Centromro koncepti, značilnosti, položaj, funkcija

The Centromeri So temeljne kromosomske strukture, ki ohranjajo sestrske kromatide med celično delitvijo. Poleg tega so to kraj, kjer se združijo mikrotubule vretena, da ločijo kromosome na koncu celične divizije.

Centromere so leta 1882 prvič opisali zdravnik in raziskovalec Walther Flemming (1843-1905), ko je opravil podrobno karakterizacijo o delitvi celic.

Osnovna struktura kromosoma, s centromerom v središču istega. Vir: Lafer.com

Centromeri so znani tudi kot "adhezijska območja" ali "Knetocoros". Vendar je trenutno znano, da gre za mesta Unije DNK in beljakovinskega kompleksa, ki tvorijo cinetocoro.

Koncepti

Funkcija centromera pri vseh živih bitjih je enaka, vendar vsaka vrsta kaže edinstvene značilnosti, lahko obstajajo medsebojne razlike glede na strukturo, velikost in zapletenost.

Grafični prikaz človeškega centromera (vir: Silvia3 [CC by-S (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] prek Wikimedia Commons) DNK, ki je del centromera.

Študija centra za znanstvenike ni lahka naloga, saj so v rastlinah in živalih te "strukture" ali "regije" vsebovane v delih satelitskega genoma (zelo ponavljajoče se), zato ga je težko preslikati s tehnikami običajnega zaporedja.

Mutacije v regiji centrome imajo resne fiziološke posledice pri ljudeh. Nepravilnosti v njihovi strukturi in njihove funkcije so smrtonosne ali so povezane s prirojenimi in pridobljenimi boleznimi, z rakom, neplodnostjo in rojstvom.

Značilnosti centromerov

Centromeri so deli kromosomov, ki vsebujejo zelo ponavljajoče se območja DNK v obliki heterokromatina. Te regije so specializirane za zvezo in segregacijo sestrskih kromatidov med celično delitvijo.

Na splošno centromeri vsebujejo najbolj "stare" sekvence DNK, zaporedno in blizu meje ali meje med heterokromatinom in evkromatinom, to je, da so centromeri zelo heterokromatske regije.

Vam lahko služi: oksidativna fosforilacija: stopnje, funkcije in zaviralci

Centromerne sekvence so redno razvrščene v dve vrsti: satelitska DNK in transpononabilni elementi. Obe vrsti zaporedja predstavljata večino DNK v centromerih.

Organizacija DNK v centromernih regijah različnih vrst (vir: GoutTegd [CC by-SA (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons) Trenutno se centromeri štejejo za zapletene strukture, sestavljene iz genomske DNK, ki je podvržena različnim epigenetskim procesom.

Ker so centromeri kromatinski del kromosomov, jih tvorijo kompleks DNK in histonski proteini, ki dajejo prednost njihovi "embalaži".

Nukleozomi centroméričnih regij nimajo proteina histona H3; Namesto tega imajo različico, ki so jo strokovnjaki na tem področju opredelili kot, ki je značilna za centromere.

Ta histonski protein se med različnimi vrstami močno razlikuje. Pri sesalcih je to znano kot CENP-A, v členonožcih se imenuje CID, v glivah in kvasovkah pa se imenuje CSE4.

Zahvaljujoč posebnim razlikam proteina CENH3 v centromerih se njegove značilnosti in lastnosti uporabljajo za identifikacijo vrst, zlasti centromerne regije v kromosomih.

Položaj

Lokacija centromera v kromosomih je v kariotipih vizualizirana kot "zožitev", ki se običajno imenuje "primarna zožitev".

V nekaterih organizmih centromerov ne najdemo v regiji, ampak so precej "razpršeni", zato se lahko vretenasta vlakna pridružijo po celotnem kromosomu. Ti kromosomi so znani kot difuzni centromere.

Shema holocentričnega kromosoma ali difuznega centromera in drugega metacentričnega kromosoma (znanega tudi kot "monocentrični", saj imajo en sam centromer) (vir: Mandrioli & Manicardi [CC by-sa (https: // createcommons.Org/licence/by-sa/2.5)] prek Wikimedia Commons) Položaj centromera kaže na obliko, ki jo bo kromosom sprejel med jedrom. Če je centromere na sredini kromosoma, bo sprejel obliko "V", saj je ločen proti nasprotnim poljakom celice, ki je razdeljena.

Vam lahko služi: makrofagi: značilnosti, tvorba, vrste, funkcije

Nasprotno, če je centromere blizu katerega koli od koncev kromosoma, bo to, ko se loči od svoje kromatidne sestre, med segregacijo obliko "J" obliko. Če se centromere nahaja na koncih kromosoma, bo ločitev podelila videz "togega trsa".

Pomembno je omeniti, da položaj centromera v kromosomu kaže na razmerje med dolžino dveh rok (kratka ali "p" in dolžino ali "Q"). Ta odnos je precej specifičen za vsako vrsto kromosoma.

Glede na položaj Centromere so prepoznane tri vrste kromosomov:

Vrste kromosomov in lokacije centromera. O: kratka roka (P). B: Centromer. C. Dolga roka (q). D: Sister Chromatid. I-telocentrična: Centromere se nahaja v bližini vrha. P -Arms p nekoliko vidni. I-Accentric: Roke, ki so daljše od p rok, vendar so daljše kot v telocentričnem. Iii-submendric: roke p in q sta po dolžini podobni, vendar ne enaki. IV-Metaccentric: roke q in p enaka dolžini. FOCKEY003 [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Telocentrični kromosomi

Ti kromosomi imajo centromere na koncu katerega koli od obeh kromatinskih "rok". To so tisti, ki se premikajo v obliki togih trskov med segregacijo proti drogom v celični delitvi.

Akrocentrični kromosomi

Pri tej vrsti kromosomov je centromere dokazan bolj do katerega koli od koncev kot na drugega. Ko se celica razdeli in kromosomi ločijo, so akrocentrični kromosomi tisti, ki pridobijo obliko "J".

Metacentrični kromosomi

Metacentrični kromosomi imajo centromere, ki se nahajajo po celotnem središču kromosoma, ki ločujejo dve roki enake dolžine. Metacentrični kromosomi se zaradi lokacije njegovega centromera izločajo v obliki V med anafazo celične delitve.

Delovanje

Centromeri so univerzalni medij za učinkovito izločanje kromosomov v vseh evkariontskih organizmih. So sindikalna mesta za mikrotubule, da natančno mehansko silo ločijo kromosome ali kromatide med mejozo ali miitozo.

Specifične funkcije centromera so adhezija in ločevanje sestrskih kromatid, fiksacija mikrotubul, gibanje kromosomov med segregacijo proti hčerinskim celicam, vzpostavitev heterokromatina in poleg tega predstavljajo kontrolno točko mitoza.

Vam lahko služi: celični procesi

Pri sesalcih najdemo beljakovine tipa CENP v centromere heterokromatinu. Te so lahko tri vrste CENP-A, CENP-B in CENP-C, ki sodelujejo v sklopu Cinetocoro.

Odsotnost proteina CENP-C lahko povzroči resne napake pri segregaciji kromosomov, saj gre okvara cinnetocoro.

Trenutno je znano, da so nekatere regije centromerov prepisano aktivne. Te kodificirajo za majhne interferenčne ARN, ki sodelujejo pri transkripcijskem utišanju nekaterih regij genoma.

Ta majhen dvojni pas, prepisan iz regij Pericentroméric, so bistveni za sestavljanje heterokromatina in so transkripcijske regije za uravnavanje korakov pred delitvijo celic.

Reference

1. Choo, k. Do. (1997). Centromere (vol. 320). Oxford: Oxford University Press.
2. Fincham, J. R. S. (2001). Centrome.
3. Fukagawa, t., & Earnshaw, w. C. (2014). Centromere: Chromatin Foundation za stroje kinetohore. Razvojna celica, 30 (5), 496-508.
4. Henikoff, s., Ahmad, k., & Malik, h. S. (2001). Paradoks Centromere: stabilno dedovanje s hitro razvijajočim se DNK. Science, 293 (5532), 1098-1102.
5. Plohl, m., Meštrović, n., & Mravinac, b. (2014). Centromere identiteta z vidika DNK. Kromosom, 123 (4), 313–325.
6. Westhorpe, f. G., & Naravnost, a. F. (2015). Centromere: epigenetski nadzor kromosomov segregacije med mitozo. Perspektive hladnega spomladanskega pristanišča v biologiji, 7 (1), A015818.