Diferențele dintre Kinetochore și Nonkinetochore

În eucariote, celulele corpului se divid pentru a forma mai multe celule într-un proces numit mitoză. Celulele organelor de reproducere suferă un alt fel de diviziune celulară numită meioză. În aceste procese, celulele intră în mai multe faze pentru a realiza divizarea. Kinetochorele joacă un rol important în diviziunea celulară, asigurând distribuția corectă a ADN-ului către celulele fiice.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Kinetocorii și microtubulii necinetocorici sunt destul de diferiți ca structură. Ambii lucrează împreună pentru a asigura distribuția corectă a ADN-ului către celulele fiice în diviziunea celulară.

Celulele eucariote suferă mitoză pentru țesuturi noi sau în creștere și pentru reproducere asexuată. O celulă se împarte în două celule fiice noi, împărțind nucleul și cromozomii pentru a face acest lucru. Aceste celule noi sunt identice.

Pentru ca acest proces să se desfășoare cu succes, numărul cromozomului de celule trebuie menținut, ceea ce înseamnă că acestea trebuie copiate pentru fiecare nouă celulă fiică. Oamenii au 23 de perechi de

Scopul diviziunii celulare este de a copia materialul genetic în celule fiice noi în așa fel încât să poată funcționa corect. Pentru ca acest lucru să se întâmple, fiecare unitate de ADN trebuie recunoscută, deci trebuie să existe o legătură între ea și alte părți ale celulei pentru distribuție și trebuie să existe o modalitate de a muta ADN-ul către fiică celule.

Între diviziile celulare, celula se află într-o fază numită interfază, care constă din primul decalaj sau G₁ faza, faza S și al doilea decalaj sau G₂ fază.

După interfază, mitoza începe cu profază. In acest punct cromatină în nucleu este duplicat. Cromatidele surori rezultate sunt răsucite compact. nucleol dispare și o structură numită a ax se formează în citoplasma celulei, realizată din fibre de fus.

Prometafaza urmează. În acest pas, există fragmente de înveliș nuclear în citoplasmă. Fusul microtubuli, sau catene lungi de proteine ​​tubelike, avansează pe cromozomi pentru a-și începe activitatea. La centromerul adiacent dintre cromatidele surori, un complex proteic numit a kinetochore apare. Microtubulii se atașează la această nouă structură.

În metafaza, centrosomii se formează la polii celulari opuși. Cromozomii se aranjează în linie. Microtubulii se întind spre centrosomi și se realizează un fus. Microtubulii efectuează diapozitiv anafazic, deplasând cromozomii până când sunt centralizați pe ecuatorul celulei.

Pe parcursul anafaza, cromatidele împerecheate sunt separate. Acestea formează noi cromozomi. Centrosomii lor sunt împinși în afară de microtubuli nonchinochori. Cromozomii sunt mutați la capetele opuse ale celulei.

Telofazat are ca rezultat alungirea celulară de către microtubulii necinetocorici. Fostele fragmente nucleare ajută la crearea de noi nuclee pentru celulele fiice. Apoi cromozomii răsuciți se slăbesc.

În cele din urmă, în citokinezie, citoplasma reală a celulei este împărțită pentru a rezulta în noile celule fiice.

În 1880, anatomistul Walther Flemming a descoperit locul de atașare a fusurilor mitotice pe cromozomi. Acesta a fost kinetochore. Mai recent, cinetocorii umani au fost elucidați într-un ritm rapid.

Definiția kinetochore în biologie este a complex proteic care se formează pe cromozomi în centrele lor, într-o zonă numită centromer. Kinetochorele joacă rolul crucial pentru distribuirea adecvată a ADN-ului către celulele fiice noi în mitoză.

Acest complex proteic este considerat un macromoleculă. În timp ce ADN-ul diferitelor organisme variază foarte mult, kinetocorii sunt foarte asemănători între specii și sunt astfel conservat.

Kinetochorele diferă de microtubulii necinetochorici în numeroase moduri. Diferența lor structurală este prima diferență. Kinetochorele sunt structuri mari formate din multe proteine ​​diferite, asamblate la centromeri ai cromozomilor.

Kinetocorii servesc ca o punte între ADN-ul unui cromozom și microtubulii necinocochori. Microtubulii nonchinochori sunt polimeri care lucrează cu kinetocori pentru a alinia și a separa cromozomii. Microtubulii nonchinochorici pot fi lungi și spinți și îndeplinesc funcții diferite. Aceste structuri diferite trebuie să lucreze împreună, totuși, pentru a obține controlul cromozomilor și al mișcării lor în timpul mitozei.

Kinetochorele funcționează în esență ca mașini mici care interacționează cu structurile celulare pentru a muta cromozomii în timpul diviziunii celulare. Aceasta este o mare responsabilitate pentru kinetochore; dacă nu este deplasat corespunzător, erorile din ADN pot duce la tulburări genetice dăunătoare sau poate la cancer. Un kinetocor are nevoie de un centromer funcțional, astfel încât să se poată asambla pe ADN-ul cromozomial și să lucreze la rolul său crucial.

proteină A centronică histonică, sau CENP-A, formează nucleozomi pe centromeri. Acesta servește ca site pentru formarea kinetochorilor. Nucleozomii CENP-A funcționează cu CENP-C, în kinetocorul interior și acest lucru permite asamblarea kinetocorului, astfel încât cromatina să fie copiată. Kinetocorul este utilizat ca metodă stabilă de recunoaștere a ADN-ului, astfel încât mitoza să poată continua.

Odată ce kinetocorilor li se permite să se asambleze pe un cromozom, proteinele se adună și încep să construiască acea mașină menționată mai sus. La vertebrate, pot exista peste 100 de proteine ​​într-un singur cinetocor. Kinetocorul interior este format din proteine ​​care interacționează cu centromerul cromatinei. Proteinele kinetochorelor exterioare acționează pentru a lega microtubulii necinetochori. Aceasta este o altă diferență între cinetocori și necinetocori.

Asamblarea kinetocorului este efectuată cu atenție prin ciclul celular, astfel încât odată ce o celulă intră în mitoză, o asamblare dinamică a kinetocorului poate avea loc în câteva minute. Apoi complexul se poate dezasambla după cum este necesar. Controlul asamblării kinetochore este asistat de fosforilarea.

Kinetochore trebuie să funcționeze direct cu mulți microtubuli nonchinochochori. Complexul numit Ndc80 permite această interacțiune. Este un pic de dans, deoarece microtubulii se schimbă în lungime pe măsură ce polimerizează și depolimerizează. Kinetochore trebuie să țină pasul. Acest „dans” generează forță.

În timpul anafazei, kinetocorii sunt capturați de microtubuli nonchinocochori din polii opuși și sunt trase de acei microtubuli, astfel încât cromozomii să se poată separa. Motoarele de microtubuli precum kinesin și dynein ajută acest lucru. Forța suplimentară este generată atunci când microtubulii se depolimerizează. Kinetocorul acționează ca un controlor al forțelor microtubulilor, astfel încât să poată alinia cromozomii pentru segregare.

Kinetocorul dinamic nu este doar o mică mașină care separă cromozomii. De asemenea, funcționează ca o verificare a controlului calității. Orice greșeli comise în acest proces ar putea duce la erori genetice. Kinetochorele lucrează, de asemenea, pentru a opri atașamentele defecte cu microtubuli; acest lucru este ajutat de Aurora B kinaza prin fosforilare.

În apropierea nucleului centromerilor, un complex proteic numit Buc. 1 / Mde4 acționează pentru prevenirea atașamentelor necorespunzătoare de kinetocor.

Pentru ca anafaza să se întâmple corect, erorile trebuie corectate sau altfel anafaza trebuie întârziată. Proteinele ajută la depistarea oricăreia dintre aceste erori; o eroare are ca rezultat un semnal la kinetocor care duce la oprirea ciclului celular înainte de anafază.

Pe scurt, kinetocorii diferă de microtubulii necinetocorici atât în ​​structură, cât și în funcție. Ambii trebuie să colaboreze pentru a realiza cu succes o diviziune celulară și conservarea ADN-ului în celulele fiice noi.

Cercetătorii continuă să descopere modul în care structura și funcția kinetocorilor afectează segregarea cromozomială în mitoză și meioză. Pe măsură ce se desfășoară mai multe cercetări, oamenii de știință vor avea, sperăm, o viziune mai clară asupra modului în care funcționează ansamblul kinetocorului în timpul replicării ADN, printre alte potențialități. Această mașină mică, dar puternică, menține diviziunea celulară fără probleme și merită studiate în continuare.