Kinetochore: kas tai yra, šios chromosomos dalies ypatybės ir funkcijos

DNR yra gyvenimo biblioteka. Nukleotidų, sudarančių šį gerai žinomą dvigubą spiralę, sekoje yra atsakymai į visus biologinius procesus, nes ši rūgštis nukleine yra genetinės instrukcijos, naudojamos visų gyvų organizmų vystymuisi ir funkcionavimui (mes sąmoningai neįtraukiame virusas).

Eukariotų ląstelėse DNR yra suvyniota į branduolio membraną, tačiau tai netrukdo jai kontaktuoti su likusiu ląstelių aparatu. Vykstant transkripcijos ir transliacijos procesams (tarpininkaujant RNR, fermentams ir ribosomoms), visa koduojanti informacija yra genome jis gali būti paverstas baltymų sinteze ir todėl įgalina bet kokį medžiagų apykaitos procesą ląstelių ir audinių lygiu.

Be šio patrauklaus mechanizmo, DNR yra pačios evoliucijos pagrindas. Dėl šio dvigubos spiralės formos biopolimero gyvos būtybės paveldi informaciją iš mūsų tėvai ir motinos, be to, mes mutavome kaip rūšys ir visoje Europoje kinta amžius. DNR yra sugrupuota į mūsų ląsteles chromosomų pavidalu, ir šiandien mes jums viską pasakysime apie esminę jų dalį: kino teatras.

• Susijęs straipsnis: "Chromosomos: kokios jos, savybės ir kaip jos veikia"

Kas yra chromosomos ir kaip jos organizuojamos?

Mes pradedame nuo pagrindinių terminų serijos nustatymo, nes pirmiausia turite žinoti genetines žmogaus savybes. Ir jūs, ir aš (ir taupančios išimtys) kiekvienoje ląstelėje turime po 23 poras chromosomų (2n, diploidija), tai yra iš viso 46. Ląstelės, kurios formuoja audinius, vadinamos somatinėmis, ir visos jos dalijasi iš mitozės: Dėl šio mechanizmo kiekviena ląstelė, gaunama iš kitos, turės tiek pat genetinės informacijos, tai yra, 46 chromosomos arba 23 poros.

Kita vertus, mūsų lytinės ląstelės dalijasi iš mejozės - proceso, kurio metu susidaro haploidinės gametos (n), kurios yra kiaušinėliai ir spermatozoidai, turintys 23 chromosomas. Taigi, susiliejus šioms lytinėms ląstelėms, sukuriama zigota, diploidijos būklė atsistato (23 + 23: 46), o vaisius po jo vystymosi sukelia funkcinį žmogų. Remdamiesi šia prielaida suprasite, kad pusė genetinės informacijos gaunama iš jūsų tėvo, o kita pusė - iš motinos genomo.

Haploidinė sperma (n: 23) + haploidinė kiaušialąstė (n: 23) = diploidinė zigota (2n: 46)

Be paveldėjimo modelių, svarbu žinoti, kad DNR mūsų ląstelių branduolyje yra sugrupuota medžiagoje, vadinamoje chromatinu, kuri savo ruožtu sudaro chromosomą. Jei įsivaizduosite X formos chromosomą ir perpjausite ją per pusę vertikalioje ašyje, kiekvienas iš gautų 2 vienetų yra žinomas kaip chromatidai. Remdamasis šia prielaida, mes stebime šiuos skyrius normalioje chromosomoje:

• Plėvelė ir matrica: kiekvieną chromosomą riboja membrana, kuri savo ruožtu uždaro želatinę medžiagą viduje.
• Chromonemos: gijinė struktūra, sudaryta iš kiekvienos iš 2 chromatidžių, tai yra pusės, sudarančios X formos chromosomą. Jie susideda iš DNR ir baltymų.
• Chromomerai: iš eilės granulių, kurios lydi chromonemas išilgai.
• Centromeras: siauras skyrius skiria chromosomos rankas. Kad suprastume vienas kitą, tai yra X centras.
• Antriniai susiaurėjimai: chromosomos regionai, esantys ginklų galuose.
• Telomerai: chromosomų patarimai. Ląstelių dalijimosi metu jie nesikartoja visiškai, todėl su kiekviena nauja ląstele jie tampa šiek tiek trumpesni. Jie yra atsakingi už senėjimą ir ląstelių senėjimą.

Chromosomoje yra šimtai tūkstančių genų, todėl akivaizdu, kad joje turi įvykti eilė pokyčių laikas pakartoti ląstelę mitozės būdu, tai yra, 2 ląstelių kūnai susidaro ten, kur buvo anksčiau vienas. Čia centromeras vaidina esminį vaidmenį, kuris negalėtų veikti be kinetochoro poveikio..

• Jus gali sudominti: „Telomerai: kokie jie, savybės ir kaip susieti su amžiumi“

Kas yra kinetochore?

Kinetochore yra trilamininė disko formos struktūra, esanti kiekvienos chromosomos centromeroje. Mitozinio verpstės mikrovamzdeliai yra įtvirtinti šioje vienetinėje struktūroje ląstelių dalijimosi procesų metu, kurį trumpai paaiškinsime vėlesnėse eilutėse.

Kinetochore skersmuo yra nuo 350 iki 500 nanometrų, o dėl savo funkcionalumo organizuojami skirtingi chromosomų judesiai, kurie taip ryškiai pasireiškia mitozės metu.. Gyvūnų chromosomose išskiriamos 2 esminės dalys: vidinė ir išorinė.

Vidinis kinetochoras yra organizuojamas labai besikartojančiose DNR sekose ir kaupiasi ant specializuotos chromatino formos. Vidinė dalis yra osmofilinė ir tiesiogiai liečiasi su maždaug 40 nanometrų storio chromosoma.

Kita vertus, išorinė kinetochore yra baltymų struktūra, turinti daug dinaminių komponentų, veikianti tik dalijantis ląstelėms.

Kinetochoro vaidmuo dalijantis ląstelėmis

Norėdami suprasti, kuo grindžiamas kinetochoro tikslas, turime trumpai apžvelgti ląstelių dalijimosi procesą. Mes ketiname sutelkti dėmesį į mitozę, nes ją paaiškinti yra daug lengviau ir tai puikiai mums padeda parodyti šios struktūros darbą. Mes pasakojame jums apibendrintus etapus:

• Sąsaja: fazė, kurioje ląstelė praleidžia didžiąją savo gyvenimo dalį. Jo metu, ruošiantis mitozei, įvyksta genetinės informacijos replikacija.
• Profazė: chromosomos kondensuojasi, lūžta branduolio membrana ir susidaro mitozės verpstės skaidulos.
• Metafazė - replikuotos chromosomos rikiuojasi ląstelės viduryje.
• Anafazė: chromosomos atsiskiria, o ląstelė pailgėja su skiriamaisiais poliais.
• Branduolio membranos iš naujo suformuojamos 2 poliuose, o nauja ląstelės membrana suformuojama dviem nepriklausomoms ląstelėms sukurti.

Per šį procesą, kur anksčiau buvo viena ląstelė, dabar yra 2. Kaip galite įsivaizduoti Kinetochore funkcionalumas spindi metafazėje ir anafazėje.

Prie šios struktūros prisijungia mikrovamzdeliai, kurios yra nestabilus alfa ir beta tubulino darinys, sukeliantis vadinamąjį mitozinį verpstę. Metafazėje visos chromosomos yra sulygintos ląstelės centre, o anafazės metu mikrotubulų veikimo dėka kiekviena iš chromatidžių išsineša. Kinetochorai yra sandūros taškai, kur šios tubulino formacijos yra įtvirtintos, todėl be jų neįmanoma atlikti ląstelių dalijimosi.

Be to, reikia pažymėti, kad mikrotubulių, kurios jungiasi prie kiekvieno kinetochoro, skaičius yra labai įvairus, priklausomai nuo rūšies, su kuria konsultuojamasi. Pavyzdžiui, Saccharomyces cerevisiae mielėse vienas mikrovamzdelis yra susijęs su kiekvienu kinetochoru, o žinduoliuose šis skaičius lengvai padidėja nuo 15 iki 35. Tačiau ne visi mitozinio verpstės mikrovamzdeliai pasiekia kinetochorus.

Kinetochorai ir mitozės kontrolės punktas

Mitozės kontrolinis taškas yra patrauklus mechanizmas, užtikrinantis, kad proceso metu chromosomų pasidalijimas būtų teisingas. Čia naudojami mechanizmai patikrina, ar kitą ląstelių ciklo fazę galima pereiti dalijimosi metu, nes neteisingai paskirstytas chromosomų skaičius dukterinėse kopijose gali sukelti ląstelių mirtį (geriausiais atvejais) arba daugybę sutrikimų ir pakitimųtokių kaip Dauno sindromas ir tam tikros rūšies vėžys.

Kinetochorai veikia kaip tam tikras mitozinis kontrolinis taškas, nes jei jie aptinka gedimą, išėjimas į kitą fazę atidedamas, kol jis bus išspręstas. Žinoma, tai nėra sąmoningas ląstelės mechanizmas, tačiau jis atspindi mūsų kūno įgytą tobulinimo lygį, kad viskas vyktų gerai.

• Jus gali sudominti: „Mitozės ir mejozės skirtumai“

Tęsti

Tyrinėdami kinetochorus, mes padėjome žmogaus paveldėjimo, chromosomų struktūros ir mitozinio dalijimosi fazių pagrindus - nei daugiau, nei mažiau. Turint visas čia įgytas žinias, lengva padaryti akivaizdžią išvadą, tačiau to reikėjo šimtus metų trukusių tyrimų: žmogaus kūnas yra tikras meno kūrinys, žiūrint iš taško evoliucinis.

Kiekviena maža kiekvienos mūsų kūno dalies dalis atlieka esminę ir nepakeičiamą funkciją. Nepraėjus toliau, be kinetochorų, mikrovamzdeliai negalėjo būti įtvirtinti, todėl mitozės atlikti neįmanoma. Žmogaus organų sistemoje kiekviena struktūra yra svarbi.

Bibliografinės nuorodos:

• „Cinetochoir“, Navaros universiteto klinika (CUN). Pasiimta kovo 5 d https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/cinetocoro
• Flamini, M. A., González, N. V., Barbeito, C. G., Badranas, A. F. ir Moreno, F. R. (1996). Tyrimas dėl naviko kilmės veiksnio, stimuliuojančio hepatocitinę mitozę. Veterinarijos analecta, 16.
• Genai ir chromosomos, MSDmanualai. Pasiimta kovo 5 d 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. Aš N., Arquesas, C. P., Nicolás, F. E., & Mula, V. G. (2020). Mozaikiniai centromerai:: nauja centromerinio chromatino organizacija grybuose, kurie prarado CENP-A. [apsaugotas el. paštu] forumas, (69), 4.
• Valdivia, M. Dž. M. (1993). Kinetochore. Tyrimai ir mokslas, (204), 76–82.
• Williamsas, S. Dž. (2016). Tarp kinetochorų surinkimo ir sanglaudos centromeruose susikirtimas.