Die Unterschiede zwischen Kinetochor und Nichtkinetochor

Bei Eukaryoten teilen sich Körperzellen in einem Prozess namens, um mehr Zellen zu bilden Mitose. Fortpflanzungsorganzellen durchlaufen eine andere Art der Zellteilung namens Meiose. Bei diesen Prozessen treten Zellen in mehrere Phasen ein, um sich zu teilen. Kinetochore spielen eine wichtige Rolle bei der Zellteilung und sorgen für die richtige Verteilung der DNA an die Tochterzellen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Kinetochore und nicht-kinetochore Mikrotubuli sind in ihrer Struktur ziemlich unterschiedlich. Beide arbeiten zusammen, um die richtige Verteilung der DNA an die Tochterzellen bei der Zellteilung sicherzustellen.

Eukaryontische Zellen einer Mitose für neues oder wachsendes Gewebe und für die asexuelle Fortpflanzung unterzogen werden. Eine Zelle teilt sich in zwei neue Tochterzellen und spaltet dazu den Zellkern und die Chromosomen. Diese neuen Zellen sind identisch.

Damit dieser Prozess erfolgreich ablaufen kann, muss die Chromosomenzahl der Zellen erhalten bleiben, das heißt sie müssen für jede neue Tochterzelle kopiert werden. Der Mensch hat 23 Paare von

Ziel der Zellteilung ist es, genetisches Material in neue Tochterzellen so zu kopieren, dass diese richtig funktionieren. Dazu muss jede DNA-Einheit erkannt werden, also muss eine Verbindung zwischen ihr bestehen connection und andere Teile der Zelle zur Verteilung, und es muss einen Weg geben, die DNA auf die Tochter zu übertragen Zellen.

Zwischen den Zellteilungen befindet sich die Zelle in einer Phase namens Zwischenphase, die aus der ersten Lücke oder G. besteht₁ Phase, die S-Phase und die zweite Lücke oder G₂ Phase.

Nach der Interphase beginnt die Mitose mit prophase. An dieser Stelle Chromatin im Kern ist verdoppelt. Die resultierenden Schwesterchromatiden sind kompakt verdrillt. Das Nukleolus verschwindet, und eine Struktur namens a Spindel bildet sich im Zytoplasma der Zelle aus Spindelfasern.

Prometaphase folgt. In diesem Schritt gibt es Kernhüllenfragmente im Zytoplasma. Die Spindel Mikrotubuli, oder lange röhrenförmige Proteinstränge, rücken auf den Chromosomen vor, um ihre Arbeit zu beginnen. Am angrenzenden Zentromer zwischen den Schwesterchromatiden entsteht ein Proteinkomplex namens a Kinetochor erscheint. Mikrotubuli heften sich an diese neue Struktur.

Im Metaphase, Zentrosomen bilden sich an den gegenüberliegenden Zellpolen. Die Chromosomen ordnen sich in einer Linie an. Mikrotubuli strecken sich zu den Zentrosomen hin, und es entsteht eine Spindel. Die Mikrotubuli führen die Anaphase-Folie, wobei die Chromosomen bewegt werden, bis sie am Äquator der Zelle zentralisiert sind.

Während Anaphase, werden die gepaarten Chromatiden getrennt. Diese bilden neue Chromosomen. Ihre Zentrosomen werden auseinandergedrückt durch nichtkinetochore Mikrotubuli. Die Chromosomen werden an die gegenüberliegenden Enden der Zelle verschoben.

Telophase führt zu einer zellulären Verlängerung durch die nicht-kinetochoren Mikrotubuli. Die ehemaligen Kernfragmente helfen dabei, neue Kerne für die Tochterzellen zu bilden. Dann lösen sich die verdrehten Chromosomen.

Endlich in Zytokinese, wird das eigentliche Zytoplasma der Zelle gespalten, um die neuen Tochterzellen zu erhalten.

1880 entdeckte der Anatom Walther Flemming die Anheftungsstelle für mitotische Spindeln auf Chromosomen. Das war das Kinetochor. In jüngerer Zeit wurden menschliche Kinetochore in rasantem Tempo aufgeklärt.

Die Kinetochor-Definition in der Biologie ist a Proteinkomplex die sich auf den Chromosomen in ihren Zentren bildet, in einem Bereich, der als Zentromer bezeichnet wird. Kinetochore spielen die entscheidende Rolle für die richtige Verteilung der DNA an neue Tochterzellen in der Mitose.

Dieser Proteinkomplex gilt als Makromolekül. Während die DNA verschiedener Organismen stark variiert, sind Kinetochore zwischen den Arten sehr ähnlich und daher konserviert.

Kinetochore unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von nicht-kinetochoren Mikrotubuli. Ihr struktureller Unterschied ist der erste Unterschied. Kinetochore sind große Strukturen aus vielen verschiedenen Proteinen, die an den Zentromeren der Chromosomen angeordnet sind.

Kinetochore dienen als Brücke zwischen der DNA eines Chromosoms und nicht-kinetochoren Mikrotubuli. Nicht-kinetochore Mikrotubuli sind Polymere, die mit Kinetochoren zusammenarbeiten, um Chromosomen auszurichten und zu trennen. Nicht-kinetochore Mikrotubuli können lang und spindeldürr sein und erfüllen unterschiedliche Funktionen. Diese unterschiedlichen Strukturen müssen jedoch zusammenarbeiten, um die Kontrolle der Chromosomen und ihrer Bewegung während der Mitose zu erreichen.

Kinetochore funktionieren im Wesentlichen als winzige Maschinen, die mit zellulären Strukturen interagieren, um Chromosomen während der Zellteilung zu bewegen. Dies ist eine große Verantwortung für das Kinetochor; Wenn sie nicht richtig bewegt werden, können Fehler in der DNA zu schädlichen genetischen Störungen oder möglicherweise zu Krebs führen. Ein Kinetochor benötigt ein funktionsfähiges Zentromer, damit es sich auf der chromosomalen DNA anordnen und an seiner entscheidenden Rolle arbeiten kann.

Das Histon-Zentromer-Protein A, oder CENP-A, bildet Nukleosomen auf Zentromeren. Es dient als Ort für die Bildung von Kinetochoren. CENP-A-Nukleosomen arbeiten mit CENP-C im inneren Kinetochor zusammen, und dies ermöglicht den Zusammenbau des Kinetochors, so dass das Chromatin kopiert werden kann. Das Kinetochor wird als stabile Methode zur DNA-Erkennung verwendet, damit die Mitose ablaufen kann.

Sobald sich Kinetochore auf einem Chromosom zusammensetzen können, sammeln sich Proteine ​​und beginnen, diese oben genannte Maschine zu bauen. Bei Wirbeltieren kann ein Kinetochor über 100 Proteine ​​enthalten. Das innere Kinetochor besteht aus Proteinen, die mit dem Zentromer des Chromatins interagieren. Die Proteine ​​der äußeren Kinetochore arbeiten daran, nicht-kinetochore Mikrotubuli zu binden. Dies ist ein weiterer Unterschied zwischen Kinetochoren und Nicht-Kinetochoren.

Der Aufbau des Kinetochors wird sorgfältig durch den Zellzyklus geleitet, so dass, sobald eine Zelle in die Mitose eintritt, ein dynamischer Aufbau des Kinetochors innerhalb von Minuten erfolgen kann. Dann kann der Komplex nach Bedarf zerlegt werden. Die Steuerung der Kinetochor-Montage wird unterstützt durch Phosphorylierung.

Kinetochore müssen direkt mit vielen nicht-kinetochoren Mikrotubuli zusammenarbeiten. Der Komplex namens Ndc80 ermöglicht diese Interaktion. Es ist ein bisschen wie ein Tanz, da die Mikrotubuli ihre Länge ändern, während sie polymerisieren und depolymerisieren. Das Kinetochor muss mithalten. Dieser „Tanz“ erzeugt Kraft.

Während der Anaphase werden die Kinetochore von nicht-kinetochoren Mikrotubuli von den entgegengesetzten Polen erfasst und von diesen Mikrotubuli gezogen, damit sich die Chromosomen trennen können. Die Mikrotubuli-Motoren wie Kinesin und dynein helfen dabei. Zusätzliche Kraft wird erzeugt, wenn die Mikrotubuli depolymerisieren. Das Kinetochor fungiert als Kontrolleur der Kräfte der Mikrotubuli, so dass es Chromosomen zur Segregation ausrichten kann.

Das dynamische Kinetochor ist nicht nur eine winzige Maschine, die Chromosomen auseinander bewegt. Es dient auch als Kontrolle der Qualitätskontrolle. Alle Fehler, die dabei gemacht werden, können zu genetischen Fehlern führen. Kinetochore funktionieren auch, um fehlerhafte Anheftungen mit Mikrotubuli zu stoppen; das wird unterstützt durch Aurora B-Kinase über Phosphorylierung.

In der Nähe des Kerns der Zentromere befindet sich ein Proteinkomplex namens Stk1/Mde4 arbeitet, um unsachgemäße Kinetochore-Aufsätze zu verhindern.

Damit die Anaphase richtig abläuft, müssen Fehler korrigiert oder die Anaphase verzögert werden. Proteine ​​helfen, jeden dieser Fehler aufzuspüren; ein Fehler führt zu einem Signal am Kinetochor, das zum Stoppen des Zellzyklus vor der Anaphase führt.

Zusammenfassend unterscheiden sich Kinetochore von nicht-kinetochoren Mikrotubuli sowohl in der Struktur als auch in der Funktion. Beide müssen zusammenarbeiten, um eine erfolgreiche Zellteilung und Konservierung der DNA in neuen Tochterzellen zu erreichen.

Forscher entdecken weiterhin, wie die Struktur und Funktion von Kinetochoren die Chromosomensegregation bei Mitose und Meiose beeinflusst. Mit fortschreitender Forschung werden die Wissenschaftler unter anderem hoffentlich einen klareren Blick darauf haben, wie der Kinetochor-Aufbau während der DNA-Replikation funktioniert. Diese kleine, aber feine Maschine sorgt für einen reibungslosen Ablauf der Zellteilung und ist es wert, weiter untersucht zu werden.