Rozdíly mezi Kinetochore a Nonkinetochore

U eukaryot se buňky těla dělí, aby vytvořily více buněk v procesu zvaném mitóza. Buňky reprodukčních orgánů procházejí jiným druhem buněčného dělení zvaného redukční dělení buněk. V těchto procesech buňky vstupují do několika fází, aby dosáhly rozdělení. Kinetochory hrají důležitou roli v dělení buněk a zajišťují správnou distribuci DNA do dceřiných buněk.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Kinetochory a nekinetochorové mikrotubuly mají zcela odlišnou strukturu. Oba pracují společně na zajištění správné distribuce DNA do dceřiných buněk při dělení buněk.

Eukaryotické buňky podstoupit mitózu pro nové nebo rostoucí tkáně a pro nepohlavní rozmnožování. Jedna buňka se rozdělí na dvě nové dceřiné buňky a za tímto účelem štěpí jádro a chromozomy. Tyto nové buňky jsou identické.

Aby tento proces proběhl úspěšně, musí být zachován počet chromozomů buněk, což znamená, že musí být zkopírovány pro každou novou dceřinnou buňku. Lidé mají 23 párů chromozomy v každé buňce. Každý chromozom uchovává DNA. Páry chromozomů jsou pojmenovány

Cílem buněčného dělení je kopírovat genetický materiál do nových dceřiných buněk takovým způsobem, aby byly schopné správně fungovat. Aby k tomu došlo, musí být každá jednotka DNA rozpoznána, takže mezi nimi musí existovat spojení a další části buňky k distribuci a musí existovat způsob, jak přemístit DNA k dceři buňky.

Mezi buněčnými děleními je buňka ve fázi zvané mezifáze, který se skládá z první mezery nebo G₁ fáze, fáze S a druhá mezera nebo G₂ fáze.

Po mezifázi začíná mitóza profáze. V tomto bodě chromatin v jádře je duplikován. Výsledné sesterské chromatidy jsou zkrouceny kompaktně. The jádro zmizí a struktura zvaná a vřeteno formy v cytoplazmě buňky, vyrobené z vřetenových vláken.

Prometafáze následuje. V tomto kroku jsou v cytoplazmě fragmenty jaderného obalu. Vřeteno mikrotubulynebo dlouhé tubulární proteinové řetězce, postupují na chromozomy, aby zahájily svou práci. Na sousedním centromeru mezi sesterskými chromatidami se objevil proteinový komplex zvaný a kinetochore objeví se. Mikrotubuly se připojují k této nové struktuře.

v metafáze, centrosomy se tvoří na protilehlých pólech buněk. Chromozomy se uspořádají do řady. Mikrotubuly se táhnou směrem k centrosomům a je vytvořeno vřeteno. Mikrotubuly provádějí anafázový snímek, pohybující se chromozomy, dokud nejsou centralizovány na rovníku buňky.

Během anafáze, párové chromatidy jsou odděleny. Ty tvoří nové chromozomy. Jejich centrosomy jsou odtlačeny od sebe nekinetochorové mikrotubuly. Chromozomy jsou přesunuty na opačné konce buňky.

Telophase vede k prodloužení buněk pomocí nekinetochorových mikrotubulů. Předchozí jaderné fragmenty pomáhají vytvářet nová jádra pro dceřiné buňky. Pak se zkroucené chromozomy uvolní.

Nakonec dovnitř cytokineze, je skutečná cytoplazma buňky rozdělena a výsledkem jsou nové dceřiné buňky.

V roce 1880 objevil anatom Walther Flemming místo připojení mitotických vřeten na chromozomech. To byl kinetochor. V poslední době byly lidské kinetochory objasněny rychlým tempem.

Definice kinetochore v biologii je a proteinový komplex který se tvoří na chromozomech v jejich centrech, v oblasti zvané centroméra. Kinetochory hrají klíčovou roli pro správnou distribuci DNA do nových dceřiných buněk v mitóze.

Tento proteinový komplex je považován za makromolekula. Zatímco DNA různých organismů se velmi liší, kinetochory jsou mezi druhy velmi podobné, a jsou tedy konzervovaný.

Kinetochory se liší od nekinetochorových mikrotubulů mnoha způsoby. Jejich strukturální rozdíl je první rozdíl. Kinetochory jsou velké struktury vyrobené z mnoha různých proteinů, shromážděné v centromerech chromozomů.

Kinetochory slouží jako můstek mezi DNA chromozomu a nekinetochorovými mikrotubuly. Nonkinetochore microtubules are polymermers that working with kinetochores to align and separate chromosomes. Nonkinetochore microtubules can be long and spindly, and they serve different functions. Tyto různé struktury však musí spolupracovat, aby bylo dosaženo kontroly nad chromozomy a jejich pohybem během mitózy.

Kinetochory v podstatě fungují jako malé stroje, které interagují s buněčnými strukturami a pohybují chromozomy během dělení buněk. To je velká zodpovědnost za kinetochore; pokud se nebudou správně pohybovat, chyby v DNA mohou vést ke škodlivým genetickým poruchám nebo možná k rakovině. Kinetochore potřebuje funkční centromeru, aby se mohl shromáždit na chromozomální DNA a začít pracovat na své klíčové roli.

The histonový centromérový protein Anebo CENP-A tvoří nukleosomy na centromerech. Slouží jako místo pro vytvoření kinetochorů. Nukleosomy CENP-A pracují s CENP-C ve vnitřním kinetochore, což umožňuje sestavení kinetochore tak, aby byl zkopírován chromatin. Kinetochore se používá jako stabilní metoda rozpoznávání DNA, takže mitóza může pokračovat.

Jakmile se kinetochorům umožní shromáždit se na chromozomu, proteiny se shromáždí a začnou budovat výše uvedený stroj. U obratlovců může být v jednom kinetochoru více než 100 proteinů. Vnitřní kinetochor se skládá z proteinů, které interagují s centromérou chromatinu. Proteiny vnějších kinetochorů pracují tak, že vážou nekinetochorové mikrotubuly. To je další rozdíl mezi kinetochory a nekinetochory.

Sestava kinetochore je pečlivě vedena skrz buněčný cyklus, takže jakmile buňka vstoupí do mitózy, může během několika minut dojít k dynamickému sestavení kinetochore. Pak se komplex může podle potřeby rozebrat. Řízení sestavy kinetochore je podporováno fosforylace.

Kinetochory musí pracovat přímo s mnoha nekinetochorovými mikrotubuly. Volal komplex Ndc80 umožňuje tuto interakci. Je to trochu tanec, protože mikrotubuly se mění v délce, jak polymerují a depolymerizují. Kinetochore musí držet krok. Tento „tanec“ generuje sílu.

Během anafáze jsou kinetochory zachyceny nekinetochorovými mikrotubuly z protilehlých pólů a jsou taženy těmito mikrotubuly, aby se chromozomy mohly oddělit. Motory mikrotubulů jako např kinesin a dynein pomozte tomu. Další síla je generována, když mikrotubuly depolymerizují. Kinetochore funguje jako regulátor sil mikrotubulů, takže může segregovat chromozomy.

Dynamický kinetochor není jen malý stroj, který od sebe odděluje chromozomy. Funguje to také jako kontrola kontroly kvality. Jakékoli chyby v procesu mohou vést k genetickým chybám. Kinetochory také pracují na zastavení vadných příloh pomocí mikrotubulů; tomu napomáhá Kináza Aurora B. fosforylací.

Blízko jádra centromer, nazývaný proteinový komplex Ks1 / Mde4 funguje tak, aby se zabránilo nesprávným připojením kinetochore.

Aby anafáze proběhla správně, musí být chyby opraveny, jinak musí být anafáze odložena. Bílkoviny pomáhají vystopovat kteroukoli z těchto chyb; chyba má za následek signál na kinetochore, který má za následek zastavení buněčného cyklu před anafází.

Souhrnně se kinetochory liší od nekinetochorových mikrotubulů strukturou i funkcí. Oba musí spolupracovat, aby dosáhli úspěšného dělení buněk a zachování DNA v nových dceřiných buňkách.

Vědci pokračují v odhalování toho, jak struktura a funkce kinetochorů ovlivňují segregaci chromozomů v mitóze a meióze. Jak se bude vyvíjet další výzkum, budou mít vědci snad jasnější pohled na to, jak mimo jiné funguje kinetochorová sestava během replikace DNA. Tento malý, ale mocný stroj udržuje hladké dělení buněk a stojí za to ho dále prostudovat.