„Kinetochore“ ir „Nonkinetochore“ skirtumai

Eukariotuose kūno ląstelės dalijasi, kad procese, vadinamame, būtų daugiau ląstelių mitozė. Reprodukcinių organų ląstelėse vyksta dar vienas ląstelių dalijimasis, vadinamas mejozė. Šiuose procesuose ląstelės pereina į kelias fazes, kad pasiektų dalijimąsi. Kinetochorai vaidina svarbų vaidmenį dalijantis ląstelėmis, užtikrinant tinkamą DNR pasiskirstymą dukterinėms ląstelėms.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Kinetochorai ir nonkinetochore mikrovamzdeliai yra gana skirtingos struktūros. Jie abu kartu užtikrina tinkamą DNR pasiskirstymą dukterinėms ląstelėms dalijantis ląstelėmis.

Eukariotinės ląstelės patiria naujų ar augančių audinių ir nelytinio dauginimosi mitozę. Viena ląstelė dalijasi į dvi naujas dukterines ląsteles, suskaidydama branduolį ir chromosomas, kad tai padarytų. Šios naujos ląstelės yra tapačios.

Kad šis procesas vyktų sėkmingai, reikia išlaikyti chromosomų ląstelių skaičių, ty jas reikia nukopijuoti kiekvienai naujai dukterinei ląstelei. Žmonės turi 23 poras

Ląstelių dalijimosi tikslas yra nukopijuoti genetinę medžiagą į naujas dukterines ląsteles taip, kad jos galėtų tinkamai veikti. Kad tai įvyktų, kiekvienas DNR vienetas turi būti atpažintas, todėl tarp jo turi būti ryšys ir kitoms ląstelės dalims paskirstyti, ir turi būti būdas perkelti DNR dukteriai ląstelių.

Tarp ląstelių dalijimosi ląstelė yra fazėje, vadinamoje tarpfazis, kurį sudaro pirmasis tarpas arba G₁ fazė, S fazė ir antroji spraga arba G₂ fazė.

Po fazės prasideda mitozė pranašauti. Šiuo atveju chromatinas branduolyje yra dubliuojamas. Gautos seserinės chromatidės susukamos kompaktiškai. The branduolys praeina, ir struktūra, vadinama a suklys susidaro ląstelės citoplazmoje, pagamintos iš verpstės pluoštų.

Prometafazė seka. Šiame žingsnyje citoplazmoje yra branduolio apvalkalo fragmentai. Verpstės mikrovamzdeliaiarba ilgos kiaušintakio formos baltymo sruogos, eidamos į chromosomas, pradeda savo darbą. Prie gretimos centromeros tarp seserų chromatidžių atsirado baltymų kompleksas, vadinamas a kinetochore pasirodo. Mikrovamzdeliai prisitvirtina prie šios naujos struktūros.

Į metafazė, centrosomos susidaro priešinguose ląstelių poliuose. Chromosomos išsidėsto vienoje linijoje. Mikrovamzdeliai išsitiesia link centrosomų ir padaroma verpstė. Mikrovamzdeliai atlieka anafazinė skaidrė, judindami chromosomas, kol jos bus centralizuotos ant ląstelės pusiaujo.

Per anafazė, suporuotos chromatidės yra atskiriamos. Iš jų susidaro naujos chromosomos. Jų centrosomos stumiamos ne kinetochore mikrovamzdeliai. Chromosomos perkeliamos į priešingus ląstelės galus.

Telofazė lemia ląstelių pailgėjimą ne kinetochore mikrovamzdeliuose. Buvę branduolio fragmentai padeda sukurti naujus dukterinių ląstelių branduolius. Tada susisukusios chromosomos atsilaisvina.

Galiausiai, in citokinezė, faktinė ląstelės citoplazma yra padalinta, kad gautųsi naujos dukterinės ląstelės.

1880 m. Anatomas Waltheris Flemmingas atrado mitozinių verpstių pritvirtinimo vietą chromosomose. Tai buvo kinetochore. Visai neseniai žmogaus kinetochorai buvo išaiškinti sparčiu tempu.

Kinetochoro apibrėžimas biologijoje yra a baltymų kompleksas kuris susidaro chromosomose jų centruose, srityje, vadinamoje centromera. Kinetochorai vaidina lemiamą vaidmenį tinkamai paskirstant DNR naujoms dukterinėms ląstelėms, esant mitozei.

Šis baltymų kompleksas laikomas a makromolekulė. Nors skirtingų organizmų DNR labai skiriasi, kinetochorai yra labai panašūs tarp skirtingų rūšių ir taip yra konservuotas.

Kinetochorai nuo ne kinetochore mikrovamzdelių skiriasi daugeliu būdų. Jų struktūrinis skirtumas yra pirmasis skirtumas. Kinetochorai yra didelės struktūros, pagamintos iš daugybės skirtingų baltymų, sujungtos chromosomų centromerose.

Kinetochorai yra tiltas tarp chromosomos DNR ir ne kinetochorinių mikrovamzdelių. Nonkinetochore mikrovamzdeliai yra polimerai, kurie dirba su kinetochorais, kad sureguliuotų ir atskirtų chromosomas. Nonkinetochore mikrovamzdeliai gali būti ilgi ir verpsti, ir jie atlieka skirtingas funkcijas. Šios skirtingos struktūros turi veikti kartu, kad būtų pasiekta chromosomų ir jų judėjimo kontrolė mitozės metu.

Kinetochorai iš esmės veikia kaip mažos mašinos, kurios sąveikauja su ląstelių struktūromis, kad ląstelių dalijimosi metu judėtų chromosomos. Tai yra didelė kinetochoro atsakomybė; tinkamai nepajudinus, DNR klaidos gali sukelti žalingus genetinius sutrikimus ar galbūt vėžį. Kinetochorei reikalingas funkcinis centromeras, kad jis galėtų susiburti į chromosomų DNR ir pradėti dirbti savo lemiamą vaidmenį.

The histono centromero baltymas Aarba CENP-A formuoja nukleosomas centromerose. Tai tarnauja kaip kinetochorų susidarymo vieta. CENP-A nukleosomos veikia su CENP-C, esančia vidinėje kinetochore, ir tai leidžia surinkti kinetochorą, kad būtų galima nukopijuoti chromatiną. Kinetochoras naudojamas kaip stabilus DNR atpažinimo metodas, todėl mitozė gali tęstis.

Leidus kinetochorams susikaupti chromosomoje, baltymai susirenka ir pradeda kurti tą minėtą mašiną. Stuburiniuose gyvūnuose vienoje kinetochore gali būti per 100 baltymų. Vidinį kinetochorą sudaro baltymai, kurie sąveikauja su chromatino centromera. Išorinių kinetochorų baltymai veikia surišdami ne kinetochorinius mikrovamzdelius. Tai dar vienas skirtumas tarp kinetochorų ir nonkinetochorų.

Kinetochoro surinkimas kruopščiai atliekamas per ląstelių ciklą, kad ląstelei patekus į mitozę, dinamiškas kinetochoro jungimasis galėtų įvykti per kelias minutes. Tada kompleksas gali prireikus išardyti. Kinetochore surinkimą padeda valdyti fosforilinimas.

Kinetochorai turi tiesiogiai veikti su daugeliu ne kinetochore mikrovamzdelių. Kompleksas paskambino Ndc80 leidžia šią sąveiką. Tai šiek tiek šokis, nes mikrotubulų ilgis keičiasi, nes jie polimerizuojasi ir depolimerizuojasi. Kinetochore turi neatsilikti. Šis „šokis“ sukuria jėgą.

Anafazės metu kinetochorus iš priešingų ašigalių suima ne kinetochoriniai mikrovamzdeliai, ir tie mikrotubuliai juos traukia, kad chromosomos galėtų atsiskirti. Mikrovamzdelių varikliai, tokie kaip kinezinas ir dyneinas tai padėti. Papildoma jėga susidaro, kai mikrovamzdeliai depolimerizuojasi. Kinetochoras veikia kaip mikrovamzdelių jėgų valdiklis, todėl jis gali surikiuoti chromosomas segregacijai.

Dinaminė kinetochore nėra tik mažytė mašina, judanti chromosomas viena nuo kitos. Tai taip pat veikia kaip kokybės kontrolės patikrinimas. Bet kokios šiame procese padarytos klaidos gali sukelti genetinių klaidų. Kinetochorai taip pat stengiasi sustabdyti sugedusius prisitvirtinimus mikrovamzdeliais; tam padeda Aurora B kinazė fosforilinant.

Netoli centromerų šerdies vadinamas baltymų kompleksas Pcs1 / Mde4 siekia užkirsti kelią netinkamiems kinetochore priedams.

Norint, kad anafazė įvyktų tinkamai, reikia ištaisyti klaidas, kitaip reikia atidėti anafazę. Baltymai padeda nustatyti bet kurią iš šių klaidų; dėl klaidos kinetochore atsiranda signalas, dėl kurio ląstelių ciklas sustoja prieš anafazę.

Apibendrinant, kinetochorai skiriasi nuo ne kinetochorinių mikrovamzdelių tiek struktūra, tiek funkcija. Abu turi dirbti kartu, kad būtų pasiektas sėkmingas ląstelių dalijimasis ir DNR išsaugojimas naujose dukterinėse ląstelėse.

Mokslininkai toliau atskleidžia, kaip kinetochorų struktūra ir funkcija veikia chromosomų segregaciją mitozės ir mejozės metu. Vykstant daugiau tyrimų, mokslininkai, tikiuosi, be kitų galimybių, turės aiškesnį vaizdą apie tai, kaip kinetochoro asamblėja veikia DNR replikacijos metu. Ši maža, bet galinga mašina palaiko sklandų ląstelių dalijimąsi ir ją verta toliau tirti.