En celles levetid opdeles i faser, som vi kalder cellecyklussen. Cellecyklussen begynder med en tretrins vækst- og duplikationsfase kaldet "mellemfase". Dernæst bevæger den sig ind mitose og cytokinese, som begge betragtes som den "delende" fase.
Centromeren er en vigtig komponent, der gør det muligt for mitose at ske. En centromer er som bælte på kromosomer, der kan trækkes på, når kromosomer flyttes inden i en celle. Da centromerer er en del af kromosomet, replikeres de, når resten af kromosomet / DNA replikerer. Dette sker under S (syntese) fasen; S-fase er den del af interfase, når DNA-duplikering finder sted.
Forskellige organismer replikerer deres centromerer på forskellige tidspunkter i S-fasen, nogle i starten og andre i slutningen, men alle centromerer skal replikeres, før S-fasen er overstået. I dette indlæg går vi over S-fasedefinitionen, cellecyklussen og hvordan centromerer passer ind i begge.
Hvad er mellemfase?
Interfase er den første fase af en celles liv. Det har tre forskellige dele:
G1-fase, S-fase og G2-fase. G1 og G2 er vækstfaser, og perioden med interfase, når DNA replikeres, er S-fasen.Det er i mellemfasen, at cellen vokser, fungerer og forbereder sig på eventuel opdeling.
Centromer struktur
Centromerer er dele af en kromosom der kan trækkes på, når et kromosom bevæges inde i cellen. Dette sker under mitose eller celledeling, når kromosomer trækkes fra hinanden i forskellige celler.
Centromerer er ikke altid midt i et kromosom, som et bælte, der bæres i taljen. Centromerer kan være i enderne af kromosomer, i midten eller mellem midten og slutningen. De er lavet af mange proteiner, herunder dem, der kaldes cohesiner, centromereproteiner og kinetochore-proteiner.
Interfaseproces og S-fasedefinition
Cellecyklussen har to generelle faser. Interfase er forberedelsesfasen før celledeling, og mitose er den fase, hvor opdelingen sker. Som vi sagde tidligere, kan mellemfasen yderligere opdeles i tre faser.
G1-fase er til cellevækst. Cellen gør sit job, vokser, laver kopier af organeller og fungerer som normalt. S-fase er den del af interfase, når DNA-duplikering finder sted. G2-fase er til mere cellevækst, yderligere duplikering af cytoplasmatiske organeller og generel forberedelse til mitose.
Da interfase-perioden, hvor DNA replikeres, er S-fasen, er det også den tid, hvor centromerer replikeres. Dette giver mening, da centromerer er en del af kromosomer, og kromosomer er S-fase er den del af interfase, når DNA-duplikering finder sted.
Uden nye centromerer til den nye kopi af DNA, der replikeres under S-fasen, ville cellen ikke være i stand til at trække de replikerede DNA-kopier fra hinanden.
Humane centromerer
Mennesker har 46 kromosomer, og hver af dem har en centromer. Interfase-perioden, hvor DNA replikeres, er S-fasen, og det er således, når alle centromerer replikerer ved S-fasedefinition. Men ikke alle replikerer på samme tid i den fase. Tidsskriftet "Molecular and Cell Biology" rapporterer, at X-kromosom, kromosom 7 og kromosom 17 alle replikerer i S-fase, men gør det på forskellige tidspunkter.
Centromerer indeholder regioner af DNA kaldet alfa-satellitsekvenser. Disse er segmenter af DNA, der gentages, som rækker af tryk i en bog. Disse regioner er tusinder af nukleotider lange - a nukleotid er en byggesten af DNA - og replikeres under S-fasen for at fremstille nye centromerer.
Frugtfluer og gær
Centromererne på kromosomerne af frugtfluer og gær replikerer også under S-fasen. I visse frugtfluer replikeres centromerer tidligt i S-fasen.
Tidsskriftet "PLOS Genetics" rapporterer, at i en type sygdomsfremkaldende gær er DNA'et i centromerer den første DNA-region, der kopieres under S-fasen.