תוחלת החיים של התא מחולקת לשלבים שאנו מכנים מחזור התא. מחזור התא מתחיל בשלב צמיחה ושכפול תלת שלבי הנקרא "אינטרפאזה". לאחר מכן, הוא עובר לגור מיטוזה וציטוקינזיס, שניהם נחשבים לשלב ה"מתחלק ".
הצנטרומר הוא מרכיב מכריע המאפשר לקרות מיטוזה. צנטרומר הוא כמו חגורה על כרומוזומים שניתן למשוך אליהם כאשר מועברים כרומוזומים בתוך תא. מכיוון שהצנטרומרים הם חלק מהכרומוזום, הם משכפלים כאשר שאר הכרומוזום / DNA משכפל. זה קורה בשלב S (סינתזה); שלב S הוא החלק הבין-שלב שבו מתרחש שכפול DNA.
אורגניזמים שונים משכפלים את הצנטרומרים שלהם בזמנים שונים במהלך שלב S, חלקם בתחילתם ואחרים בסוף, אך יש לשכפל את כל הצנטרומרים לפני סיום שלב S. בפוסט זה נעבור על הגדרת שלב S, מחזור התא וכיצד צנטרומרים משתלבים בשניהם.
מה זה Interphase?
אינטראפאזה הוא השלב הראשון בחיי התא. יש לו שלושה חלקים נפרדים: שלב G1, שלב S ו שלב G2. G1 ו- G2 הם שלבי צמיחה, ותקופת האינטרפאזה כאשר DNA משוכפל היא שלב ה- S.
במהלך שלב הביניים התא גדל, מתפקד ומתכונן לחלוקה בסופו של דבר.
מבנה צנטרומרים
צנטרומרים הם חלקים של א כרומוזום שניתן למשוך אותו כאשר מזיזים כרומוזום בתוך התא. זה קורה במהלך מיטוזה, או חלוקת תאים, כאשר הכרומוזומים נפרדים זה לזה לתאים שונים.
צנטרומרים לא תמיד נמצאים באמצע הכרומוזום, כמו חגורה שנלבשת על המותניים. צנטרומרים יכולים להיות בקצות הכרומוזומים, באמצע או בין האמצע לקצה. הם עשויים מחלבונים רבים, כולל חלבונים הנקראים קוהזינים, חלבוני צנטרומרים וחלבוני קינטוכור.
תהליך Interphase והגדרת שלב S
למחזור התא שני שלבים כלליים. אינטראפאזה הוא שלב ההכנה לפני חלוקת התא, והמיטוזה היא השלב בו מתרחש החלוקה. כפי שאמרנו קודם, ניתן לחלק את הבין-שלב לשלושה שלבים.
שלב G1 מיועד לצמיחת תאים. התא עושה את עבודתו, גדל, יוצר עותקים של אברונים ומתפקד כרגיל. שלב S הוא החלק של אינטראפאזה כאשר כפילות DNA מתרחשת. שלב G2 מיועד לצמיחת תאים נוספת, שכפול נוסף של אברונים ציטופלזמיים, והכנה כללית למיטוזה.
מכיוון שתקופת האינטראפאז כאשר DNA משוכפל היא שלב ה- S, זה גם הזמן שבמהלכו משוכפלים צנטרומרים. זה הגיוני מכיוון שצנטרומרים הם חלק מכרומוזומים וכרומוזומים הם שלב S הוא החלק של האינטרפאזה כאשר כפילות DNA מתרחשת.
ללא צנטרומרים חדשים עבור העותק החדש של ה- DNA המועתק בשלב S, התא לא יוכל למשוך את עותקי ה- DNA המשוכפלים.
מרכזים אנושיים
לבני אדם 46 כרומוזומים ולכל אחד מהם צנטרומר. תקופת האינטראפאז כאשר DNA משוכפל היא שלב S, ולכן כאשר כל הצנטומרים משכפלים לפי הגדרת שלב S. אבל, לא כולם משכפלים בו זמנית באותו שלב. כתב העת "ביולוגיה מולקולרית ותאית" מדווח כי כרומוזום X, כרומוזום 7 וכרומוזום 17 משכפלים כולם בשלב S, אך עושים זאת בזמנים שונים.
צנטרומרים מכילים אזורי DNA המכונים רצפי לוויין אלפא. אלה קטעי DNA שחוזרים על עצמם, כמו שורות הדפסה בספר. האזורים הללו הם באלפי נוקלאוטידים - א נוקלאוטיד הוא אבן בניין של DNA - ומשוכפל בשלב S כדי ליצור צנטרומרים חדשים.
זבובי פירות ושמרים
הצנטרומרים בכרומוזומי זבובי הפירות ושמרים משכפלים גם בשלב S. בזבובי פירות מסוימים, צנטרומרים משכפלים בשלב מוקדם בשלב S.
כתב העת "PLOS Genetics" מדווח כי בסוג של שמרים הגורמים למחלות, ה- DNA בצנטרומרים הוא האזור הראשון של ה- DNA המועתק בשלב S.