Кинетохор: шта је то, карактеристике и функције овог дела хромозома

ДНК је библиотека живота. У низу нуклеотида који чине ову добро познату двоструку завојницу су одговори на све биолошке процесе, јер ова киселина нуклеински садржи генетска упутства која се користе у развоју и функционисању свих живих организама (свесно искључујемо вирус).

У еукариотским ћелијама ДНК је умотана у нуклеарну мембрану, али то је не спречава да дође у контакт са остатком ћелијског апарата. Кроз процесе транскрипције и транслације (посредоване РНК, ензимима и рибосомима), све присутне информације о кодирању у геному се може превести у синтезу протеина и, према томе, омогућава било који метаболички процес на ћелијском и ткивном нивоу.

Поред овог фасцинантног механизма, ДНК је основа за саму еволуцију. Захваљујући овом биополимеру у облику двоструке завојнице, жива бића наслеђују информације од наши очеви и мајке, а поред тога смо мутирали као врсте и подвргавамо се варијацијама током целог векова. ДНК је груписана у нашим ћелијама у облику хромозома и данас ћемо вам рећи све о битном делу њих: цинетохоре.

• Повезани чланак: „Хромозоми: шта су они, карактеристике и како раде“

Шта су хромозоми и како су организовани?

Почињемо успостављањем низа основних појмова, јер пре свега морате знати генетске особине људских бића. И ви и ја (и штедимо изузетке), у свакој од наших ћелија имамо по 23 пара хромозома (2н, диплоидија), односно укупно 46. Ћелије које формирају ткива називају се соматске и све се деле митозом: Захваљујући овом механизму, свака ћелија изведена из друге имаће исту количину генетских информација, то јест 46 хромозома или 23 пара.

С друге стране, наше полне ћелије се деле мејозом, процесом којим настају хаплоидне гамете (н), односно јајашца и сперма, са 23 хромозома. Дакле, када се фузијом ових полних ћелија створи зигота, опоравља се стање диплоидије (23 + 23: 46) и фетус након свог развоја настаје функционалном човеку. На основу ове премисе, схватићете да половина ваших генетских информација потиче од вашег оца, док друга половина потиче из генома ваше мајке.

Хаплоидна сперма (н: 23) + хаплоидна јајна ћелија (н: 23) = диплоидна зигота (2н: 46)

Поред образаца наслеђивања, важно је знати да се ДНК групише у језгру наших ћелија у супстанци званој хроматин, која заузврат формира хромозом. Ако замислите хромозом у облику слова Кс и пресечете га напола на вертикалној оси, свака од две јединице које добијете познате су као хроматиде. На основу ове премисе, уочавамо следеће делове у нормалном хромозому:

• Филм и матрица: сваки хромозом је омеђен мембраном, која заузврат затвара желатинасту супстанцу унутра.
• Хромонеми: нитаста структура која чини сваку од 2 хроматиде, односно половине које чине хромозом у облику слова Кс. Састоје се од ДНК и протеина.
• Хромомери: сукцесија гранула које прате хромонеме дуж њихове дужине.
• Центромера: то је уски део који раздваја кракове хромозома. Да бисмо се разумели, ово је центар Кс.
• Секундарна сужења: региони хромозома који се налазе на крајевима кракова.
• Теломери: врхови хромозома. Не реплицирају се у целини током деобе ћелија, па се са сваком новом ћелијом мало скраћују. Они су одговорни за старење и станично старење.

Хромозом садржи стотине хиљада гена, тако да очигледно мора да прође кроз низ промена у време за репликацију ћелије митозом, односно формирају се 2 ћелијска тела тамо где су раније била једно. Овде центромера игра суштинску улогу, која не би могла да делује без деловања кинетохоре..

• Можда ће вас занимати: „Теломери: шта су они, карактеристике и како су повезани са годинама“

Шта је кинетохор?

Кинетохора је триламинарна структура у облику диска, смештена у центромери сваког хромозома. Микротубуле митотског вретена усидрене су на овој појединачној структури током процеса ћелијске деобе, што ћемо укратко објаснити у каснијим редовима.

Пречник кинетохора је између 350 и 500 нанометара и, захваљујући својој функционалности, оркестрирају се различити покрети хромозома који су толико упечатљиви током митозе.. У хромозомима животиња разликују се 2 битна дела: унутрашњи и спољашњи.

Унутрашњи кинетохор је организован на високо понављајућим секвенцама ДНК и саставља се на специјализованом облику хроматина. Унутрашњи део је осмофилни и у директном је контакту са хромозомом, дебелим око 40 нанометара.

С друге стране, спољни кинетохор је протеинска структура са много динамичких компонената која функционише само током деобе ћелија.

Улога кинетохора у подели ћелија

Да бисмо разумели на чему се заснива сврха кинетохоре, морамо укратко прегледати процес ћелијске деобе. Усредсредићемо се на митозу, јер је то много лакше објаснити и савршено нам служи као пример рада ове структуре. Кажемо вам његове резимиране фазе:

• Интерфејс: фаза у којој ћелија проводи већи део свог живота. Током ње се дешава репликација генетских информација у припреми за митозу.
• Профаза: хромозоми се кондензују, нуклеарна мембрана се ломи и формирају се влакна митотског вретена.
• Метафаза - репликовани хромозоми се поређају у средини ћелије.
• Анафаза: хромозоми се одвајају и ћелија се продужава, са препознатљивим половима.
• Нуклеарне мембране се поново формирају на 2 пола и нова ћелијска мембрана се формира да створи две независне ћелије.

Кроз овај процес, где је раније постојала једна ћелија, сада их има 2. Као што можете замислити Функционалност кинетохора блиста у метафази и анафази.

Овој структури се придружује микротубуле, који су нестабилне формације алфа и бета тубулина из којих настаје оно што је познато као митотско вретено. У метафази су сви хромозоми поравнати у центру ћелије и током анафазе свака од хроматида се односи захваљујући деловању микротубула. Кинетохоре су тачке спајања на којима су ове тубулинске формације усидрене, па без њих не би било могуће извршити деобу ћелија.

Уз то треба напоменути да број микротубула који се везују за сваку кинетохору је веома променљив у зависности од врсте која се консултује. На пример, у квасцу Саццхаромицес церевисиае појединачна микротубула је повезана са сваком кинетохором, док се код сисара овај број лако повећава са 15 на 35. Међутим, не завршавају све микротубуле митотског вретена до кинетохора.

Кинетохорес и контролни пункт за митозу

Контролна тачка митозе је фасцинантан механизам који осигурава тачност деобе хромозома током процеса. Овде укључени механизми потврђују да се следећа фаза ћелијског циклуса може проћи током деобе, пошто погрешно додељен број хромозома у ћеркама копија може проузроковати ћелијску смрт (у најбољем случају) или низ дисфункција и променапопут Довновог синдрома и одређених врста карцинома.

Кинетохори делују као нека врста митотске контролне тачке, јер се, уколико открију квар, излаз у следећу фазу одлаже док се не реши. Наравно, то није свесни механизам ћелије, али одражава ниво усавршавања који је наше тело стекло тако да све иде у реду.

• Можда ће вас занимати: „Разлике између митозе и мејозе“

Резиме

Истражујући кинетохоре, поставили смо темеље људског наслеђа, структуре хромозома и фаза митотске деобе - ни више, ни мање. Уз сво овде стечено знање лако је доћи до очигледног закључка, али оног који је захтевао стотине година истраживања: људско тело је са становишта право уметничко дело еволутивни.

Сваки мали део сваког дела нашег тела има суштинску и незаменљиву функцију. Без даљег кретања, без кинетохора, микротубуле се не би могле усидрити и, према томе, било би немогуће извршити митозу. У систему људских органа свака структура је битна.

Библиографске референце:

• Цинетоцхоир, Универзитетска клиника Наварра (ЦУН). Подигнуто 5. марта године https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/cinetocoro
• Фламини, М. А., Гонзалез, Н. В., Барбеито, Ц. Г., Бадран, А. Ф. и Морено, Ф. Р. (1996). Студија о фактору порекла тумора који стимулише хепатоцитну митозу. Ветеринарска Аналецта, 16.
• Гени и хромозоми, МСДмануалс. Подигнуто 5. марта године https://www.msdmanuals.com/es/hogar/fundamentos/gen%C3%A9tica/genes-y-cromosomas#:~:text=Un%20cromosoma%20contiene%20de%20cientos, за% 20м% Ц3% А1с% 20де% 20ун% 20ген.
• Мендоза, М. И. Н., Аркуес, Ц. П., Николас, Ф. Е., и Мула, В. Г. (2020). Мозаичне центромере:: нова организација центромерног хроматина у гљивама које су изгубиле ЦЕНП-А. [емаил заштићен] форум, (69), 4.
• Валдивиа, М. Ј. М. (1993). Кинетохоре. Истраживање и наука, (204), 76-82.
• Виллиамс, С. Ј. (2016). Међусобна веза између склопа кинетохора и кохезије на центромерама.