغاية أثناء الانقسام الفتيلي.. في الكروموسومات الحيوانية ، يتم التمييز بين جزأين أساسيين: الجزء الداخلي والخارجي.

يتم تنظيم kinetochore الداخلي على تسلسل الحمض النووي عالي التكرار ويتجمع على شكل متخصص من الكروماتين. الجزء الداخلي محب للتسمم وهو على اتصال مباشر بالكروموسوم ، بسمك حوالي 40 نانومتر.

من ناحية أخرى ، فإن kinetochore الخارجي عبارة عن بنية بروتينية بها العديد من المكونات الديناميكية التي تعمل فقط أثناء انقسام الخلية.

دور kinetochore في انقسام الخلايا

لفهم الغرض من kinetochore ، يجب علينا مراجعة عملية انقسام الخلية بإيجاز. سنركز على الانقسام الفتيلي ، لأنه من الأسهل شرحه ويخدمنا بشكل مثالي لتمثيل عمل هذا الهيكل. نقول لكم تلخيص مراحلها:

• الواجهة: المرحلة التي تقضي فيها الخلية معظم حياتها. خلال ذلك ، يحدث تكرار المعلومات الوراثية استعدادًا للانقسام.
• الطور الأولي: تتكثف الكروموسومات ويتكسر الغشاء النووي وتتشكل ألياف المغزل الانقسامي.
• Metaphase - تصطف الكروموسومات المنسوخة في منتصف الخلية.
• الطور الطور: تنفصل الكروموسومات وتتطاول الخلية بأقطاب مميزة.
• يتم إعادة تشكيل الأغشية النووية عند القطبين ويتم تشكيل غشاء الخلية الجديد لتكوين خليتين مستقلتين.

من خلال هذه العملية ، حيث كانت هناك خلية واحدة من قبل ، يوجد الآن 2. كما يمكنك أن تتخيل تتألق وظيفة Kinetochore في الطور الطوري والصعود.

ينضم إلى هذا الهيكل أنابيب مجهرية، وهي تشكيلات غير مستقرة من ألفا وبيتا توبيولين والتي تؤدي إلى ما يعرف باسم المغزل الانقسامي. في الطور الاستباقي ، يتم محاذاة جميع الكروموسومات في وسط الخلية ، وخلال الطور ، يتم نقل كل من الكروماتيدات بعيدًا بفضل عمل الأنابيب الدقيقة. Kinetochores هي نقاط الوصل حيث يتم تثبيت تكوينات التوبولين ، لذلك بدونها ، سيكون من المستحيل إجراء انقسام الخلية.

بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن يختلف عدد الأنابيب الدقيقة التي ترتبط بكل حركية بشكل كبير اعتمادًا على الأنواع التي يتم الرجوع إليها. على سبيل المثال ، في الخميرة Saccharomyces cerevisiae ، يرتبط أنبوب دقيق واحد مع كل kinetochore ، بينما في الثدييات يزيد هذا العدد بسهولة من 15 إلى 35. ومع ذلك ، لا تصل جميع الأنابيب الدقيقة للمغزل الانقسامي إلى الحركية.

Kinetochores ونقطة تفتيش الانقسام

نقطة تفتيش الانقسام هي آلية رائعة تضمن صحة انقسام الكروموسوم أثناء العملية. تتحقق الآليات المتضمنة هنا من أن المرحلة التالية من دورة الخلية يمكن تمريرها أثناء الانقسام ، منذ ذلك الحين يمكن أن يتسبب العدد الخاطئ للكروموسومات في النسخ الابنة في موت الخلايا (في أفضل الحالات) أو سلسلة من الاختلالات والتغييرات.مثل متلازمة داون وأنواع معينة من السرطان.

تعمل kinetochores كنوع من نقاط التفتيش الانقسامية ، لأنه إذا اكتشفوا خطأ ، فسيتم تأخير الخروج إلى المرحلة التالية حتى يتم حلها. بالطبع ، إنها ليست آلية واعية من جانب الخلية ، لكنها تعكس مستوى التنقية الذي اكتسبه جسمنا حتى يسير كل شيء على ما يرام.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الاختلافات بين الانقسام والانقسام الاختزالي"

سيرة ذاتية

من خلال استكشاف kinetochores ، وضعنا أسس الوراثة البشرية ، وهيكل الكروموسوم ، ومراحل الانقسام الانقسام - لا أكثر ولا أقل. مع كل المعرفة المكتسبة هنا ، من السهل الوصول إلى نتيجة واضحة ، لكنها تتطلب ذلك مئات السنين من البحث: جسم الإنسان عمل فني حقيقي من وجهة نظر تطوري.

كل جزء صغير من كل جزء من أجزاء الجسم له وظيفة أساسية لا يمكن الاستغناء عنها. بدون الذهاب إلى أبعد من ذلك ، بدون kinetochores ، لا يمكن تثبيت الأنابيب الدقيقة ، وبالتالي ، سيكون من المستحيل إجراء الانقسام. في نظام الأعضاء البشرية ، كل هيكل مهم.

المراجع الببليوغرافية:

• Cinetochoir ، عيادة جامعة نافارا (CUN). التقطت في 5 مارس في https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/cinetocoro
• فلاميني ، م. A.، González، N. في ، باربيتو ، سي. G.، Badrán، A. F. ، & مورينو ، ف. تم العثور على R. (1996). دراسة عن عامل منشأ الورم الذي يحفز الانقسام الكبدي. أناليكتا البيطرية ، 16.
• الجينات والكروموسومات MSDmanuals. التقطت في 5 مارس في https://www.msdmanuals.com/es/hogar/fundamentos/gen%C3%A9tica/genes-y-cromosomas#:~:text=Un%20cromosoma%20contiene%20de%20cientos, بواسطة٪ 20m٪ C3٪ A1s٪ 20de٪ 20un٪ 20gen.
• ميندوزا ، م. أنا. N. ، Arques ، C. P. ، نيكولاس ، ف. إي. ، ومولا ، ف. ج. (2020). الفسيفساء المركزية:: تنظيم جديد للكروماتين المركزي في الفطريات التي فقدت CENP-A. [البريد الإلكتروني محمي] المنتدى، (69)، 4.
• فالديفيا ، م. ج. م. (1993). الحركية. البحث والعلوم ، (204) ، 76-82.
• ويليامز ، س. ج. (2016). الحديث المتبادل بين تجميع kinetochore والتماسك في centromeres.