진핵 생물에서는 신체의 세포가 분열하여 유사 분열. 생식 기관 세포는 다른 종류의 세포 분열을 겪습니다. 감수 분열. 이 과정에서 세포는 분열을 달성하기 위해 여러 단계에 들어갑니다. Kinetochores는 세포 분열에서 중요한 역할을하여 DNA가 딸 세포에 적절하게 분포되도록합니다.
TL; DR (너무 깁니다. 읽지 않음)
Kinetochores와 nonkinetochore microtubules는 구조가 상당히 다릅니다. 그들은 둘 다 함께 작용하여 세포 분열에서 딸 세포로의 DNA의 적절한 분포를 보장합니다.
유사 분열이 필요한 이유는 무엇입니까?
진핵 세포 새로운 또는 성장하는 조직과 무성 생식을 위해 유사 분열을 겪습니다. 하나의 세포가 두 개의 새로운 딸 세포로 분할되어이를 수행하기 위해 핵과 염색체를 분할합니다. 이 새로운 세포는 동일합니다.
이 과정이 성공적으로 이루어 지려면 염색체 수의 세포가 유지되어야합니다. 즉, 각각의 새로운 딸 세포에 대해 복제되어야합니다. 인간은 23 쌍의 염색체 각 셀에서. 각 염색체는 DNA를 저장합니다. 염색체 쌍의 이름은 자매 염색 분체, 그들이 만나는 지점을 Centromere.
유사 분열의 단계
세포 분열의 목표는 유전 물질이 제대로 기능 할 수 있도록 새로운 딸 세포에 복사하는 것입니다. 그러기 위해서는 DNA의 각 단위가 인식되어야하므로 그 사이에 연결이 있어야합니다 그리고 분배를 위해 세포의 다른 부분, 그리고 DNA를 딸에게 옮기는 방법이 있어야합니다 세포.
세포 분열 사이에 세포는 간기, 첫 번째 간격 또는 G로 구성됨1 단계, S 단계 및 두 번째 간격 또는 G2 단계.
간기 후 유사 분열은 전조. 이 지점에서 염색질 핵에서 복제됩니다. 그 결과 자매 염색 분체는 조밀하게 꼬여 있습니다. 그만큼 핵소체 사라지고 a라는 구조가 축 방추 섬유로 만들어진 세포의 세포질에서 형성됩니다.
프로 메타 페이즈 다음과 같습니다. 이 단계에서는 세포질에 핵 외피 조각이 있습니다. 스핀들 미세 소관, 또는 긴 튜브형 단백질 가닥은 염색체를 통해 작업을 시작합니다. 자매 염색 분체 사이의 인접 중심에서 a라고 불리는 단백질 복합체 Kinetochore 나타납니다. 미세 소관은이 새로운 구조에 부착됩니다.
에 중기, 중심체는 반대 세포 극에서 형성됩니다. 염색체는 자신을 일렬로 배열합니다. Microtubules는 중심체를 향해 늘어나고 스핀들이 만들어집니다. 미세 소관은 아나 페이즈 슬라이드, 염색체가 세포의 적도에 집중 될 때까지 이동합니다.
동안 후기, 쌍을 이룬 염색체가 분리됩니다. 이들은 새로운 염색체를 형성합니다. 그들의 중심체는 nonkinetochore microtubules. 염색체는 세포의 반대쪽 끝으로 이동합니다.
텔로 페이즈 nonkinetochore microtubules에 의해 세포 신장을 초래합니다. 이전의 핵 조각은 딸 세포를위한 새로운 핵을 만드는 데 도움이됩니다. 그런 다음 꼬인 염색체가 느슨해집니다.
마지막으로 세포질 분열, 세포의 실제 세포질이 분할되어 새로운 딸 세포가 생성됩니다.
Kinetochore는 무엇입니까?
1880 년 해부학자 Walther Flemming은 염색체에서 유사 분열 방추의 부착 부위를 발견했습니다. 이것은 kinetochore였습니다. 최근에는 인간의 키 네토 코어가 빠른 속도로 해명되었습니다.
생물학에서 kinetochore 정의는 단백질 복합체 중심에있는 염색체, 중심체라고 불리는 영역에 형성됩니다. Kinetochores는 유사 분열에서 새로운 딸 세포에 DNA를 적절하게 배포하는 데 중요한 역할을합니다.
이 단백질 복합체는 거대 분자. 다른 유기체의 DNA는 매우 다양하지만 키 네토 코어는 종에 따라 매우 유사하므로 보존.
Kinetochores와 Nonkinetochore Microtubules의 차이점
Kinetochores는 여러면에서 nonkinetochore microtubules와 다릅니다. 구조적 차이가 첫 번째 차이입니다. 키 네토 코어는 염색체의 중심에 조립 된 다양한 단백질로 구성된 큰 구조입니다.
Kinetochores는 염색체의 DNA와 nonkinetochore microtubules 사이의 다리 역할을합니다. Nonkinetochore microtubules는 염색체를 정렬하고 분리하기 위해 kinetochores와 함께 작동하는 폴리머입니다. Nonkinetochore microtubules는 길고 가늘고 길 수 있으며 다른 기능을 제공합니다. 그러나 이러한 서로 다른 구조는 유사 분열 동안 염색체와 그 움직임을 제어하기 위해 함께 작동해야합니다.
Kinetochore의 기능
키 네토 코어는 본질적으로 세포 분열 중에 염색체를 이동시키기 위해 세포 구조와 상호 작용하는 작은 기계로 작동합니다. 이것은 kinetochore에 대한 큰 책임입니다. 제대로 움직이지 않으면 DNA의 오류는 유해한 유전 적 장애 나 암으로 이어질 수 있습니다. 키 네토 코레는 기능적 중심체를 필요로하므로 염색체 DNA를 모아 중요한 역할을 수행 할 수 있습니다.
그만큼 히스톤 중심 단백질 A, 또는 CENP-A는 중심체에서 뉴 클레오 솜을 형성합니다. 그것은 kinetochores가 형성되는 사이트 역할을합니다. CENP-A 뉴 클레오 좀은 내부 키 네토 코어에서 CENP-C와 함께 작동하며, 이것은 키 네토 코어가 조립되어 염색질이 복사되도록합니다. kinetochore는 DNA 인식의 안정적인 방법으로 사용되어 유사 분열이 진행될 수 있습니다.
Kinetochore 및 Nonkinetochore 상호 작용
키 네토 코어가 염색체에 조립되도록 허용되면 단백질이 모여 앞서 언급 한 기계를 만들기 시작합니다. 척추 동물에서는 한 키 네토 코레에 100 개 이상의 단백질이있을 수 있습니다. 내부 동역학은 염색질의 중심과 상호 작용하는 단백질로 구성됩니다. 바깥 쪽 키 네토 코어의 단백질은 키 네토 코레가 아닌 미세 소관을 결합하는 역할을합니다. 이것은 kinetochores와 nonkinetochores의 또 다른 차이점입니다.
키 네토 코레의 조립은 세포주기를 통해주의 깊게 수행되므로 세포가 유사 분열에 들어가면 키 네토 코레의 동적 조립이 몇 분 안에 발생할 수 있습니다. 그런 다음 필요에 따라 컴플렉스를 분해 할 수 있습니다. kinetochore 어셈블리의 제어는 다음에 의해 지원됩니다. 인산화.
Kinetochores는 많은 nonkinetochore microtubules에서 직접 작동해야합니다. 라는 단지 Ndc80 이 상호 작용을 허용합니다. 미세 소관이 중합 및 해중합되면서 길이가 바뀌기 때문에 약간의 춤입니다. 키 네토 코레는 따라 잡아야합니다. 이“춤”은 힘을 생성합니다.
anaphase 동안, kinetochores는 반대 극에서 nonkinetochore microtubules에 의해 잡히고 그 microtubules에 의해 당겨져 염색체가 분리 될 수 있습니다. 다음과 같은 미 세관 모터 키네신 과 다인 도와주세요. 미 세관이 해중합 될 때 추가 힘이 생성됩니다. kinetochore는 microtubules의 힘을 조절하는 역할을하므로 분리를 위해 염색체를 정렬 할 수 있습니다.
오류 확인
동적 동역학은 염색체를 분리시키는 작은 기계가 아닙니다. 또한 품질 관리를 확인하는 역할도합니다. 과정에서 실수가 발생하면 유전 적 오류가 발생할 수 있습니다. Kinetochores는 또한 미세 소관에 결함이있는 부착물을 막기 위해 노력합니다. 이것은에 의해 지원됩니다 Aurora B 키나아제 인산화를 통해.
centromeres의 핵심 근처에있는 단백질 복합체 PC1 / Mde4 부적절한 키 네토 코르 부착을 방지합니다.
아나 페이즈가 제대로 발생하려면 오류를 수정해야합니다. 그렇지 않으면 아나 페이즈를 지연해야합니다. 단백질은 이러한 오류를 추적하는 데 도움이됩니다. 오류로 인해 동역학에서 신호가 발생하여 아나 페이즈 전에 세포주기가 중지됩니다.
요약하면, 키 네토 코레는 구조와 기능면에서 비키 네토 코레 미세 소관과 다릅니다. 두 가지 모두 새로운 딸 세포에서 성공적인 세포 분열과 DNA 보존을 달성하기 위해 협력해야합니다.
새로운 개척자
연구자들은 키 네토 코어의 구조와 기능이 유사 분열과 감수 분열에서 염색체 분리에 어떻게 영향을 미치는지 계속 밝혀 내고 있습니다. 더 많은 연구가 진행됨에 따라 과학자들은 다른 잠재력 중에서도 DNA 복제 중에 키 네토 코어 어셈블리가 어떻게 작동하는지에 대한 더 명확한 견해를 가지기를 바랍니다. 이 작지만 강력한 기계는 세포 분열이 원활하게 진행되도록 유지하며 더 연구 할 가치가 있습니다.