Centromeres จำลองแบบระหว่างเฟสส่วนใด

อายุขัยของเซลล์แบ่งออกเป็นระยะที่เราเรียกว่าวัฏจักรเซลล์ วัฏจักรของเซลล์เริ่มต้นด้วยการเติบโตสามขั้นตอนและระยะการทำซ้ำที่เรียกว่า "เฟส" ต่อไปก็ย้ายเข้า ไมโทซิส และ cytokinesis ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ถือเป็นระยะ "การแบ่งตัว"

เซนโทรเมียร์เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยให้เกิดไมโทซีสได้ เซนโทรเมียร์เป็นเหมือนเข็มขัดของโครโมโซมที่สามารถดึงขึ้นได้เมื่อโครโมโซมเคลื่อนที่ภายในเซลล์ เนื่องจากเซนโทรเมียร์เป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม มันจึงทำซ้ำเมื่อโครโมโซม/DNA ที่เหลือทำซ้ำ สิ่งนี้เกิดขึ้นในช่วง S (การสังเคราะห์) เฟส S เป็นส่วนหนึ่งของเฟสระหว่างเฟสเมื่อมีการทำซ้ำดีเอ็นเอ

สิ่งมีชีวิตต่างๆ จำลองเซนโทรเมียร์ของพวกมันในช่วงเวลาที่ต่างกันในช่วง S บางส่วนอยู่ที่จุดเริ่มต้นและส่วนอื่นๆ ในตอนท้าย แต่เซนโทรเมียร์ทั้งหมดจำเป็นต้องทำซ้ำก่อนที่เฟส S จะสิ้นสุดลง ในบทความนี้ เราจะพูดถึงคำจำกัดความของเฟส S วัฏจักรของเซลล์ และเซนโทรเมียร์ที่เข้ากันได้ทั้งสองอย่างอย่างไร

อินเตอร์เฟส เป็นช่วงแรกของชีวิตเซลล์ มันมีสามส่วนที่แตกต่างกัน: G1 เฟส, S เฟส และ G2 เฟส. G1 และ G2 เป็นเฟสการเจริญเติบโต และระยะเวลาของอินเตอร์เฟสเมื่อ DNA ถูกจำลองแบบคือเฟส S

เป็นช่วงระหว่างเฟสที่เซลล์เติบโต ทำหน้าที่ และเตรียมการสำหรับการแบ่งตัวในที่สุด

เซนโทรเมียร์เป็นส่วนหนึ่งของ a โครโมโซม ที่สามารถดึงขึ้นได้เมื่อโครโมโซมถูกย้ายภายในเซลล์ สิ่งนี้เกิดขึ้นระหว่างการแบ่งเซลล์หรือการแบ่งเซลล์ เมื่อโครโมโซมถูกแยกออกเป็นเซลล์ต่างๆ

เซนโทรเมียร์ไม่ได้อยู่ตรงกลางโครโมโซมเสมอไป เหมือนกับเข็มขัดคาดเอว เซนโทรเมียร์สามารถอยู่ที่ปลายโครโมโซม ตรงกลาง หรือระหว่างตรงกลางกับปลาย ประกอบด้วยโปรตีนหลายชนิด รวมทั้งโปรตีนที่เรียกว่า cohesins, centromere proteins และ kinetochore proteins

วัฏจักรของเซลล์มีสองขั้นตอนทั่วไป อินเตอร์เฟส คือระยะเตรียมการก่อนการแบ่งตัวของเซลล์ และการแบ่งเซลล์ (mitosis) คือระยะที่เกิดการแบ่งตัว ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เฟสสามารถแบ่งออกเป็นสามเฟสเพิ่มเติม

G1 เฟส คือการเจริญเติบโตของเซลล์ เซลล์ทำหน้าที่ของมัน เติบโต สร้างสำเนาของออร์แกเนลล์ และทำงานได้ตามปกติ S เฟส เป็นส่วนหนึ่งของเฟสเมื่อมีการทำซ้ำดีเอ็นเอ G2 เฟส มีไว้เพื่อการเจริญเติบโตของเซลล์ การทำซ้ำของออร์แกเนลล์ในไซโตพลาสซึม และการเตรียมไมโทซิสทั่วไป

เนื่องจากช่วงเวลาระหว่างเฟสเมื่อ DNA ถูกจำลองแบบคือเฟส S มันจึงเป็นช่วงเวลาที่เซนโตรเมียร์ถูกจำลองแบบด้วย สิ่งนี้สมเหตุสมผลเนื่องจาก centromeres เป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมและโครโมโซมเป็นเฟส S เป็นส่วนหนึ่งของเฟสเมื่อมีการทำซ้ำ DNA

หากไม่มีเซนโทรเมียร์ใหม่สำหรับสำเนาใหม่ของ DNA ที่จำลองแบบในช่วง S เซลล์จะไม่สามารถดึงสำเนา DNA ที่จำลองแบบออกจากกัน

มนุษย์มีโครโมโซม 46 แท่ง และแต่ละโครโมโซมมีเซนโทรเมียร์ ช่วงเวลาของอินเตอร์เฟสเมื่อ DNA ถูกจำลองแบบคือเฟส S และดังนั้นเมื่อเซนโทรเมียร์ทั้งหมดทำซ้ำโดยนิยามเฟส S แต่ไม่ใช่ทั้งหมดทำซ้ำในเวลาเดียวกันในช่วงนั้น วารสาร “ชีววิทยาโมเลกุลและเซลล์” รายงานว่าโครโมโซม X, โครโมโซม 7 และโครโมโซม 17 ล้วนทำซ้ำในระยะ S แต่ทำในช่วงเวลาที่ต่างกัน

เซนโทรเมียร์ประกอบด้วยบริเวณของ DNA ที่เรียกว่าลำดับดาวเทียมอัลฟ่า สิ่งเหล่านี้คือส่วนของ DNA ที่ทำซ้ำเหมือนแถวในหนังสือ บริเวณเหล่านี้มีความยาวนิวคลีโอไทด์หลายพันตัว -- a นิวคลีโอไทด์ เป็นส่วนประกอบสำคัญของ DNA และถูกจำลองแบบในช่วง S เพื่อสร้างเซนโตรเมียร์ใหม่

เซนโทรเมียร์บนโครโมโซมของแมลงวันผลไม้และยีสต์ยังทำซ้ำในช่วง S ในแมลงวันผลไม้บางชนิด เซนโทรเมียร์จะทำซ้ำในระยะ S

วารสาร “PLOS Genetics” รายงานว่าในยีสต์ที่ก่อให้เกิดโรค DNA ใน centromeres เป็นบริเวณแรกของ DNA ที่คัดลอกในช่วง S