Разликите между Kinetochore и Nonkinetochore

При еукариотите клетките на тялото се делят, за да направят повече клетки в процес, наречен митоза. Клетките на репродуктивните органи претърпяват друг вид клетъчно делене, наречен мейоза. В тези процеси клетките навлизат в няколко фази, за да постигнат разделяне. Кинетохорите играят важна роля в клетъчното делене, осигурявайки правилното разпределение на ДНК в дъщерните клетки.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Кинетохорите и некинетохорните микротубули са доста различни по структура. И двамата работят заедно, за да осигурят правилното разпределение на ДНК към дъщерните клетки при клетъчното делене.

Еукариотни клетки претърпете митоза за нови или растящи тъкани и за безполово размножаване. Една клетка се разделя на две нови дъщерни клетки, разделяйки ядрото и хромозомите, за да направи това. Тези нови клетки са идентични.

За да може този процес да протече успешно, броят на хромозомните клетки трябва да се поддържа, което означава, че те трябва да бъдат копирани за всяка нова дъщерна клетка. Хората имат 23 двойки

Целта на клетъчното делене е да копира генетичния материал в нови дъщерни клетки по такъв начин, че да могат да функционират правилно. За да се случи това, всяка единица ДНК трябва да бъде разпозната, така че трябва да има връзка между нея и други части на клетката за разпространение и трябва да има начин ДНК да се премести в дъщеря клетки.

Между клетъчните деления клетката е във фаза, наречена междуфазна, който се състои от първата празнина или G₁ фаза, S фаза и втората междина или G₂ фаза.

След интерфаза митозата започва с профаза. В този момент хроматин в ядрото се дублира. Получените сестрински хроматиди са усукани компактно. The ядрото изчезва и структура, наречена a вретено образува се в цитоплазмата на клетката, направена от влакна на вретеното.

Прометафаза следва. В тази стъпка в цитоплазмата има фрагменти от ядрена обвивка. Вретеното микротубули, или дълги тръбовидни протеинови нишки, напредват по хромозомите, за да започнат своята работа. В съседната центромера между сестринските хроматиди, протеинов комплекс, наречен a кинетохора появява се. Към тази нова структура се прикрепят микротубули.

В метафаза, центрозомите се образуват на противоположните клетъчни полюси. Хромозомите се подреждат в една линия. Микротубулите се простират към центрозомите и е направено вретено. Микротубулите изпълняват анафазна пързалка, премествайки хромозомите, докато те се централизират върху екватора на клетката.

По време на анафаза, сдвоените хроматиди са разделени. Те образуват нови хромозоми. Техните центрозоми се изтласкват от некинетохорни микротубули. Хромозомите се преместват в противоположните краища на клетката.

Телофаза води до клетъчно удължаване от некинетохорните микротубули. Бившите ядрени фрагменти помагат да се създадат нови ядра за дъщерните клетки. След това усуканите хромозоми се разхлабват.

И накрая, в цитокинеза, действителната цитоплазма на клетката се разделя, за да се получат новите дъщерни клетки.

През 1880 г. анатомът Уолтър Флеминг открива мястото на прикрепване на митотични вретена върху хромозомите. Това беше кинетохората. Съвсем наскоро човешките кинетохори са изяснени с бързи темпове.

Определението за кинетохора в биологията е a протеинов комплекс който се образува върху хромозомите в техните центрове, в област, наречена центромера. Кинетохорите играят решаваща роля за правилното разпределяне на ДНК до нови дъщерни клетки при митоза.

Този протеинов комплекс се счита за a макромолекула. Докато ДНК на различните организми варира в широки граници, кинетохорите са много сходни при различните видове и по този начин са консервирани.

Кинетохорите се различават от некинетохорните микротубули по много начини. Тяхната структурна разлика е първата разлика. Кинетохорите са големи структури, изработени от много различни протеини, събрани в центромерите на хромозомите.

Кинетохорите служат като мост между ДНК на хромозома и некинетохорни микротубули. Некинетохорните микротубули са полимери, които работят с кинетохори за подравняване и разделяне на хромозомите. Некинетохорните микротубули могат да бъдат дълги и висящи и изпълняват различни функции. Тези различни структури обаче трябва да работят заедно, за да постигнат контрол на хромозомите и тяхното движение по време на митоза.

Кинетохорите по същество работят като малки машини, които взаимодействат с клетъчните структури, за да преместват хромозомите по време на клетъчното делене. Това е голяма отговорност за кинетохората; ако не се премести правилно, грешките в ДНК могат да доведат до вредни генетични нарушения или може би до рак. Кинетохората се нуждае от функционална центромера, за да може да се сглоби върху хромозомна ДНК и да се заеме с нейната решаваща роля.

The хистонов центромерен протеин Аили CENP-A, образува нуклеозоми върху центромери. Той служи като място за формиране на кинетохори. Нуклеозомите на CENP-A работят с CENP-C във вътрешната кинетохора и това позволява кинетохората да бъде сглобена, така че хроматинът да бъде копиран. Кинетохората се използва като стабилен метод за разпознаване на ДНК, за да може митозата да продължи.

След като кинетохорите се оставят да се сглобят върху хромозома, протеините се събират и започват да изграждат гореспоменатата машина. При гръбначните животни в една кинетохора може да има над 100 протеина. Вътрешната кинетохора се състои от протеини, които взаимодействат с центромерата на хроматина. Протеините на външните кинетохори работят за свързване на некинетохорни микротубули. Това е друга разлика между кинетохорите и некинетохорите.

Сглобяването на кинетохората се провежда внимателно през клетъчния цикъл, така че след като клетката влезе в митоза, динамичното сглобяване на кинетохората може да се случи за минути. Тогава комплексът може да разглобява според нуждите. Контролът на кинетохорен монтаж се подпомага от фосфорилиране.

Кинетохорите трябва да работят директно с много некинетохорни микротубули. Комплексът наречен Ndc80 позволява това взаимодействие. Това е малко танц, тъй като микротубулите се променят по дължина, докато се полимеризират и деполимеризират. Кинетохората трябва да се справи. Този „танц“ генерира сила.

По време на анафазата кинетохорите се улавят от некинетохорни микротубули от противоположните полюси и се изтеглят от тези микротубули, за да могат хромозомите да се разделят. Микротубулните двигатели като кинезин и динеин помогнете на това. Допълнителна сила се генерира, когато микротубулите се деполимеризират. Кинетохората действа като контролер на силите на микротубулите, за да може да подреди хромозомите за сегрегация.

Динамичната кинетохора не е просто малка машина, която разделя хромозомите. Той работи и като проверка на контрола на качеството. Всички грешки, допуснати в процеса, могат да доведат до генетични грешки. Кинетохорите също работят за спиране на дефектни приставки с микротубули; това се подпомага от Aurora B киназа чрез фосфорилиране.

Близо до ядрото на центромери, протеинов комплекс, наречен Pcs1 / Mde4 работи за предотвратяване на неправилни приставки за кинетохори.

За да се случи анафазата правилно, грешките трябва да бъдат коригирани или в противен случай трябва да се забави анафазата. Протеините помагат да се проследи някоя от тези грешки; грешка води до сигнал в кинетохората, който води до спиране на клетъчния цикъл преди анафаза.

Като цяло кинетохорите се различават от некинетохорните микротубули както по структура, така и по функция. И двамата трябва да работят заедно, за да постигнат успешно клетъчно делене и запазване на ДНК в нови дъщерни клетки.

Изследователите продължават да разкриват как структурата и функцията на кинетохорите влияят върху хромозомната сегрегация при митоза и мейоза. С напредването на повече изследвания учените ще се надяват да имат по-ясен поглед върху това как работи кинетохорният модул по време на репликацията на ДНК, наред с други възможности. Тази малка, но мощна машина поддържа клетъчното делене да работи гладко и си струва допълнително проучване.