Kinetochore: mi ez, a kromoszóma ezen részének jellemzői és funkciói

A DNS az élet könyvtára. Az ezt a jól ismert kettős spirált alkotó nukleotidok szekvenciájában minden biológiai folyamat megválaszolható, mivel ez a sav A nukleikus tartalmazza az összes élő szervezet fejlődésében és működésében alkalmazott genetikai utasításokat (tudatosan kizárjuk vírus).

Az eukarióta sejtekben a DNS magmembránba van burkolva, de ez nem akadályozza meg, hogy érintkezzen a sejtrendszer többi részével. A transzkripciós és transzlációs folyamatok révén (az RNS, az enzimek és a riboszómák közvetítik) az összes kódoló információ jelen van a genomban fehérjeszintézissé alakítható, és ezáltal bármilyen anyagcsere-folyamatot lehetővé tesz sejt- és szöveti szinten.

E lenyűgöző mechanizmus mellett a DNS maga az evolúció alapja. Ennek a kettős spirál alakú biopolimernek köszönhetően az élőlények információt örökölnek apáink és anyáink, és ezen túlmenően fajként mutálódunk, és változásokon mennek keresztül az egész korban. századokban. A DNS sejtjeinkben kromoszómák formájában csoportosul, és ma mindent elárulunk ezeknek egy lényeges részéről: a kinetochore.

• Kapcsolódó cikk: "Kromoszómák: mik ezek, jellemzők és hogyan működnek"

Mik a kromoszómák és hogyan szerveződnek?

Kezdjük az alapfogalmak sorozatának létrehozásával, mert mindenekelőtt meg kell ismerni az emberek genetikai jellemzőit. Te és én (és a megtakarító kivételek is) mindegyik sejtünkben 23 pár kromoszóma (2n, diploidia) van, azaz összesen 46. A szöveteket alkotó sejteket szomatikusnak nevezzük, és mindegyikük mitózissal oszlik meg: Ennek a mechanizmusnak köszönhetően minden más sejtből származó sejt azonos mennyiségű genetikai információval rendelkezik, vagyis 46 kromoszómával vagy 23 párral.

Másrészt nemi sejtjeink osztódnak meiózissal, amely folyamat során haploid ivarsejtek (n) keletkeznek, amelyek peték és spermiumok, 23 kromoszómával. Tehát, amikor ezeknek a nemi sejteknek az összeolvadásával zigóta jön létre, a diploiditás állapota helyreáll (23 + 23: 46), és a magzat fejlődése után funkcionális embert eredményez. Ezen előfeltevés alapján meg fogja érteni, hogy genetikai információinak fele apjától származik, míg másik fele édesanyja genomjától származik.

Haploid sperma (n: 23) + haploid petesejt (n: 23) = diploid zigóta (2n: 46)

Az öröklési mintákon túl fontos tudni, hogy a DNS sejtjeink magjában egy kromatin nevű anyagban csoportosul, amely viszont kromoszómát képez. Ha elképzel egy X alakú kromoszómát, és a függőleges tengelyen kettévágja, a kapott 2 egység mindegyikét kromatidáknak nevezik. Ezen előfeltevés alapján a következő szakaszokat figyeljük meg normális kromoszómában:

• Film és mátrix: mindegyik kromoszómát egy membrán határolja, amely viszont kocsonyás anyagot tartalmaz.
• Kromonémák: az a szálas szerkezet, amely a két kromatidát, vagyis az X alakú kromoszómát alkotó feleket alkotja. DNS-ből és fehérjékből állnak.
• Kromomerek: a kromonémák hosszában kísérő szemcsék egymásutánja.
• Centromere: a keskeny szakasz választja el a kromoszóma karjait. Hogy megértsük egymást, az X középpontjáról van szó.
• Másodlagos szűkület: a karok végén elhelyezkedő kromoszóma régiói.
• Telomerek: a kromoszómák csúcsai. A sejtosztódás során nem replikálódnak teljes egészében, így minden egyes új cellával egy kicsit rövidebb lesz. Ők felelősek az öregedésért és a sejtek öregedéséért.

A kromoszóma több százezer gént tartalmaz, ezért egyértelműen egy sor változáson kell átesnie a a sejtek mitózisos replikációjának ideje, vagyis 2 sejttest keletkezik ott, ahol korábban voltak egy. Itt a centromérának alapvető szerepe van, amely nem működhet a kinetochore hatása nélkül..

• Érdekelheti: "Telomerek: mik ezek, jellemzők és hogyan kapcsolódnak az életkorhoz"

Mi az a kinetochore?

A kinetochore az egy trilamináris korong alakú szerkezet, amely az egyes kromoszómák centromeráján helyezkedik el. A mitotikus orsó mikrotubulusai a sejtosztódási folyamatok során erre az egyes szerkezetre vannak rögzítve, amelyet a későbbi sorokban röviden ismertetünk.

A kinetochore átmérője 350 és 500 nanométer között van, funkcionalitásának köszönhetően a mitózis során oly feltűnő kromoszómák különböző mozgásai összehangoltak.. Az állati kromoszómákban 2 lényeges rész különböztethető meg: a belső és a külső.

A belső kinetochore erősen ismétlődő DNS-szekvenciákra szerveződik, és a kromatin speciális formájára áll össze. A belső rész ozmofil, és közvetlenül érintkezik a kromoszómával, körülbelül 40 nanométer vastag.

Másrészt a külső kinetochore egy olyan fehérje szerkezet, amely sok dinamikus komponenssel rendelkezik, és csak a sejtosztódás során működik.

A kinetochore szerepe a sejtosztódásban

Ahhoz, hogy megértsük, mire épül a kinetochore célja, röviden át kell tekintenünk a sejtosztódás folyamatát. A mitózisra fogunk összpontosítani, mivel ezt sokkal könnyebb megmagyarázni, és ez tökéletesen arra szolgál, hogy példázzuk ennek a szerkezetnek a munkáját. Elmondjuk összefoglaló fázisait:

• Interfész: az a fázis, amelyben a sejt élete legnagyobb részét tölti. Ennek során a genetikai információ replikációja megtörténik a mitózisra való felkészülés során.
• Előfázis: a kromoszómák kondenzálódnak, a maghártya megszakad és a mitotikus orsó rostjai kialakulnak.
• Metafázis - A replikált kromoszómák a sejt közepén sorakoznak.
• Anafázis: a kromoszómák elválnak és a sejt meghosszabbodik, jellegzetes pólusokkal.
• A magmembránok a 2 pólusban újra kialakulnak, és az új sejtmembrán két egymástól független sejt létrehozásához jön létre.

Ezen a folyamaton keresztül, ahol korábban egy sejt volt, most 2 van. Ahogy el tudod képzelni A kinetochore funkcionalitás metafázisban és anafázisban világít át.

Ehhez a struktúrához csatlakozik mikrotubulusok, amelyek az alfa és a béta tubulin instabil képződményei, amelyek az úgynevezett mitotikus orsót eredményezik. A metafázisban az összes kromoszóma a sejt közepén helyezkedik el, és az anafázis során a kromatidák mindegyike elszáll a mikrotubulusok hatásának köszönhetően. A kinetochorok azok a csatlakozási pontok, ahol ezek a tubulin képződmények horgonyoznak, így nélkülük lehetetlen lenne a sejtosztódást végrehajtani.

Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy az egyes kinetochore-okhoz kötődő mikrotubulusok száma a vizsgált fajtól függően nagyon változó. Például a Saccharomyces cerevisiae élesztőben egyetlen mikrotubulus társul mindegyik kinetochore-hoz, míg emlősöknél ez a szám könnyen 15-ről 35-re nő. Azonban a mitotikus orsó összes mikrotubulusa végül nem éri el a kinetochorákat.

Kinetochores és a mitózis ellenőrző pont

A mitózis ellenőrző pont lenyűgöző mechanizmus, amely biztosítja, hogy a kromoszómafelosztás a folyamat során helyes legyen. Az itt szereplő mechanizmusok igazolják, hogy a sejtciklus következő fázisa áthaladhat az osztódás során, mivel a kromoszómák helytelenül elosztott száma a leánypéldányokban sejthalált (a legjobb esetekben) vagy diszfunkciók és változások sorozatát okozhatjamint például a Down-szindróma és a rák bizonyos típusai.

A kinetochorok egyfajta mitotikus ellenőrzési pontként működnek, mivel ha hibát észlelnek, akkor a következő fázisba való kilépés késik, amíg meg nem oldódik. Természetesen ez nem tudatos mechanizmus a sejt részéről, de tükrözi a finomítás szintjét, amelyet testünk megszerzett, hogy minden jól menjen.

• Érdekelheti: "A mitózis és a meiózis közötti különbségek"

Önéletrajz

A kinetochorokat feltárva megalapoztuk az emberi öröklődés, a kromoszóma szerkezet és a mitotikus osztódás fázisait - se többet, se kevesebbet. Az itt megszerzett összes ismeret birtokában könnyű nyilvánvaló következtetésre jutni, de ehhez szükség van több száz éves kutatás: az emberi test nézőpontból igazi műalkotás evolúciós.

Testünk minden részének minden kis része alapvető és pótolhatatlan funkcióval rendelkezik. Anélkül, hogy tovább mennénk, kinetochorok nélkül, a mikrotubulusok nem lehorgonyozódhatnak, és ezért lehetetlen a mitózis végrehajtása. Az emberi szervrendszerben minden szerkezet számít.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Cinetochoir, Navarra Egyetemi Klinika (CUN). Március 5-én vették át https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/cinetocoro
• Flamini, M. A., González, N. V., Barbeito, C. G., Badrán, A. F. és Moreno, F. R. (1996). Tanulmány a tumor eredetű faktorról, amely stimulálja a májsejtes mitózist. Veterinary Analecta, 16.
• Gének és kromoszómák, MSDmanuals. Március 5-én vették át 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. ÉN. N., Arques, C. P., Nicolás, F. E., & Mula, V. G. (2020). Mozaik centromerek:: a centromer kromatin újszerű szervezete a CENP-A-t vesztett gombákban. [e-mail védett] fórum, (69), 4.
• Valdivia, M. J. M. (1993). A kinetochore. Kutatás és tudomány, (204), 76-82.
• Williams, S. J. (2016). Áthallás a kinetochore összeállítás és a centromérusok kohéziója között.