Životnost buňky je rozdělena do fází, které označujeme jako buněčný cyklus. Buněčný cyklus začíná třístupňovou fází růstu a duplikace zvanou „mezifáze“. Dále se přesune do mitóza a cytokineze, obě jsou považovány za „dělící“ fázi.
Centromera je klíčovou složkou, která umožňuje mitózu. Centroméra je jako pás na chromozomech, na který lze natáhnout, když se chromozomy pohybují v buňce. Protože centromery jsou součástí chromozomu, replikují se, když se zbytek chromozomu / DNA replikuje. To se děje během fáze S (syntéza); Fáze S je součástí mezifáze, kdy dochází k duplikaci DNA.
Různé organismy replikují své centromery v různých časech během S fáze, některé na začátku a jiné na konci, ale všechny centromery je třeba replikovat, než S fáze skončí. V tomto příspěvku se budeme zabývat definicí S fáze, buněčným cyklem a tím, jak centromery zapadají do obou.
Co je to Interphase?
Mezifáze je první etapou života buňky. Má tři odlišné části: Fáze G1, S fáze a Fáze G2. G1 a G2 jsou růstové fáze a období mezifáze, kdy se replikuje DNA, je S fáze.
Během mezifáze buňka roste, funguje a připravuje se na případné rozdělení.
Struktura centromér
Centromery jsou součástí a chromozóm které lze natáhnout, když se chromozom pohybuje uvnitř buňky. To se děje během mitózy nebo buněčného dělení, kdy jsou chromozomy od sebe odděleny do různých buněk.
Centromery nejsou vždy uprostřed chromozomu, jako opasek v pase. Centromery mohou být na koncích chromozomů, uprostřed nebo mezi středem a koncem. Jsou vyrobeny z mnoha proteinů, včetně těch, které se nazývají cohesiny, proteiny centromér a proteiny kinetochore.
Mezifázový proces a definice S fáze
Buněčný cyklus má dvě obecné fáze. Mezifáze je přípravná fáze před dělením buněk a mitóza je fáze, ve které k dělení dochází. Jak jsme již řekli, mezifázi lze dále rozdělit do tří fází.
Fáze G1 je pro růst buněk. Buňka dělá svou práci, roste, vytváří kopie organel a funguje jako obvykle. S fáze je součástí mezifáze, kdy dochází k duplikaci DNA. Fáze G2 je pro větší růst buněk, další duplikaci cytoplazmatických organel a obecnou přípravu na mitózu.
Protože období mezifáze, kdy je DNA replikována, je S fáze, je to také doba, během které se replikují centromery. To dává smysl, protože centromery jsou součástí chromozomů a chromozomy jsou S fáze je součástí mezifáze, kdy dochází k duplikaci DNA.
Bez nových centromer pro novou kopii DNA, která se replikuje během fáze S, by buňka nebyla schopna oddělit replikované kopie DNA.
Lidské centromery
Lidé mají 46 chromozomů a každý z nich má centromeru. Období mezifáze, kdy je DNA replikována, je S fáze, a tedy je to, kdy se replikují všechny centromery podle definice S fáze. Ale ne všechny se během této fáze replikují najednou. Časopis „Molekulární a buněčná biologie“ uvádí, že chromozom X, chromozom 7 a chromozom 17 se replikují v S fázi, ale v různých časech.
Centromery obsahují oblasti DNA zvané alfa satelitní sekvence. Jedná se o segmenty DNA, které se opakují, jako řádky tisku v knize. Tyto oblasti jsou dlouhé tisíce nukleotidů - a nukleotid je stavebním kamenem DNA - a replikuje se během S fáze, aby se vytvořily nové centromery.
Ovocné mušky a droždí
Centromery na chromozomech ovocných mušek a kvasinek se také replikují během S fáze. U některých ovocných mušek se centromery replikují brzy v S fázi.
Časopis „PLOS Genetics“ uvádí, že u typu kvasinek způsobujících onemocnění je DNA v centromerech první oblastí DNA, která se kopíruje během S fáze.