Centromro koncepty, charakteristiky, pozícia, funkcia

Ten centroméry Sú to základné chromozomálne štruktúry, ktoré udržiavajú sesterské chromatidy počas delenia buniek. Okrem toho je to miesto, kde sú mikrotubuly vretena spojené, aby sa chromozómy oddelili na konci bunkového delenia.

Centroméry prvýkrát opísal v roku 1882 lekár a výskumný pracovník Walther Flemming (1843-1905), keď vykonal podrobnú charakterizáciu delenia buniek.

Základná štruktúra chromozómu, pričom centromér v strede. Zdroj: Lafer.com

Centroméry sú známe aj ako „adhézne oblasti“ alebo „Knetocoros“. V súčasnosti je však známe, že ide o miesta Únie DNA a proteínového komplexu, ktoré tvoria Cinetocoro.

Koncepty

Funkcia centroméry u všetkých živých bytostí je rovnaká, ale každý druh vykazuje jedinečné charakteristiky, môžu existovať medzi špecifické rozdiely, pokiaľ ide o štruktúru, veľkosť a zložitosť.

Grafické znázornenie ľudskej centroméry (zdroj: Silvia3 [CC By-S (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Via Wikimedia Commons) DNA, ktorá je súčasťou centromérov, prechádza konštantnými modifikáciami (vyvíja sa), čo znamená, že medzi druhmi existujú významné rozdiely, aj keď sú evolučne veľmi blízko.

Pre vedcov nie je štúdia centra ľahká úloha, pretože u rastlín a zvierat sú tieto „štruktúra“ alebo „regióny“ obsiahnuté v častiach satelitného genómu (vysoko opakujúce sa), takže je ťažké mapovať prostredníctvom techník konvenčného sekvenovania.

Mutácie v centre regióne majú u ľudí vážne fyziologické dôsledky. Abnormality v ich štruktúre a ich funkcie sú smrteľné alebo sú spojené s vrodenými a získanými chorobami, s rakovinou, neplodnosťou a poruchami pôrodnosti.

Charakteristiky centromérov

Centroméry sú časti chromozómov, ktoré obsahujú vysoko opakujúce sa oblasti DNA vo forme heterochromatínu. Tieto regióny sa špecializujú na Únie a segregáciu sesterských chromatidov počas delenia buniek.

Všeobecne platí, že centroméry obsahujú najstaršie „staré“ sekvencie DNA, ktoré sú postupne usporiadané a blízko limitu alebo hranice medzi heterochromatínom a euchromatínom, to znamená, že centroméry sú vysoko heterochromatické oblasti.

Môže vám slúžiť: oxidačná fosforylácia: fázy, funkcie a inhibítory

Centromerické sekvencie sú pravidelne klasifikované do dvoch typov: satelitná DNA a transponovateľné prvky. Oba typy sekvencií predstavujú väčšinu DNA obsiahnutej v centroméroch.

Organizácia DNA v centromérnych oblastiach rôznych druhov (zdroj: gouttegd [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons) V súčasnosti sa centroméry považujú za komplexné štruktúry zložené z genomickej DNA, ktorá podlieha rôznym epigenetickým procesom.

Pretože centroméry sú chromatínovou časťou chromozómov, sú tvorené komplexom DNA a histónom, ktoré uprednostňujú ich „balenie“.

Nukleozómy centromérických oblastí však nemajú H3 histónový proteín; Namiesto toho majú variant, ktorý odborníci v teréne identifikovali ako, čo je špecifické pre centroméry.

Tento histónový proteín sa medzi rôznymi druhmi značne líši. U cicavcov je to známe ako CENP-A, v článkonožci sa nazýva CID a v húb a kvasinkách, ktoré sa nazýva CSE4.

Vďaka špecifickým rozdielom proteínu CENH3 v centroméroch sa jeho charakteristiky a vlastnosti používajú na identifikáciu druhov, najmä centromerickej oblasti v chromozómoch.

Pozícia

Poloha centroméry v chromozómoch sa vizualizuje v karyotypoch ako „zúženie“, ktoré sa zvyčajne nazýva „primárne zúženie“.

V niektorých organizmoch sa centroméry nenachádzajú v regióne, ale sú skôr „rozptýlené“, takže vretenové vlákna sa môžu spojiť počas chromozómu. Tieto chromozómy sú známe ako difúzny centromér.

Schéma holocentrického chromozómu alebo difúzneho centroméru a iného metacentrického chromozómu (známy tiež ako „monocentrický“, pretože majú jediný centromér) (zdroj: mandrioli a manicardi [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/licencie/By-SA/2.5)] Via Wikimedia Commons) Poloha centroméry naznačuje formu, ktorú chromozóm prijme počas divízie jadra. Ak je centromér v strede chromozómu, prijme tvar „V“, pretože je oddelený smerom k opačným pólom bunky, ktorá je rozdelená.

Môže vám slúžiť: makrofágy: Charakteristiky, formovanie, typy, funkcie

Naopak, ak je centromér blízko niektorého z koncov chromozómu, bude mať počas segregácie pri oddelení od svojej chromatidovej sestry formu „j“. Podobne, ak sa centromere nachádza na koncoch chromozómu, oddelenie poskytne vzhľad „rigidnej trstiny“.

Je dôležité spomenúť, že poloha centroméry v chromozóme naznačuje vzťah medzi dĺžkami jeho dvoch ramien (krátky alebo „p“ a dĺžka alebo „q“). Tento vzťah je celkom špecifický pre každý typ chromozómu.

Podľa polohy centroméru sa rozpoznávajú tri typy chromozómov:

Typy chromozómov a umiestnenie centroméru. A: Krátke rameno (P). B: Centromér. C. Dlhá ruka (q). D: sestra chromatid. I-telocentrica: Centromere sa nachádza blízko vrcholu. P -značky P trochu viditeľné. I-Accentric: Rameny, ktoré sú dlhšie ako p ruky, sú však dlhšie ako v telocentrickom. III-subMendric: Army p a q sú podobné, ale nie rovnaké. IV-metaccentrica: Rameny Q a P sa rovnajú dĺžke. FOCKEY003 [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]

Telocentrické chromozómy

Tieto chromozómy majú centromere na konci jedného z dvoch chromatínových „ramien“. Sú to tí, ktorí sa pohybujú vo forme tuhých palíc počas segregácie smerom k pólom v bunkovom delení.

Acrocentrické chromozómy

V tomto type chromozómov je centromér viac preukázaný na ktoromkoľvek z koncov ako inému. Keď je bunka rozdelená a chromozómy sú oddelené, acrocentrické chromozómy sú tie, ktoré získavajú formu „j“.

Metacecentrické chromozómy

Metacentrické chromozómy majú centroméry umiestnené v strede chromozómu, ktoré oddeľujú dve ramená rovnakej dĺžky. Vďaka umiestneniu jeho centroméry vylučujú metacentrické chromozómy vo forme V počas anafázy bunkového delenia.

Funkcia

Centroméry sú univerzálne médium na účinné vylučovanie chromozómov vo všetkých eukaryotických organizmoch. Sú miestom únie pre mikrotubuly, aby sa presná mechanická sila na oddelenie chromozómov alebo chromatidov počas meiózy alebo myitózy.

Špecifické funkcie centroméry sú adhézia a oddelenie sesterských chromatidov, fixácia mikrotubulov, pohyb chromozómov počas segregácie smerom k dcérskym bunkám, vytvorenie heterochromatínu a navyše predstavuje kontrolný bod mitóza.

Môže vám slúžiť: Cellulárne procesy

U cicavcov sa proteíny typu CENP nachádzajú v heterochromatíne centroméru. Môžu byť z troch typov CENP-A, CENP-B a CENP-C, ktoré sa všetky zúčastňujú na zhromaždení Cinetocoro.

Neprítomnosť proteínu CENP-C môže spôsobiť vážne chyby pri segregácii chromozómov, pretože ide o proteín, ktorý má vlastnosti spojenia DNA a „sebapomklada“ a priamo súvisí so segregáciou chromozómov a porucha cinnetocoro.

V súčasnosti je známe, že niektoré regióny centromérov sú prepisované aktívne. Tieto kodifikujú malé interferenčné ARN, ktoré sa podieľajú na transkripčnom umlčaní niektorých genómových oblastí.

Tieto malé dvojité transkribované pásmo z pericentromérických oblastí sú nevyhnutné pre zostavenie heterochromatínu a sú transkripčnými oblasťami na reguláciu krokov pred delením buniek.

Odkazy

1. Choo, K. Do. (1997). Centromere (zv. 320). Oxford: Oxford University Press.
2. Fincham, J. R. Siež. (2001). Centróm.
3. Fukagawa, T., & Earnshaw, w. C. (2014). Centromere: Chromatínová nadácia pre stroje kinetochore. Vývojová bunka, 30 (5), 496-508.
4. Henikoff, s., Ahmad, K., & Malik, h. Siež. (2001). Centromere paradox: stabilné dedičstvo s rýchlo sa vyvíjajúcou DNA. Science, 293 (5532), 1098-1102.
5. Plohl, m., Meštrović, n., & Mravinac, b. (2014). Centromere Identita z hľadiska DNA. Chromozóm, 123 (4), 313-325.
6. Westhorpe, f. G., & Rovno, a. F. (2015). Centromere: Epigenetická kontrola segregácie chromozómov počas mitózy. Perspektívy Cold Spring Harbor v biológii, 7 (1), A015818.