Solun elinikä on jaettu vaiheisiin, joita kutsumme solusykliksi. Solusykli alkaa kolmivaiheisella kasvu- ja monistumisvaiheella, jota kutsutaan "interfaasiksi". Seuraavaksi se siirtyy mitoosi ja sytokineesi, joita molempia pidetään "jakavana" vaiheena.
Centromere on tärkeä komponentti, joka mahdollistaa mitoosin tapahtumisen. Sentromeri on kuin kromosomien vyö, joka voidaan vetää päälle, kun kromosomeja siirretään solussa. Koska sentromerit ovat osa kromosomia, ne replikoituvat, kun muu kromosomi / DNA replikoituu. Tämä tapahtuu S (synteesi) -vaiheen aikana; S-vaihe on osa vaihetta, kun DNA: n päällekkäisyys tapahtuu.
Eri organismit replikoivat sentromerejaan eri aikoina S-vaiheen aikana, jotkut alussa ja toiset lopussa, mutta kaikki sentromeerit on replikoitava ennen kuin S-vaihe on ohi. Tässä viestissä käymme läpi S-vaihemäärittelyn, solusyklin ja kuinka sentromeerit sopivat molempiin.
Mikä on Interphase?
Interphase on solun elämän ensimmäinen vaihe. Siinä on kolme erillistä osaa: G1-vaihe
, S-vaihe ja G2-vaihe. G1 ja G2 ovat kasvuvaiheita, ja interfaasivaihe, kun DNA replikoituu, on S-vaihe.Interfaasin aikana solu kasvaa, toimii ja valmistautuu lopulliseen jakautumiseen.
Centromere-rakenne
Sentromeerit ovat osia a kromosomi joka voidaan vetää päälle, kun kromosomi siirretään solun sisään. Tämä tapahtuu mitoosin tai solujen jakautumisen aikana, kun kromosomit vedetään erilleen eri soluihin.
Centromerit eivät aina ole keskellä kromosomia, kuten vyötäröllä käytetty vyö. Centromerit voivat olla kromosomien päissä, keskellä tai kesken ja pään välillä. Ne on valmistettu monista proteiineista, mukaan lukien koesiinit, sentromeeriproteiinit ja kinetokoreiproteiinit.
Interphase-prosessi ja S-vaiheen määrittely
Solusyklillä on kaksi yleistä vaihetta. Interphase on valmisteluvaihe ennen solujen jakautumista, ja mitoosi on vaihe, jossa jakautuminen tapahtuu. Kuten aiemmin sanoimme, interfaasit voidaan edelleen jakaa kolmeen vaiheeseen.
G1-vaihe on solujen kasvua varten. Solu tekee työnsä, kasvaa, tekee kopioita organelleista ja toimii normaalisti. S-vaihe on osa vaihetta, kun DNA: n päällekkäisyys tapahtuu. G2-vaihe Tarkoituksena on lisätä solukasvua, sytoplasman organellien lisääntymistä ja yleistä valmistautumista mitoosiin.
Koska interfaasijakso, jolloin DNA replikoituu, on S-vaihe, se on myös aika, jonka aikana centromeerit replikoituvat. Tämä on järkevää, koska sentromerit ovat osa kromosomeja ja kromosomit ovat S-vaihe on interfaasin osa, kun DNA: n päällekkäisyys tapahtuu.
Ilman uusia sentromereja uudelle DNA-kopiolle, joka replikoituu S-vaiheen aikana, solu ei pystyisi vetämään replikoituneita DNA-kopioita erilleen.
Ihmisen sentromeerit
Ihmisillä on 46 kromosomia ja jokaisella niistä on sentromeri. Interfaasijakso, kun DNA replikoituu, on S-vaihe, ja näin on silloin, kun kaikki sentromeerit replikoituvat S-faasin määrittelyn avulla. Mutta kaikki eivät toistu samanaikaisesti tuossa vaiheessa. Molecular and Cell Biology -lehden mukaan X-kromosomi, kromosomi 7 ja kromosomi 17 replikoituvat kaikki S-vaiheessa, mutta tekevät niin eri aikoina.
Centromeres sisältää DNA-alueita, joita kutsutaan alfa-satelliittisekvensseiksi. Nämä ovat DNA-segmenttejä, jotka toistuvat, kuten kirjan painorivit. Nämä alueet ovat tuhansia nukleotideja pitkiä - a nukleotidi on DNA: n rakennusosa - ja ne replikoituvat S-vaiheen aikana uusien centromereiden muodostamiseksi.
Hedelmäperhot ja hiiva
Hedelmäkärpästen ja hiivan kromosomeissa olevat sentromeerit replikoituvat myös S-vaiheen aikana. Tietyissä hedelmäkärpäissä sentromeerit lisääntyvät S-vaiheen varhaisessa vaiheessa.
PLOS Genetics -lehti kertoo, että tietyntyyppisiä sairauksia aiheuttavassa hiivassa sentromereissa oleva DNA on ensimmäinen DNA-alue, joka kopioidaan S-vaiheen aikana.