Rozdiely medzi Kinetochore a Nonkinetochore

U eukaryotov sa bunky tela delia, aby vytvorili viac buniek v procese tzv mitóza. Bunky reprodukčných orgánov prechádzajú ďalším druhom bunkového delenia, ktoré sa nazýva meióza. V týchto procesoch bunky vstupujú do niekoľkých fáz, aby dosiahli rozdelenie. Kinetochory hrajú dôležitú úlohu pri delení buniek a zabezpečujú správnu distribúciu DNA do dcérskych buniek.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Kinetochóry a nekinetochórové mikrotubuly sa svojou štruktúrou značne líšia. Obaja spolupracujú na zabezpečení správnej distribúcie DNA do dcérskych buniek pri delení buniek.

Eukaryotické bunky podstúpiť mitózu pre nové alebo rastúce tkanivá a pre bezpohlavnú reprodukciu. Jedna bunka sa rozdelí na dve nové dcérske bunky a za týmto účelom rozdelí jadro a chromozómy. Tieto nové bunky sú identické.

Aby tento proces prebehol úspešne, musí sa zachovať počet chromozómových buniek, čo znamená, že sa musia kopírovať pre každú novú dcérsku bunku. Ľudia majú 23 párov chromozómy v každej bunke. Každý chromozóm uchováva DNA. Páry chromozómov sú pomenované

Cieľom bunkového delenia je kopírovať genetický materiál do nových dcérskych buniek takým spôsobom, aby boli schopné správne fungovať. Aby sa tak stalo, musí byť každá jednotka DNA rozpoznaná, takže medzi nimi musí existovať spojenie a ďalších častí bunky na distribúciu a musí existovať spôsob, ako presunúť DNA k dcére bunky.

Medzi bunkovými deleniami je bunka vo fáze tzv medzifáza, ktorá sa skladá z prvej medzery alebo G₁ fáza, S fáza a druhá medzera alebo G₂ fáza.

Po interfáze začína mitóza profáza. V tomto okamihu chromatín v jadre je duplikovaný. Výsledné sesterské chromatidy sa kompaktne skrútia. The jadierko zmizne a štruktúra zvaná a vreteno formy v cytoplazme bunky, vyrobené z vretenových vlákien.

Prometafáza nasleduje. V tomto kroku sú v cytoplazme fragmenty jadrového obalu. Vreteno mikrotubulyalebo dlhé tubulárne proteínové vlákna, pokračujte v chromozómoch, aby začali svoju prácu. V susednej centromere medzi sesterskými chromatidami sa vytvoril proteínový komplex nazývaný a kinetochore objaví sa. Mikrotubuly sa pripájajú k tejto novej štruktúre.

V metafáza, sa na protichodných póloch buniek tvoria centrozómy. Chromozómy sa usporiadajú v rade. Mikrotubuly sa tiahnu smerom k centrozómom a vytvára sa vreteno. Mikrotubuly vykonávajú anafázový snímok, čím sa chromozómy pohybujú, kým nie sú centralizované na rovníku bunky.

Počas anafáza, spárované chromatidy sa oddelia. Tieto tvoria nové chromozómy. Ich centrozómy sú odtláčané od seba nekinetochórové mikrotubuly. Chromozómy sa presunú na opačné konce bunky.

Telophase vedie k bunkovému predĺženiu prostredníctvom nekinetochórových mikrotubulov. Predchádzajúce jadrové fragmenty pomáhajú vytvárať nové jadrá pre dcérske bunky. Potom sa skrútené chromozómy uvoľnia.

Nakoniec v cytokinéza, je skutočná cytoplazma bunky rozdelená tak, aby vznikli nové dcérske bunky.

V roku 1880 objavil anatóm Walther Flemming miesto pripojenia mitotických vretienok na chromozómoch. Toto bol kinetochór. V poslednej dobe boli ľudské kinetochory objasnené rýchlym tempom.

Definícia kinetochóru v biológii je a proteínový komplex ktorá sa tvorí na chromozómoch v ich centrách, v oblasti nazývanej centroméra. Kinetochory hrajú rozhodujúcu úlohu pri správnej distribúcii DNA do nových dcérskych buniek v mitóze.

Tento proteínový komplex sa považuje za makromolekula. Zatiaľ čo DNA rôznych organizmov sa veľmi líši, kinetochóry sú si medzi druhmi veľmi podobné, a teda sú konzervované.

Kinetochóry sa líšia od nekinetochórových mikrotubulov mnohými spôsobmi. Ich štrukturálny rozdiel je prvým rozdielom. Kinetochóry sú veľké štruktúry vyrobené z mnohých rôznych proteínov zhromaždené v centromérach chromozómov.

Kinetochóry slúžia ako mostík medzi DNA chromozómu a nekinetochórovými mikrotubulami. Nekkinetochórové mikrotubuly sú polyméry, ktoré spolupracujú s kinetochórmi na zarovnávanie a separáciu chromozómov. Nonkinetochore mikrotubuly môžu byť dlhé a vretennaté a slúžia rôznym funkciám. Tieto rôzne štruktúry však musia spolupracovať, aby dosiahli kontrolu nad chromozómami a ich pohybom počas mitózy.

Kinetochóry v podstate fungujú ako malé stroje, ktoré interagujú s bunkovými štruktúrami a pohybujú chromozómy počas delenia buniek. Toto je veľká zodpovednosť za kinetochór; ak sa nebudú správne pohybovať, chyby v DNA môžu viesť k škodlivým genetickým poruchám alebo možno k rakovine. Kinetochór potrebuje funkčný centromér, aby sa mohol zhromažďovať na chromozomálnej DNA a pracovať na svojej rozhodujúcej úlohe.

The histón centromérny proteín Aalebo CENP-A vytvára nukleozómy na centromérach. Slúži ako miesto pre formovanie kinetochorov. Nukleozómy CENP-A pracujú s CENP-C vo vnútornom kinetochore, čo umožňuje zostavenie kinetochóra tak, aby sa kopíroval chromatín. Kinetochór sa používa ako stabilná metóda rozpoznávania DNA, aby mohla mitóza pokračovať.

Akonáhle sa kinetochóry nechajú zhromaždiť na chromozóme, proteíny sa zhromaždia a začnú stavať vyššie uvedený stroj. U stavovcov môže byť v jednom kinetochore viac ako 100 proteínov. Vnútorný kinetochór pozostáva z proteínov, ktoré interagujú s centromérou chromatínu. Proteíny vonkajších kinetochórov pracujú tak, že sa viažu na nekinetochórové mikrotubuly. Toto je ďalší rozdiel medzi kinetochórmi a nekinetochórmi.

Zostavenie kinetochore je starostlivo vedené cez bunkový cyklus, takže akonáhle bunka vstúpi do mitózy, môže k dynamickému zostaveniu kinetochóru dôjsť za pár minút. Potom sa komplex môže podľa potreby rozobrať. Ovládaniu zostavy kinetochore pomáha fosforylácia.

Kinetochóry musia pracovať priamo s mnohými nekinetochórovými mikrotubulmi. Komplex tzv Ndc80 umožňuje túto interakciu. Je to trochu tanec, pretože mikrotubuly sa menia v dĺžke, keď polymerizujú a depolymerizujú. Kinetochór musí držať krok. Tento „tanec“ generuje silu.

Počas anafázy sa kinetochóry zachytia prostredníctvom nekinetochórových mikrotubulov z opačných pólov a sú tiahnuté týmito mikrotubulmi, aby sa chromozómy mohli oddeliť. Motory mikrotubulov ako napr kinezín a dyneín pomôž tomuto. Ďalšia sila sa vytvorí, keď sa mikrotubuly depolymerizujú. Kinetochór funguje ako regulátor síl mikrotubulov, aby mohol usporiadať chromozómy na segregáciu.

Dynamický kinetochór nie je len malý strojček, ktorý oddeľuje chromozómy od seba. Funguje to aj ako kontrola kontroly kvality. Akékoľvek chyby urobené v procese môžu mať za následok genetické chyby. Kinetochóry tiež pôsobia na zastavenie chybných pripojení pomocou mikrotubulov; tomu pomáha Kináza Aurora B. fosforyláciou.

V blízkosti jadra centromér sa nachádzal proteínový komplex tzv Ks1 / Mde4 pracuje na zabránení nesprávnym prílohám kinetochorov.

Aby anafáza prebehla správne, musia byť chyby opravené, inak musí byť anafáza oneskorená. Bielkoviny pomáhajú vystopovať ktorúkoľvek z týchto chýb; chyba vedie k signálu v kinetochore, ktorý vedie k zastaveniu bunkového cyklu pred anafázou.

Stručne povedané, kinetochóry sa líšia od nekinetochórových mikrotubulov štruktúrou aj funkciou. Obaja musia spolupracovať na dosiahnutí úspešného delenia buniek a zachovania DNA v nových dcérskych bunkách.

Vedci naďalej odhaľujú, ako štruktúra a funkcia kinetochórov ovplyvňuje segregáciu chromozómov pri mitóze a meióze. Ako sa bude vyvíjať ďalší výskum, vedci dúfajú, že budú mať okrem iných možností jasnejší obraz o tom, ako kinetochórová zostava funguje počas replikácie DNA. Tento malý, ale mohutný stroj udržuje hladké fungovanie bunkového delenia a stojí za to ho ďalej študovať.