Kinetochore- ja nonkinetochore-erot

Eukaryooteissa kehon solut jakautuvat ja muodostavat enemmän soluja prosessissa, jota kutsutaan mitoosi. Lisääntymiselinten solut läpikäyvät toisenlaisen solujen jakautumisen, jota kutsutaan meioosi. Näissä prosesseissa solut siirtyvät useisiin vaiheisiin jakautumisen saavuttamiseksi. Kinetohoreilla on tärkeä rooli solujen jakautumisessa, mikä varmistaa DNA: n asianmukaisen jakautumisen tytärsoluihin.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Kinetochorit ja nonkinetochore-mikrotubulukset ovat rakenteeltaan melko erilaisia. Molemmat työskentelevät yhdessä varmistaakseen DNA: n asianmukaisen jakautumisen tytärsoluihin solujen jakautumisessa.

Eukaryoottiset solut tehdään mitoosi uusille tai kasvaville kudoksille ja lisääntymiselle. Yksi solu jakautuu kahdeksi uudeksi tytärsoluksi, jakamalla ydin ja kromosomit tämän tekemiseksi. Nämä uudet solut ovat identtisiä.

Jotta tämä prosessi tapahtuisi onnistuneesti, solujen kromosomimäärä on säilytettävä, eli ne on kopioitava jokaiselle uudelle tytärsolulle. Ihmisillä on 23 paria

Solujakauman tavoitteena on kopioida geneettinen materiaali uusiin tytärsoluihin siten, että ne pystyvät toimimaan kunnolla. Jotta tämä tapahtuisi, jokainen DNA-yksikkö on tunnistettava, joten sen välillä on oltava yhteys ja muut solun osat jakelua varten, ja DNA: n on oltava tapa siirtää tytär soluja.

Solujakaumien välillä solu on nimeltään vaiheessa välivaihe, joka koostuu ensimmäisestä aukosta tai G: stä₁ vaihe, S-vaihe ja toinen aukko tai G₂ vaihe.

Interfaasin jälkeen mitoosi alkaa profaasi. Tässä tilanteessa kromatiini ytimessä on päällekkäinen. Tuloksena olevat sisarkromatidit kierretään kompaktisti. ydin katoaa, ja rakenne nimeltä a kara muodostaa solun sytoplasmassa karan kuiduista.

Prometafas seuraa. Tässä vaiheessa sytoplasmassa on ydinvaipan fragmentteja. Karan mikrotubuluksettai pitkät putkimaiset proteiinisäikeet etenevät kromosomeihin aloittaakseen työnsä. Sisarkromatidien välisessä vierekkäisessä sentromeerissä proteiinikompleksi nimeltä a kinetochore tulee näkyviin. Mikrotubulit kiinnittyvät tähän uuteen rakenteeseen.

Sisään metafaasi, sentrosomit muodostuvat vastakkaisiin solunapoihin. Kromosomit järjestyvät itsensä linjaan. Mikrotubulit venyvät kohti sentrosomeja ja tehdään kara. Mikrotubulukset suorittavat anafaasiliukumäki, liikuttamalla kromosomeja, kunnes ne ovat keskittyneet solun päiväntasaajalle.

Aikana anafaasiparilliset kromatidit erotetaan. Nämä muodostavat uusia kromosomeja. Heidän centrosomejaan työnnetään erilleen nonkinetochore-mikrotubulukset. Kromosomit siirretään solun vastakkaisiin päihin.

Telefaasi johtaa solujen venymiseen nonkinetochore-mikrotubuleilla. Entiset ydinfragmentit auttavat luomaan uusia ytimiä tytärsoluille. Sitten kiertyneet kromosomit löystyvät.

Lopuksi vuonna sytokineesi, solun todellinen sytoplasma jaetaan uusien tytärsolujen aikaansaamiseksi.

Vuonna 1880 anatomisti Walther Flemming löysi kromosomien mitoottisten karojen kiinnityskohdan. Tämä oli kinetokore. Viime aikoina ihmisen kinetokhorit on selvitetty nopeasti.

Kinetochore-määritelmä biologiassa on a proteiinikompleksi joka muodostuu kromosomeihin niiden keskuksissa, alueella, jota kutsutaan centromereiksi. Kinetokoreilla on ratkaiseva rooli DNA: n asianmukaisessa jakamisessa uusille tytärsoluille mitoosissa.

Tätä proteiinikompleksia pidetään a makromolekyyli. Vaikka eri organismien DNA vaihtelee suuresti, kinetokoorit ovat hyvin samanlaisia ​​lajeittain ja ovatkin säilynyt.

Kinetokoorit eroavat ei-kinotokoreisista mikroputkista monin tavoin. Niiden rakenteellinen ero on ensimmäinen ero. Kinetochorit ovat suuria rakenteita, jotka on valmistettu monista erilaisista proteiineista ja jotka on koottu kromosomien sentromereihin.

Kinetohoorit toimivat siltana kromosomin DNA: n ja ei-kinotokoreisten mikrotubulusten välillä. Nonkinetochore-mikrotubulukset ovat polymeerejä, jotka toimivat kinetochorien kanssa kromosomien kohdistamiseksi ja erottamiseksi. Nonkinetochore-mikrotubulukset voivat olla pitkiä ja karan muotoisia, ja niillä on erilaisia ​​toimintoja. Näiden eri rakenteiden on kuitenkin toimittava yhdessä kromosomien ja niiden liikkeen hallinnan saavuttamiseksi mitoosin aikana.

Kinetokhorit toimivat lähinnä pieninä koneina, jotka ovat vuorovaikutuksessa solurakenteiden kanssa kromosomien siirtämiseksi solujen jakautumisen aikana. Tämä on suuri vastuu kinetokorille; ellei niitä liikuteta oikein, virheet DNA: ssa voivat johtaa haitallisiin geneettisiin häiriöihin tai ehkä syöpään. Kinetokore tarvitsee toiminnallisen sentromeerin, jotta se voi koota kromosomaaliseen DNA: han ja ryhtyä toimimaan ratkaisevan roolinsa puolesta.

histonisentromeeriproteiini Atai CENP-A muodostaa nukleosomeja sentromeereihin. Se toimii kinetokorien muodostumiskohtana. CENP-A-nukleosomit toimivat CENP-C: n kanssa sisemmässä kinetokorissa, ja tämä mahdollistaa kinetokoren kokoamisen niin, että kromatiini voidaan kopioida. Kinetokoreja käytetään stabiilina DNA-tunnistusmenetelmänä, jotta mitoosi voi edetä.

Kun kinetokhorien annetaan kerääntyä kromosomiin, proteiinit kerääntyvät ja alkavat rakentaa edellä mainittua konetta. Selkärankaisilla voi olla yli 100 proteiinia yhdessä kinetokorissa. Sisäinen kinetokore koostuu proteiineista, jotka ovat vuorovaikutuksessa kromatiinin sentromeerin kanssa. Ulkopuolisten kinetohoreiden proteiinit sitoutuvat ei-kenetohore-mikrotubuluksiin. Tämä on toinen ero kinetochorien ja nonkinetochorien välillä.

Kinetokoreen kokoonpano suoritetaan huolellisesti solusyklin läpi niin, että kun solu tulee mitoosiin, kinetokoreen dynaaminen kokoonpano voi tapahtua muutamassa minuutissa. Sitten kompleksi voidaan purkaa tarvittaessa. Kinetochore-kokoonpanon hallintaa avustaa fosforylaatio.

Kinetochorien on työskenneltävä suoraan monien ei-kinetochore-mikrotubulusten kanssa. Kompleksi soitti Ndc80 sallii tämän vuorovaikutuksen. Se on vähän tanssia, kun mikrotubulusten pituus muuttuu, kun ne polymeroituvat ja depolymeroituvat. Kinetokoreen on pysyttävä mukana. Tämä "tanssi" tuottaa voimaa.

Anafaasin aikana kinetochorit tarttuvat nonkinetochore-mikroputkiin vastakkaisista napoista ja ne vetävät mikrotubuleista, jotta kromosomit voivat erota. Mikroputkimoottorit, kuten kinesiini ja dyneiini auttaa tätä. Lisävoimaa syntyy, kun mikrotubulit depolymeroituvat. Kinetokore toimii mikrotubulusten voimien säätimenä, jotta se voi järjestää kromosomit erottelua varten.

Dynaaminen kinetokore ei ole vain pieni kone, joka siirtää kromosomeja toisistaan. Se toimii myös laadunvalvonnan tarkastuksena. Prosessissa mahdollisesti tehdyt virheet voivat johtaa geneettisiin virheisiin. Kinetokhorit pyrkivät myös pysäyttämään vialliset kiinnitykset mikrotubuleilla; tätä auttaa Aurora B-kinaasi fosforylaation kautta.

Lähellä sentromereiden ydintä kutsutaan proteiinikompleksi Kpl1 / Mde4 estää väärät kinetochore-liitteet.

Jotta anafaasi tapahtuisi oikein, virheet on korjattava tai muuten anafaasia on lykättävä. Proteiinit auttavat jäljittämään nämä virheet; virhe johtaa kinetokoreessa olevaan signaaliin, joka johtaa solusyklin pysähtymiseen ennen anafaasia.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kinetokoorit eroavat ei-kenetokoreisista mikroputkista sekä rakenteeltaan että toiminnallaan. Molempien on tehtävä yhteistyötä saavuttaakseen onnistuneen solujen jakautumisen ja DNA: n säilymisen uusissa tytärsoluissa.

Tutkijat paljastavat edelleen, kuinka kinetochorien rakenne ja toiminta vaikuttavat kromosomien eriytymiseen mitoosissa ja meioosissa. Kun lisää tutkimusta etenee, tutkijoilla on toivottavasti selkeämpi näkemys siitä, miten kinetokorikokoonpano toimii DNA: n replikaation aikana, muun muassa. Tämä pieni mutta mahtava kone pitää solujen jakautumisen sujuvana, ja se on syytä tutkia lisää.