ეუკარიოტებში სხეულის უჯრედები იყოფა და უფრო მეტ უჯრედს ქმნის პროცესში, ე.წ. მიტოზი. რეპროდუქციული ორგანოს უჯრედები განიცდიან უჯრედების სხვა სახის დაყოფას, რომელსაც ეწოდება მეიოზი. ამ პროცესებში, უჯრედები რამდენიმე ფაზაში შედიან, რომ გაყოფა მიაღწიონ. კინეტოქორები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ უჯრედების დაყოფაში, რაც უზრუნველყოფს ქალიშვილ უჯრედებზე დნმ-ის სწორად განაწილებას.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
კინეტოქორები და არაკინეტოქორული მიკროტუბულები სტრუქტურაში საკმაოდ განსხვავებულია. ისინი ორივე ერთად მუშაობენ, რათა უზრუნველყონ დნმ-ის სწორად განაწილება ქალიშვილ უჯრედებში უჯრედის განყოფილებაში.
რატომ არის საჭირო მიტოზი?
ეუკარიოტული უჯრედები გაიაროს მიტოზი ახალი ან მზარდი ქსოვილებისთვის და უსქესო რეპროდუქციისთვის. ერთი უჯრედი იყოფა ორ ახალ ქალიშვილ უჯრედად, გაყოფისთვის ბირთვს და ქრომოსომებს. ეს ახალი უჯრედები იდენტურია.
იმისათვის, რომ ეს პროცესი წარმატებით ჩატარდეს, უჯრედების ქრომოსომული რაოდენობა უნდა შენარჩუნდეს, რაც ნიშნავს, რომ ისინი უნდა გადაწერა თითოეული ახალი ქალიშვილი უჯრედისთვის. ადამიანს 23 წყვილი აქვს
ქრომოსომები თითოეულ საკანში. თითოეული ქრომოსომა ინახავს დნმ-ს. ქრომოსომების წყვილებს ასახელებენ დის ქრომატიდებიდა იმ წერტილს, რომელზედაც ისინი ხვდებიან, ეწოდება ცენტრომერი.მიტოზის ეტაპები
უჯრედების განყოფილების მიზანია გენეტიკური მასალის კოპირება ახალ ქალიშვილ უჯრედებში ისე, რომ მათ შეძლონ გამართული ფუნქციონირება. ამისათვის დნმ-ის თითოეული ერთეული უნდა იყოს აღიარებული, ამიტომ მას შორის კავშირი უნდა არსებობდეს და უჯრედის სხვა ნაწილები განაწილებისთვის და უნდა არსებობდეს დნმ ქალიშვილზე გადატანის საშუალება უჯრედები.
უჯრედების დაყოფებს შორის, უჯრედი იმ ფაზაშია, რომელსაც ე.წ. ინტერფაზი, რომელიც შედგება პირველი ხარვეზისგან ან G- სგან1 ფაზა, S ფაზა და მეორე ხარვეზი ან G2 ფაზა
ინტერფაზის შემდეგ იწყება მიტოზი პროფაზი. Ამ ეტაპზე ქრომატინი ბირთვში დუბლირებულია. შედეგად მიღებული დის ქრომატიდები კომპაქტურად ირევა. ბირთვი მიდის და სტრუქტურა სახელწოდებით a spindle იქმნება უჯრედის ციტოპლაზმაში, რომელიც დამზადებულია spindle ბოჭკოებისგან.
პრომეთაფაზი შემდეგნაირად. ამ ეტაპზე ციტოპლაზმაში არის ბირთვული კონვერტის ფრაგმენტები. Spindle- ს მიკროტუბულები, ან გრძელი მილაკის ცილოვანი ძაფები, წინ მიდიან ქრომოსომებზე და დაიწყებენ მუშაობას. მომიჯნავე ცენტრომერთან და და ქრომატიდებს შორის, ცილების კომპლექსს უწოდებენ ა კინეტოქორე ჩნდება. მიკროტუბულები ემატება ამ ახალ სტრუქტურას.
შიგნით მეტაფაზა, ცენტროსომები იქმნება დაპირისპირებულ უჯრედის პოლუსებზე. ქრომოსომები თავსდებიან ხაზებად. მიკროტუბულები გადაჭიმულია ცენტროსომებისკენ და მზადდება spindle. მიკროტუბულები ასრულებენ ანაფაზის სლაიდი, ქრომოსომების გადაადგილება მანამ, სანამ ისინი ცენტრალიზებული არ იქნებიან უჯრედის ეკვატორზე.
დროს ანაფაზი, დაწყვილებული ქრომატიდები გამოყოფილია. ეს ქმნის ახალ ქრომოსომებს. მათი ცენტროსომები იშლება ერთმანეთისგან არაკინეტოქორეული მიკროტუბულები. ქრომოსომები გადადიან უჯრედის საპირისპირო ბოლოებში.
ტელოფაზი უჯრედული დრეკადობა ხდება არაკინეტოქორული მიკროტუბებით. ყოფილი ბირთვული ფრაგმენტები ხელს უწყობს ქალიანი უჯრედების ახალი ბირთვების შექმნას. შემდეგ გადახვეული ქრომოსომები იხსნება.
დაბოლოს, შიგნით ციტოკინეზი, უჯრედის ნამდვილი ციტოპლაზმა იყოფა, რის შედეგადაც ხდება ახალი ქალიშვილი უჯრედების წარმოქმნა.
რა არის კინეტოქორე?
1880 წელს ანატომისტმა უოლტერ ფლემინგმა აღმოაჩინა ქრომოსომებზე მიტოზური ღეროების მიმაგრების ადგილი. ეს იყო კინეტოქორი. ცოტა ხნის წინ, ადამიანის კინეტოქორების განმარტება მოხდა სწრაფი ტემპით.
ბიოლოგიაში კინეტოქორის განმარტებაა ა ცილის კომპლექსი რომ წარმოიქმნება ქრომოსომებზე მათ ცენტრებში, იმ ადგილას, რომელსაც ცენტრომერი ეწოდება. კინეტოქორები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მიტოზის დროს ახალ ქალიშვილ უჯრედებზე დნმ – ის სწორად განაწილებაში.
ეს ცილის კომპლექსი ითვლება ა მაკრომოლეკულა. მიუხედავად იმისა, რომ სხვადასხვა ორგანიზმების დნმ ფართოდ განსხვავდება, კინეტოქორები ძალიან ჰგავს სახეობებს და, შესაბამისად, მსგავსია კონსერვირებული.
განსხვავებები კინეტოქორებსა და არაკონკეტოქორულ მიკროტობულებს შორის
კინეტოქორები არაფრით განსხვავდება არაკანეტოქორული მიკროტუბულებისგან. მათი სტრუქტურული განსხვავება პირველი განსხვავებაა. კინეტოქორები არის სხვადასხვა სტრუქტურებისგან შემდგარი დიდი სტრუქტურები, რომლებიც აწყობილია ქრომოსომების ცენტრომერებზე.
კინეტოქორები ხიდის ფუნქციას ასრულებს ქრომოსომის დნმ-სა და არაკინეტოქორულ მიკროტუბულებს შორის. არაკინეტოქორული მიკროტუბულები არის პოლიმერები, რომლებიც მუშაობენ კინეტოქორებთან ქრომოსომების გასწორებასა და გამოყოფაზე. არაკინეტოქორული მიკროტუბულები შეიძლება იყოს გრძელი და spindly, და ისინი სხვადასხვა ფუნქციებს ასრულებენ. ამ სხვადასხვა სტრუქტურებმა უნდა იმუშაონ ერთად, რომ მიაღწიონ ქრომოსომებს და მიტოზის დროს მათ მოძრაობას.
კინეტოქორის ფუნქცია
კინეტოქორები არსებითად მუშაობენ როგორც პატარა მანქანები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ უჯრედულ სტრუქტურებთან, უჯრედების დაყოფის დროს ქრომოსომების გადასაადგილებლად. ეს დიდი პასუხისმგებლობაა კინეტოქორისთვის; თუ სწორად არ იქნება გადაადგილებული, დნმ-ს შეცდომებმა შეიძლება გამოიწვიოს მავნე გენეტიკური დარღვევები ან შესაძლოა კიბო. კინეტოქორს სჭირდება ფუნქციონალური ცენტრომირი, ასე რომ მას შეეძლება შეიკრიბოს ქრომოსომულ დნმ-ზე და იმუშაოს მის გადამწყვეტ როლზე.
ჰისტონის ცენტრომერის პროტეინი A, ან CENP-A, ქმნის ნუკლეოზომებს ცენტრომერებზე. იგი წარმოადგენს კინეტოქორების წარმოქმნის ადგილს. CENP-A ნუკლეოზომები მუშაობენ CENP-C– სთან, შიდა კინეტოქორში და ეს საშუალებას იძლევა კინეტოქორი შეიკრიბოს, ასე რომ კორომატინის კოპირება მოხდება. კინეტოქორი გამოიყენება, როგორც დნმ-ის ამოცნობის სტაბილური მეთოდი, ასე რომ მიტოზის გაგრძელება შეიძლება.
Kinetochore და Nonkinetochore ურთიერთქმედება
მას შემდეგ, რაც კინეტოქორებს ქრომოსომაზე შეიკრიბება, ცილები იკრიბებიან და იწყებენ აღნიშნულ აპარატს. ხერხემლიან ცხოველებში ერთ კინეტოქორში შეიძლება იყოს 100-ზე მეტი ცილა. შიდა კინეტოქორი შედგება ცილებისგან, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ქრომატინის ცენტრომერთან. გარეთა კინეტოქორების პროტეინები მუშაობენ არაკინეტოქორული მიკროტუბულების დასაკავშირებლად. ეს არის სხვა განსხვავება კინეტოქორებსა და არაკინეტოქორებს შორის.
კინეტოქორის აწყობა ფრთხილად ტარდება უჯრედული ციკლის გავლით ისე, რომ უჯრედის მიტოზში მოხვედრის შემდეგ, კინეტოქორის დინამიური შეკრება შეიძლება მოხდეს რამდენიმე წუთში. შემდეგ კომპლექსს შეუძლია დაიშალა, როგორც საჭიროა. კინეტოქორის შეკრების კონტროლს ეხმარება ფოსფორილაცია.
კინეტოქორებმა უნდა იმუშაონ უშუალოდ ბევრ არაქინეტოქორულ მიკროტუბულთან. კომპლექსი ე.წ. Ndc80 საშუალებას ამ ურთიერთქმედების. ეს ცოტა ცეკვაა, რადგან მიკროტუბულები იცვლება სიგრძით, რადგან ისინი პოლიმერიზდებიან და დეპოლიმერიზდებიან. კინეტოქორი უნდა გაგრძელდეს. ეს "ცეკვა" წარმოქმნის ძალას.
ანაფაზის დროს, კინეტოქორებს იპყრობენ არაკინეტოქორული მიკროტუბულები საპირისპირო პოლუსებიდან და გამოჰყავთ ამ მიკროტუბებით, ასე რომ, ქრომოსომები შეიძლება გამოეყო. მიკროტუბულის ძრავები, როგორიცაა კინეზინი და დინეინი დაეხმარეთ ამას. მიკროტუბულების დეპოლიმერიზაციისას წარმოიქმნება დამატებითი ძალა. კინეტოქორი მოქმედებს როგორც მიკროტუბულების ძალების მაკონტროლებელი, ასე რომ მას შეუძლია გამოყოს ქრომოსომები სეგრეგაციისთვის.
შეცდომების შემოწმება
დინამიური კინეტოქორი არ არის მხოლოდ პატარა მანქანა, რომელიც ქრომოსომებს აშორებს ერთმანეთს. იგი ასევე მუშაობს როგორც ხარისხის კონტროლის შემოწმება. პროცესში დაშვებული ნებისმიერი შეცდომა შეიძლება გამოიწვიოს გენეტიკური შეცდომები. კინეტოქორები ასევე მუშაობენ მიკროტუბულებით გაუმართავი მიმაგრებების შესაჩერებლად; ამას ეხმარება ავრორა B კინაზა ფოსფორილაციის საშუალებით.
ცენტრომერების ბირთვთან, ცილოვანი კომპლექსი ე.წ. Pcs1 / Mde4 მუშაობს არასათანადო კინეტოქორული მიმაგრებების თავიდან ასაცილებლად.
იმისათვის, რომ ანაფაზი სწორად მოხდეს, შეცდომები უნდა გამოსწორდეს, თორემ ანაფაზა უნდა გადაიდოს. ცილები ხელს უწყობენ ამ შეცდომების აღმოსაჩენად; შეცდომა იწვევს კინეტოქორში სიგნალს, რომელიც იწვევს უჯრედის ციკლის შეჩერებას ანაფაზამდე.
ჯამში, კინეტოქორები განსხვავდება არაკინეტოქორული მიკროტუბულებისგან, როგორც სტრუქტურით, ასევე ფუნქციონირებით. ორივემ უნდა ითანამშრომლოს, რათა მიაღწიონ უჯრედების წარმატებულ დაყოფას და დნმ-ის შენარჩუნებას ახალ ქალიშვილ უჯრედებში.
ახალი საზღვარი
მკვლევარები აგრძელებენ იმას, თუ როგორ მოქმედებს კინეტოქორების სტრუქტურა და ფუნქცია ქრომოსომის დანაწევრებაზე მიტოზასა და მეიოზის დროს. რაც უფრო მეტი გამოკვლევა ვითარდება, მეცნიერებს, სხვა შესაძლებლობებთან ერთად, უფრო მკაფიო ხედვა აქვთ თუ როგორ მუშაობს კინეტოქორული ასამბლეა დნმ – ის გამრავლების დროს. ეს პატარა, მაგრამ ძლიერი მანქანა აგრძელებს უჯრედების დაყოფის შეუფერხებლად მუშაობას და ღირს შემდგომი შესწავლა.