Kinetochore: vad det är, egenskaper och funktioner för denna del av kromosomen

DNA är livets bibliotek. I sekvensen av nukleotider som utgör denna välkända dubbla helix är svaren på alla biologiska processer, eftersom denna syra nukleinsyra innehåller de genetiska instruktionerna som används vid utveckling och funktion av alla levande organismer (vi utesluter medvetet virus).

I eukaryota celler lindas DNA in i ett kärnmembran, men detta hindrar inte att det kommer i kontakt med resten av mobilapparaten. Genom transkriptionsprocesser och translation (medierad av RNA, enzymer och ribosomer) finns all kodande information i genomet kan det översättas till proteinsyntes och möjliggör därför vilken metabolisk process som helst på cell- och vävnadsnivå.

Förutom denna fascinerande mekanism är DNA grunden för själva evolutionen. Tack vare denna dubbla spiralformade biopolymer ärver levande varelser information från våra fäder och mödrar och dessutom muterar vi som art och genomgår variationer genom tiderna. århundraden. DNA grupperas i våra celler i form av kromosomer, och idag berättar vi allt om en väsentlig del av dem: cinetochore.

• Relaterad artikel: "Kromosomer: vad är de, egenskaper och hur de fungerar"

Vad är kromosomer och hur är de organiserade?

Vi börjar med att etablera en serie grundtermer, för det första är det nödvändigt att känna till människors genetiska egenskaper. Både du och jag (och spara undantag), vi har i var och en av våra celler 23 par kromosomer (2n, diploidy), det vill säga totalt 46. Cellerna som bildar vävnader kallas somatiska, och alla delar sig med mitos: På grund av denna mekanism kommer varje cell som härrör från en annan att ha samma mängd genetisk information, det vill säga 46 kromosomer eller 23 par.

Å andra sidan delar våra könsceller med meios, en process genom vilken haploida könsceller (n) bildas, vilka är ägg och spermier, med 23 kromosomer. Således, när en zygot skapas genom fusion av dessa könsceller, återhämtar sig diploidins tillstånd (23 + 23: 46) och fostret ger upphov till en funktionell människa efter utveckling. Baserat på denna förutsättning kommer du att förstå att hälften av din genetiska information kommer från din far, medan den andra hälften kommer från din mors genom.

Haploid sperma (n: 23) + haplooid ägg (n: 23) = diploid zygote (2n: 46)

Utöver arvsmönster är det viktigt att veta att DNA grupperas i kärnan i våra celler i ett ämne som kallas kromatin, vilket i sin tur bildar en kromosom. Om du föreställer dig en X-formad kromosom och skär den i halva på den vertikala axeln, är var och en av de två enheterna du får känd som kromatider. Baserat på denna förutsättning, vi följer följande avsnitt i en normal kromosom:

• Film och matris: varje kromosom avgränsas av ett membran som i sin tur omsluter en gelatinös substans inuti.
• Kromoner: den trådiga strukturen som utgör var och en av de två kromatiderna, det vill säga halvorna som utgör den X-formade kromosomen. De består av DNA och proteiner.
• Kromerer: följd av granuler som följer med kromonema längs deras längd.
• Centromer: det är den smala sektionen som skiljer kromosomens armar. För att vi ska förstå varandra handlar det om centrum för X.
• Sekundära sammandragningar: regioner i kromosomen som ligger vid armarnas ändar.
• Telomerer: kromosomspetsarna. De replikeras inte i sin helhet under celldelningen, så för varje ny cell blir de lite kortare. De är ansvariga för åldrande och cellulär åldrande.

En kromosom innehåller hundratusentals gener, så tydligt måste den genomgå en rad förändringar i tid att replikera en cell genom mitos, det vill säga två cellkroppar bildas där det fanns tidigare ett. Här spelar centromeren en väsentlig roll, som inte kunde agera utan kinetokorns verkan..

• Du kanske är intresserad av: "Telomerer: vad är de, egenskaper och hur är de kopplade till ålder"

Vad är en kinetochore?

Kinetochore är en trilaminär skivformad struktur, belägen vid centromeren av varje kromosom. Mikrotubuli i den mitotiska spindeln är förankrade på denna singularstruktur under celldelningsprocesserna, vilket vi kort kommer att förklara i senare rader.

Kinetokoren mäter mellan 350 och 500 nanometer i diameter och tack vare dess funktionalitet ordnas de olika rörelserna hos kromosomer som är så slående under mitos.. I djurkromosomer är två väsentliga delar differentierade: det inre och det yttre.

Den inre kinetokoren är organiserad på mycket upprepande DNA-sekvenser och samlas på en specialiserad form av kromatin. Den inre delen är osmofil och är i direkt kontakt med kromosomen, cirka 40 nanometer tjock.

Å andra sidan är den externa kinetokoren en proteinstruktur med många dynamiska komponenter som bara fungerar under celldelning.

Kinetokorens roll i celldelning

För att förstå vad syftet med kinetochore är baserat på, måste vi kort granska processen för celldelning. Vi kommer att fokusera på mitos, eftersom det är mycket lättare att förklara och det tjänar oss perfekt att exemplifiera arbetet med denna struktur. Vi berättar de sammanfattade faserna:

• Gränssnitt: den fas där cellen tillbringar större delen av sitt liv. Under det sker replikering av genetisk information som förberedelse för mitos.
• Profas: kromosomerna kondenseras, kärnmembranet brister och fibrerna i den mitotiska spindeln bildas.
• Metafas - De replikerade kromosomerna raderar i mitten av cellen.
• Anafas: kromosomerna separeras och cellen förlängs med distinkta poler.
• Kärnmembranen reformeras vid de två polerna och det nya cellmembranet bildas för att skapa två oberoende celler.

Genom denna process, där det fanns en cell, finns det nu 2. Som du kan föreställa dig Kinetochore-funktionalitet lyser igenom i metafas och anafas.

Denna struktur förenas av mikrotubuli, som är instabila formationer av alfa- och beta-tubulin som ger upphov till det som kallas den mitotiska spindeln. I metafas är alla kromosomerna inriktade i mitten av cellen och under anafas bärs var och en av kromatiderna bort tack vare mikrotubuli. Kinetochores är korsningspunkterna där dessa tubulinformationer är förankrade, så utan dem skulle det vara omöjligt att utföra celldelning.

Dessutom bör det noteras att antalet mikrotubuli som binder till varje kinetochore är mycket varierande beroende på vilken art som konsulteras. Till exempel, i jästen Saccharomyces cerevisiae är en enda mikrotubuli associerad med varje kinetokor, medan detta hos däggdjur lätt ökar från 15 till 35. Men inte alla mikrotubuli i den mitotiska spindeln når kinetokorerna.

Kinetochores och mitoskontrollen

Mitoskontrollpunkten är en fascinerande mekanism som säkerställer att kromosomuppdelningen är korrekt under processen. De mekanismer som är involverade här verifierar att nästa fas av cellcykeln kan passeras under delning, sedan ett felfördelat antal kromosomer i dotterkopiorna kan orsaka celldöd (i bästa fall) eller en serie dysfunktioner och förändringarsåsom Downs syndrom och vissa typer av cancer.

Kinetokorerna fungerar som en slags mitotisk kontrollpunkt, eftersom om de upptäcker ett fel fördröjs utgången till nästa fas tills den är löst. Naturligtvis är det inte en medveten mekanism från cellens sida, men den återspeglar nivån på förfining som vår kropp har förvärvat så att allt går bra.

• Du kanske är intresserad av: "Skillnader mellan mitos och meios"

Återuppta

Utforska kinetochores har vi lagt grunden för mänsklig arv, kromosomstruktur och mitotiska delningsfaser - inte mer, inte mindre. Med all kunskap som förvärvats här är det lätt att komma till en självklar slutsats, men en som har krävts hundratals år av forskning: människokroppen är ett verkligt konstverk ur en synvinkel evolutionära.

Varje liten del av varje kroppsdel ​​har en viktig och oersättlig funktion.. Utan att gå längre, utan kinetochoresna, kunde mikrotubuli inte förankras och därför skulle det vara omöjligt att utföra mitos. I det mänskliga organsystemet räknas varje struktur.

Bibliografiska referenser:

• Cinetochoir, Navarra University Clinic (CUN). Plockas upp den 5 mars i https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/cinetocoro
• Flamini, M. A., González, N. V., Barbeito, C. G., Badrán, A. F., & Moreno, F. R. (1996). Studie på en faktor av tumörursprung som stimulerar hepatocytisk mitos. Veterinäranalekta, 16.
• Gener och kromosomer, MSDmanualer. Plockas upp den 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. I. N., Arques, C. P., Nicolás, F. E., & Mula, V. G. (2020). Mosaiska centromerer: en ny organisation av centromert kromatin i svampar som har förlorat CENP-A. [e-postskyddad] forum, (69), 4.
• Valdivia, M. J. M. (1993). Kinetochore. Forskning och vetenskap, (204), 76-82.
• Williams, S. J. (2016). Överhörning mellan kinetochore-montering och sammanhållning vid centromerer.