Kinetohoor: mis see on, selle kromosoomi osa omadused ja funktsioonid

DNA on elu raamatukogu. Selle tuntud topeltheeliksi moodustavate nukleotiidide järjestuses on vastus kõigile bioloogilistele protsessidele, kuna see hape nukleiin sisaldab geneetilisi juhiseid, mida kasutatakse kõigi elusorganismide arengus ja toimimises (välistame teadlikult viirus).

Eukarüootsetes rakkudes on DNA mähitud tuumamembraaniga, kuid see ei takista tal kontakti ülejäänud rakuseadmega. Transkriptsiooni ja translatsiooni protsesside kaudu (mida vahendavad RNA, ensüümid ja ribosoomid) on kogu kodeeriv teave olemas genoomis võib selle üle kanda valgusünteesiks ja seetõttu võimaldab see rakkude ja kudede tasandil mis tahes metaboolset protsessi.

Lisaks sellele põnevale mehhanismile on DNA evolutsiooni aluseks. Tänu sellele topeltheeliksikujulisele biopolümeerile pärivad elusolendid teavet meie isad ja emad ning lisaks muteerusime liikidena ja varieerume kogu maailmas sajandeid. DNA on meie rakkudes rühmitatud kromosoomide kujul ja täna räägime teile kõigile nende olulisest osast: kinetokoor.

• Seotud artikkel: "Kromosoomid: mis need on, omadused ja kuidas nad töötavad"

Mis on kromosoomid ja kuidas need on korraldatud?

Alustame põhiterminite seeria loomisega, sest kõigepealt on vaja teada inimeste geneetilisi omadusi. Nii teie kui ka mina (ja säästvad erandid) on meil igas rakus 23 kromosoomipaari (2n, diploidsus), see tähendab kokku 46. Kudesid moodustavaid rakke nimetatakse somaatilisteks ja need kõik jagunevad mitoosiga: Selle mehhanismi tõttu on igal teisest tuletatud rakul sama palju geneetilist teavet, see tähendab 46 kromosoomi või 23 paari.

Teiselt poolt jagunevad meie sugurakud meioosiga, protsessiga, mille käigus moodustuvad haploidsed sugurakud (n), milleks on munarakud ja sperma, millel on 23 kromosoomi. Seega, kui nende sugurakkude sulandumisel tekib sigoot, taastub diploidsuse seisund (23 + 23: 46) ja lootel tekib pärast arengut funktsionaalne inimene. Selle eelduse põhjal saate aru, et pool teie geneetilisest teabest pärineb teie isalt, teine ​​pool aga ema genoomilt.

Haploidne sperma (n: 23) + haploidne munarakk (n: 23) = diploidne sügoot (2n: 46)

Peale pärilikkuse mustrite on oluline teada, et DNA on rühmitatud meie rakkude tuumas kromatiini-nimelisse ainesse, mis omakorda moodustab kromosoomi. Kui kujutate ette X-kujulist kromosoomi ja lõikate selle vertikaalteljel pooleks, nimetatakse kõiki saadud 2 ühikut kromatiidideks. Selle eelduse põhjal jälgime normaalse kromosoomi järgmisi sektsioone:

• Kile ja maatriks: iga kromosoom on piiratud membraaniga, mis omakorda ümbritseb želatiinset ainet.
• Kromoneemid: niitkonstruktsioon, mis koosneb igast kahest kromatiidist, see tähendab pooled, mis moodustavad X-kujulise kromosoomi. Need koosnevad DNA-st ja valkudest.
• Kromomeerid: järjestikused graanulid, mis on kromoneemidega kogu pikkuses kaasas.
• Centromere: see on kitsas sektsioon, mis eraldab kromosoomi harusid. Meie üksteise mõistmiseks on see umbes X keskpunkt.
• Sekundaarsed kitsendused: kromosoomi piirkonnad, mis asuvad käte otstes.
• Telomeerid: kromosoomide otsad. Nad ei paljune kogu raku jagunemise ajal, nii et iga uue rakuga muutuvad nad veidi lühemaks. Nad vastutavad vananemise ja rakulise vananemise eest.

Kromosoom sisaldab sadu tuhandeid geene, seega peab see selgelt läbi viima mitmeid muutusi aeg raku paljunemiseks mitoosi abil, see tähendab, et moodustub 2 rakukeha seal, kus see varem oli üks. Siin mängib olulist rolli tsentromeer, mis ei saaks toimida ilma kinetokoorita..

• Teile võivad huvi pakkuda: "Telomeerid: mis need on, omadused ja kuidas need on vanusega seotud"

Mis on kinetohoor?

Kinetohoor on trilaminaarse kettakujuline struktuur, mis asub iga kromosoomi tsentromeeris. Sellele ainsuse struktuurile on rakujagunemisprotsesside käigus kinnitatud mitootilise spindli mikrotuubulid, mida me järgnevates ridades lühidalt selgitame.

Kinetohoori läbimõõt on vahemikus 350 kuni 500 nanomeetrit ja tänu oma funktsionaalsusele orkestreeritakse mitoosi ajal nii silmatorkavaid kromosoomide erinevaid liikumisi.. Loomkromosoomides eristatakse 2 olulist osa: sisemine ja välimine.

Sisemine kinetokoor on korraldatud väga korduvatel DNA järjestustel ja koondub spetsiaalsele kromatiini vormile. Sisemine osa on osmofiilne ja on otseses kontaktis umbes 40 nanomeetri paksuse kromosoomiga.

Teiselt poolt on väline kinetohoor paljude dünaamiliste komponentidega valgu struktuur, mis toimib ainult rakkude jagunemise ajal.

Kinetohoori roll rakkude jagunemises

Kinetohoori eesmärgi mõistmiseks peame lühidalt üle vaatama rakkude jagunemise protsessi. Keskendume mitoosile, kuna seda on palju lihtsam seletada ja see on meile suurepäraseks selle struktuuri töö näitlikustamiseks. Me ütleme teile selle kokkuvõtlikud etapid:

• Liides: faas, milles rakk veedab suurema osa oma elust. Selle käigus toimub geneetilise teabe replikatsioon mitoosi ettevalmistamisel.
• Profaas: kromosoomid kondenseeruvad, tuumamembraan puruneb ja moodustuvad mitootilise spindli kiud.
• Metafaas - paljundatud kromosoomid asuvad rivi keskel rakus.
• Anafaas: kromosoomid eralduvad ja rakk pikeneb, eristuvate poolustega.
• Tuumamembraanid moodustatakse 2 poolusel uuesti ja uus rakumembraan moodustatakse kahe iseseisva raku loomiseks.

Selle protsessi kaudu, kus varem oli üks lahter, on nüüd 2. Nagu võite ette kujutada Kinetohoori funktsionaalsus särab metafaasis ja anafaasis.

Selle struktuuriga on ühendatud mikrotuubulid, mis on alfa- ja beeta-tubuliini ebastabiilsed moodustised, mis tekitavad nn mitootilise spindli. Metafaasis on kõik kromosoomid joondatud raku keskele ja anafaasi ajal kantakse kõik kromatiidid tänu mikrotuubulite toimele. Kinetohoorid on liitumispunktid, kuhu need tubuliini moodustised on kinnitatud, nii et ilma nendeta oleks rakkude jagunemine võimatu.

Lisaks tuleb märkida, et iga kinetokooriga seonduvate mikrotuubulite arv on sõltuvalt uuritavast liigist väga erinev. Näiteks pärmis Saccharomyces cerevisiae on iga kinetokooriga seotud üks mikrotuubul, samas kui imetajatel suureneb see arv kergesti 15-lt 35-le. Kuid mitte kõik mitootilise spindli mikrotuubulid ei jõua kinetohooridesse.

Kinetohoorid ja mitoosi kontrollpunkt

Mitoosi kontrollpunkt on põnev mehhanism, mis tagab protsessi käigus kromosoomide jaotuse korrektsuse. Siinkohal kasutatavad mehhanismid kinnitavad, et rakutsükli järgmine faas on jagamise ajal läbitav, valesti määratud kromosoomide arv tütareksemplarides võib põhjustada rakusurma (parimal juhul) või rida düsfunktsioone ja muutusinagu Downi sündroom ja teatud tüüpi vähk.

Kinetohoorid toimivad omamoodi mitootilise kontrollpunktina, kuna rikke avastamisel lükkub järgmisse faasi väljumine kuni selle lahendamiseni. Muidugi pole see raku teadlik mehhanism, kuid see peegeldab meie keha täpsustustaset, et kõik sujuks hästi.

• Teile võivad huvi pakkuda: "Mitoosi ja meioosi erinevused"

Jätka

Kinetohoore uurides oleme pannud aluse inimese pärimisele, kromosoomistruktuurile ja mitootilise jagunemise faasidele - ei rohkem ega vähem. Kõigi siin omandatud teadmiste juures on lihtne jõuda ilmsele, kuid nõutule järeldusele sadu aastaid kestnud uurimistöö: inimkeha on vaatepunktist tõeline kunstiteos evolutsiooniline.

Iga väike osa meie kehaosadest täidab olulist ja asendamatut funktsiooni. Ilma kaugemale minemata, ilma kinetokoorideta ei saaks mikrotuubuleid kinnitada ja seetõttu oleks mitoosi teostamine võimatu. Inimese elundisüsteemis loeb iga struktuur.

Bibliograafilised viited:

• Cinetochoir, Navarra ülikooli kliinik (CUN). Korjas üles 5. märtsil aastal https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/cinetocoro
• Flamini, M. A., González, N. V., Barbeito, C. G., Badrán, A. F., & Moreno, F. R. (1996). Uuring tuumori päritolu faktori kohta, mis stimuleerib hepatotsüütilist mitoosi. Veterinaaria Analecta, 16.
• Geenid ja kromosoomid, MSDmanuals. Korjas üles 5. märtsil aastal https://www.msdmanuals.com/es/hogar/fundamentos/gen%C3%A9tica/genes-y-cromosomas#:~:text=Un%20cromosoma%20contiene%20de%20cientos, % 20m% C3% A1s% 20de% 20un% 20gen.
• Mendoza, M. Mina N., Arques, C. P., Nicolás, F. E., & Mula, V. G. (2020). Mosaiik-tsentromeerid:: tsentromeerilise kromatiini uudne organisatsioon seentes, mis on kaotanud CENP-A. [meiliga kaitstud] foorum, (69), 4.
• Valdivia, M. J. M. (1993). Kinetohoor. Teadus ja teadus, (204), 76–82.
• Williams, S. J. (2016). Kinotohooride kokkupaneku ja tsentromeeride sidususe vaheline läbilõige.