Bir hücrenin ömrü, hücre döngüsü olarak adlandırdığımız aşamalara ayrılır. Hücre döngüsü, "interfaz" adı verilen üç aşamalı bir büyüme ve çoğalma aşaması ile başlar. Daha sonra, içine hareket eder mitoz ve her ikisi de "bölme" aşaması olarak kabul edilen sitokinez.
Centromere, mitozun gerçekleşmesine izin veren çok önemli bir bileşendir. Bir sentromer, kromozomlar bir hücre içinde hareket ettirildiğinde çekilebilen kromozomlar üzerindeki kemer gibidir. Sentromerler kromozomun bir parçası olduğundan, kromozom/DNA'nın geri kalanı çoğaldığında çoğalırlar. Bu, S (sentez) aşamasında gerçekleşir; S fazı, DNA duplikasyonu gerçekleştiğinde interfazın bir parçasıdır.
Farklı organizmalar, sentromerlerini S fazı sırasında farklı zamanlarda, bazıları başlangıçta ve diğerleri sonunda çoğaltır, ancak tüm sentromerlerin S fazı bitmeden önce kopyalanması gerekir. Bu yazıda, S fazı tanımını, hücre döngüsünü ve sentromerlerin her ikisine nasıl uyduğunu inceleyeceğiz.
İnterfaz Nedir?
interfaz bir hücrenin yaşamının ilk aşamasıdır. Üç ayrı bölümü vardır:
Hücrenin büyüdüğü, çalıştığı ve nihai bölünme için hazırlandığı interfaz sırasındadır.
Sentromer Yapısı
Sentromerler bir kromozom bir kromozom hücre içinde hareket ettirildiğinde çekilebilir. Bu, mitoz veya hücre bölünmesi sırasında, kromozomlar farklı hücrelere ayrıldığında olur.
Sentromerler, bele takılan bir kemer gibi her zaman bir kromozomun ortasında değildir. Sentromerler kromozomların uçlarında, ortada veya orta ile uç arasında olabilir. Kohezinler, sentromer proteinleri ve kinetochore proteinleri de dahil olmak üzere birçok proteinden yapılırlar.
Interfaz Süreci ve S Fazı Tanımı
Hücre döngüsünün iki genel aşaması vardır. interfaz hücre bölünmesinden önceki hazırlık aşaması ve bölünmenin gerçekleştiği mitoz aşamasıdır. Daha önce de söylediğimiz gibi, interfaz ayrıca üç aşamaya ayrılabilir.
G1 fazı hücre büyümesi içindir. Hücre işini yapar, büyür, organellerin kopyalarını yapar ve normal işleyişini sürdürür. S fazı DNA duplikasyonunun gerçekleştiği interfazın bir parçasıdır. G2 aşaması daha fazla hücre büyümesi, sitoplazmik organellerin daha fazla kopyalanması ve mitoz için genel hazırlık içindir.
DNA'nın eşlendiği interfaz periyodu S fazı olduğundan, aynı zamanda sentromerlerin kopyalandığı zamandır. Bu, sentromerlerin kromozomların bir parçası olduğu ve kromozomların S fazı olduğu için, DNA duplikasyonu gerçekleştiğinde interfazın bir parçasıdır.
S fazı sırasında kopyalanan yeni DNA kopyası için yeni sentromerler olmadan hücre, kopyalanmış DNA kopyalarını birbirinden ayıramayacaktır.
İnsan Sentromeri
İnsanlarda 46 kromozom vardır ve her birinin bir sentromeri vardır. DNA'nın kopyalandığı interfaz dönemi S fazıdır ve bu nedenle tüm sentromerlerin S fazı tanımıyla kopyalandığı zamandır. Ancak, bu aşamada hepsi aynı anda çoğalmaz. "Moleküler ve Hücre Biyolojisi" dergisi, X kromozomu, kromozom 7 ve kromozom 17'nin hepsinin S fazında çoğaldığını, ancak bunu farklı zamanlarda yaptığını bildiriyor.
Sentromerler, alfa uydu dizileri olarak adlandırılan DNA bölgelerini içerir. Bunlar, bir kitaptaki satırlar gibi tekrarlanan DNA parçalarıdır. Bu bölgeler binlerce nükleotit uzunluğundadır -- nükleotid DNA'nın bir yapı taşıdır ve yeni sentromerler oluşturmak için S fazı sırasında kopyalanır.
Meyve Sineği ve Maya
Meyve sineklerinin ve mayaların kromozomlarındaki sentromerler de S fazı sırasında çoğalır. Bazı meyve sineklerinde, sentromerler S fazının başlarında çoğalır.
“PLOS Genetics” dergisi, bir tür hastalığa neden olan mayada, sentromerlerdeki DNA'nın, S fazı sırasında kopyalanan ilk DNA bölgesi olduğunu bildirmektedir.