Kinetochore: hva det er, egenskaper og funksjoner til denne delen av kromosomet

DNA er livets bibliotek. I sekvensen av nukleotider som utgjør denne velkjente dobbeltspiralen er svarene på alle biologiske prosesser, siden denne syren nucleic inneholder de genetiske instruksjonene som brukes i utvikling og funksjon av alle levende organismer (vi ekskluderer bevisst virus).

I eukaryote celler er DNA pakket inn i en kjernemembran, men dette forhindrer ikke at den kommer i kontakt med resten av mobilapparatet. Gjennom prosessene med transkripsjon og translasjon (formidlet av RNA, enzymer og ribosomer), all den kodende informasjonen i genomet kan det oversettes til proteinsyntese og muliggjør derfor enhver metabolsk prosess på celle- og vevsnivå.

I tillegg til denne fascinerende mekanismen er DNA grunnlaget for evolusjonen i seg selv. Takket være denne doble helixformede biopolymeren arver levende vesener informasjon fra våre fedre og mødre, og dessuten muterer vi som arter og gjennomgår variasjoner gjennom tidene. århundrer. DNA er gruppert i cellene våre i form av kromosomer, og i dag vil vi fortelle deg alt om en viktig del av dem: cinetochore.

• Relatert artikkel: "Kromosomer: hva er de, egenskaper og hvordan de fungerer"

Hva er kromosomer og hvordan er de organisert?

Vi begynner med å etablere en rekke grunnleggende begreper, fordi det først og fremst er nødvendig å kjenne menneskers genetiske egenskaper. Både du og jeg (og sparer unntak), vi har i hver og en av cellene våre 23 par kromosomer (2n, diploidy), det vil si totalt 46. Cellene som danner vev kalles somatiske, og alle deler seg med mitose: På grunn av denne mekanismen vil hver celle avledet fra en annen ha samme mengde genetisk informasjon, det vil si 46 kromosomer eller 23 par.

På den annen side deler kjønnscellene våre med meiose, en prosess der haploide kjønnsceller (n) dannes, som er egg og sædceller, med 23 kromosomer. Når en zygote blir dannet ved sammensmelting av disse kjønnscellene, blir tilstanden til diploidy gjenopprettet (23 + 23: 46) og fosteret gir opphav til et funksjonelt menneske etter at det har utviklet seg. Basert på denne forutsetningen vil du forstå at halvparten av din genetiske informasjon kommer fra faren din, mens den andre halvparten kommer fra din mors genom.

Haploid sæd (n: 23) + haploid egg (n: 23) = diploid zygote (2n: 46)

Utover arvemønstre er det viktig å vite at DNA er gruppert i kjernen til cellene våre i et stoff som kalles kromatin, som igjen danner et kromosom. Hvis du forestiller deg et X-formet kromosom og kutter det i to på den vertikale aksen, er hver av de to enhetene du får kjent som kromatider. Basert på denne forutsetningen, vi observerer de følgende avsnittene i et normalt kromosom:

• Film og matrise: hvert kromosom avgrenses av en membran som igjen omslutter et gelatinøst stoff.
• Kromonemer: den trådformede strukturen som utgjør hver av de to kromatidene, det vil si halvdelene som utgjør det X-formede kromosomet. De består av DNA og proteiner.
• Kromerer: rekkefølgen av granuler som følger med kromonene langs lengden.
• Centromere: det er den smale delen som skiller kromosomarmene. For at vi skal forstå hverandre, handler det om sentrum av Xen.
• Sekundære innsnevringer: områder av kromosomet som ligger ved endene av armene.
• Telomerer: kromosomspissene. De replikerer ikke i sin helhet under celledeling, så for hver nye celle blir de litt kortere. De er ansvarlige for aldring og cellulær aldring.

Et kromosom inneholder hundretusenvis av gener, så klart det må gjennomgå en rekke endringer i tid til å replikere en celle ved mitose, det vil si at 2 cellelegemer dannes der det tidligere var en. Her spiller sentromeren en viktig rolle, som ikke kunne fungere uten kinetokorens handling..

• Du kan være interessert i: "Telomerer: hva er de, egenskaper og hvordan er de knyttet til alder"

Hva er en kinetochore?

Kinetochore er en trilaminær skiveformet struktur, som ligger ved sentromeren av hvert kromosom. Mikrotubuli i den mitotiske spindelen er forankret på denne enestående strukturen under prosessene med celledeling, som vi kort vil forklare i senere linjer.

Kinetokoren måler mellom 350 og 500 nanometer i diameter, og takket være dens funksjonalitet blir de forskjellige bevegelsene til kromosomene som er så slående under mitosen, orkestrert.. I dyrekromosomer er to viktige deler differensiert: det indre og det ytre.

Den indre kinetokoren er organisert på svært gjentatte DNA-sekvenser og samles på en spesialisert form for kromatin. Den indre delen er osmofil og er i direkte kontakt med kromosomet, omtrent 40 nanometer tykt.

På den annen side er den eksterne kinetokoren en proteinstruktur med mange dynamiske komponenter som bare fungerer under celledeling.

Kinetokorens rolle i celledeling

For å forstå hva formålet med kinetochore er basert på, må vi kort gjennomgå prosessen med celledeling. Vi skal fokusere på mitose, da det er mye lettere å forklare, og det tjener oss perfekt til å eksemplifisere arbeidet med denne strukturen. Vi forteller deg de oppsummerte fasene:

• Grensesnitt: fasen cellen tilbringer mesteparten av livet. Under den forekommer replikering av genetisk informasjon som forberedelse for mitose.
• Profase: kromosomene kondenserer, kjernemembranen går i stykker og fibrene i den mitotiske spindelen dannes.
• Metafase - De replikerte kromosomene stiller seg opp i midten av cellen.
• Anafase: kromosomene skilles og cellen forlenges, med særegne poler.
• Kjernemembranene dannes på nytt ved de to polene, og den nye cellemembranen dannes for å skape to uavhengige celler.

Gjennom denne prosessen, hvor det før var en celle, er det nå 2. Som du kan forestille deg Kinetochore-funksjonalitet skinner i metafase og anafase.

Denne strukturen får sammen med mikrorør, som er ustabile formasjoner av alfa og beta tubulin som gir opphav til det som er kjent som den mitotiske spindelen. I metafase er alle kromosomene justert i midten av cellen, og under anafase blir hver av kromatidene ført bort takket være mikrotubuli. Kinetochores er knutepunktene der disse tubulinformasjonene er forankret, så uten dem ville det være umulig å utføre celledeling.

I tillegg skal det bemerkes at antall mikrotubuli som binder seg til hver kinetochore er svært variabelt avhengig av arten som blir konsultert. I gjæren Saccharomyces cerevisiae er for eksempel en enkelt mikrotubuli assosiert med hver kinetokore, mens dette hos pattedyr lett øker fra 15 til 35. Imidlertid ender ikke alle mikrotubuli i den mitotiske spindelen med kinotochores.

Kinetochores og mitosekontrollpunktet

Mitosekontrollpunktet er en fascinerende mekanisme som sikrer at kromosominndelingen er korrekt under prosessen. Mekanismene som er involvert her verifiserer at neste fase av cellesyklusen kan passeres under deling siden et feilallokert antall kromosomer i datterkopiene kan forårsake celledød (i de beste tilfeller) eller en rekke dysfunksjoner og endringersom Downs syndrom og visse typer kreft.

Kinetokorene fungerer som et slags mitotisk kontrollpunkt, siden hvis de oppdager en feil, er utgangen til neste fase forsinket til den er løst. Selvfølgelig er det ikke en bevisst mekanisme fra cellen, men det gjenspeiler nivået på raffinement som kroppen vår har tilegnet seg slik at alt går bra.

• Du kan være interessert i: "Forskjeller mellom mitose og meiose"

Gjenoppta

Utforske kinetochores, har vi lagt grunnlaget for menneskelig arv, kromosomstruktur og mitotiske divisjonsfaser - ikke mer, ikke mindre. Med all kunnskapen som er tilegnet her, er det lett å komme til en åpenbar konklusjon, men en som har krevd hundrevis av år med forskning: menneskekroppen er et sant kunstverk fra et synspunkt evolusjonær.

Hver lille seksjon av hver del av kroppen vår har en viktig og uerstattelig funksjon. Uten å gå lenger, uten kinetochores, kunne ikke mikrotubuli forankres, og det ville derfor være umulig å utføre mitose. I det menneskelige organsystemet teller hver struktur.

Bibliografiske referanser:

• Cinetochoir, Navarra University Clinic (CUN). Plukket opp 5. mars i https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/cinetocoro
• Flamini, M. A., González, N. V., Barbeito, C. G., Badrán, A. F., og Moreno, F. R. (1996). Undersøkelse om en faktor med tumoropprinnelse som stimulerer hepatocytisk mitose. Veterinæranalekta, 16.
• Gener og kromosomer, MSDmanuals. Plukket opp 5. mars i https://www.msdmanuals.com/es/hogar/fundamentos/gen%C3%A9tica/genes-y-cromosomas#:~:text=Un%20cromosoma%20contiene%20de%20cientos, med% 20m% C3% A1s% 20de% 20un% 20gen.
• Mendoza, M. JEG. N., Arques, C. P., Nicolás, F. E., & Mula, V. G. (2020). Mosaiske sentromerer: en ny organisering av sentromersk kromatin i sopp som har mistet CENP-A. [e-postbeskyttet] forum, (69), 4.
• Valdivia, M. J. M. (1993). Kinetochore. Forskning og vitenskap, (204), 76-82.
• Williams, S. J. (2016). Overhør mellom kinetokormontering og kohesjon ved sentromerer.