Raku eluiga on jagatud etappideks, mida me nimetame rakutsükliks. Rakutsükkel algab kolmeastmelise kasvu ja dubleerimise faasiga, mida nimetatakse "interfaasiks". Edasi liigub see sisse mitoos ja tsütokineesi, mida mõlemaid peetakse "jagamisfaasiks".
Tsentromeer on ülitähtis komponent, mis võimaldab mitoosi tekkimist. Centromere on nagu kromosoomide vöö, mida saab kromosoomide liikumisel rakus sisse tõmmata. Kuna tsentromeerid on osa kromosoomist, paljunevad nad siis, kui ülejäänud kromosoom / DNA kordub. See juhtub S (sünteesi) faasis; S-faas on interfaasi osa, kui toimub DNA dubleerimine.
Erinevad organismid kordavad oma tsentromere S-faasi ajal erinevatel aegadel, mõned alguses ja teised lõpus, kuid enne S-faasi lõppu tuleb kõiki tsentromereid paljundada. Selles postituses vaatame üle S-faasi määratluse, rakutsükli ja selle, kuidas tsentromeerid sobivad mõlemasse.
Mis on interfaas?
Interphase on raku elu esimene etapp. Sellel on kolm erinevat osa: G1 faas, S faas ja G2 faas. G1 ja G2 on kasvufaasid ja interfaasiperiood, kui DNA replikeerub, on S-faas.
Interfaasi ajal rakk kasvab, toimib ja valmistub võimalikuks jagunemiseks.
Centromere struktuur
Tsentromeerid on a kromosoom mida saab tõmmata, kui kromosoom liigutatakse raku sees. See juhtub mitoosi ehk rakkude jagunemise ajal, kui kromosoomid tõmmatakse erinevatesse rakkudesse.
Centromerid ei ole alati kromosoomi keskel, nagu vööl kantav vöö. Tsentromeerid võivad olla kromosoomide otstes, keskel või keskpaiga ja otsa vahel. Need on valmistatud paljudest valkudest, sealhulgas neist, mida nimetatakse kohesiinideks, tsentromeervalkudeks ja kinetokoorvalkudeks.
Interfaasiprotsess ja S-faasi määratlus
Rakutsüklil on kaks üldist faasi. Interphase on ettevalmistusfaas enne rakkude jagunemist ja mitoos faas, milles jagunemine toimub. Nagu me varem ütlesime, saab interfaasid jagada veel kolmeks faasiks.
G1 faas on rakkude kasvu jaoks. Rakk teeb oma tööd, kasvab, teeb organellidest koopiaid ja toimib tavapäraselt. S faas on interfaasi osa, kui toimub DNA dubleerimine. G2 faas on rakkude suurema kasvu, tsütoplasma organellide edasise dubleerimise ja mitoosi üldise ettevalmistuse jaoks.
Kuna DNA replikatsiooni faaside vaheline periood on S-faas, on see ka aeg, mille jooksul tsentromeerid paljunevad. See on mõttekas, kuna tsentromeerid on osa kromosoomidest ja kromosoomid on S-faas on interfaasi osa, kui toimub DNA dubleerimine.
Ilma S-faasis paljundatava uue DNA koopia uute sentromeerideta ei suudaks rakk kopeeritavaid DNA koopiaid lahku tõmmata.
Inimeste tsentromeerid
Inimestel on 46 kromosoomi ja igal neist on tsentromeer. Interfaasiperiood, kui DNA replikeerub, on S-faas ja seega on ka see, kui kõik tsentroomid replitseeruvad S-faasi määratlusega. Kuid mitte kõik neist ei kordu selle faasi ajal üheaegselt. Ajakiri “Molecular and Cell Biology” teatab, et X-, 7- ja 17-kromosoom paljunevad kõik S-faasis, kuid teevad seda erinevatel aegadel.
Centromeres sisaldavad DNA piirkondi, mida nimetatakse alfa satelliitjärjestusteks. Need on DNA segmendid, mida korratakse nagu raamatu trükiread. Need piirkonnad on tuhandete nukleotiidide pikkused - a nukleotiid on DNA ehituskivi - ja neid korratakse S-faasis uute tsentromeeride saamiseks.
Puuviljakärbsed ja pärm
S-faasis paljunevad ka puuviljakärbeste ja pärmi kromosoomides olevad tsentromeerid. Teatud puuviljakärbestel paljunevad tsentromeerid juba S-faasis.
Ajakiri PLOS Genetics teatab, et teatud tüüpi haigusi põhjustava pärmi puhul on tsentromeerides sisalduv DNA esimene DNA piirkond, mida S-faasis kopeeritakse.
