Kinetochore este o structura de proteine specializate in cromozomi se deplasează - filamente care conțin material genetic - într - o celulă care se va împărți prin oricare dintre cele două procese de diviziune celulară (mitoza sau meioza).
Kinetochorele sunt formate prin asamblarea diferitelor proteine într-o zonă numită centromere, care este situată în centrul unui cromozom duplicat. Centromerul este principalul punct de conectare între microtubulele fusului și cromozomii, astfel încât acestea pot fi distribuite în mod egal între celulele rezultate.
Unele organisme au doar această regiune centrală unde se află centromerul. Aceste organisme sunt numite „monocentrice” și includ vertebrate, o mare parte din plante și ciuperci.
Dimpotrivă, există unele organisme precum nematode (viermi plani) și unele plante care adună kinetochorele într-un centrom difuz de-a lungul cromozomului, aceste organisme sunt numite "holocentrice".
Structura kinetochorei
Un kinetochore constă dintr-o regiune interioară și o regiune exterioară. Regiunea interioară este conectată la centromer printr-un ADN extrem de repetabil numit „ADN centromeric”. Acest material se asamblează într-o formă specializată de cromatină.
Regiunea exterioară a kinetochorei este bogată în proteine, care servesc la conectarea la microtubuli care alcătuiesc fibrele axului la fiecare capăt al poliilor unei celule pe cale să se împartă. Aceste componente dinamice funcționează numai în timpul mitozei.
A fost descrisă o a treia regiune numită coroană fibroasă, care este situată între părțile interne și cele externe. Coroana fibroasă este creată dintr-o rețea de proteine permanente și temporare, iar funcția sa este de a ajuta la reglarea atașării microtubulilor pe placa exterioară.
Fiecare regiune lucrează într-un mod special pentru a ajuta la separarea cromatidelor surori. Activitățile și relațiile lor apar numai în timpul diviziunii celulare și sunt esențiale, deoarece ajută la separarea cromatidelor. Fiecare cromatidă are propriul cinetocor.
Funcțiile kinetochore
Cinetocorul îndeplinește multe funcții importante pentru celula divizantă, inclusiv următoarele:
-Legerea capetelor microtubulilor la cromozomi
-Verificarea acestor uniuni înaintea diviziunii celulare
-Activarea unui punct de control pentru a întârzia progresia ciclului celular (dacă sunt detectate defecte)
-Generarea forței necesare pentru mobilizarea cromozomilor spre poli.
Importanța în diviziunea celulară
În timpul ciclului celular, verificările sunt efectuate în anumite etape pentru a se asigura că diviziunea celulară are loc corect și fără erori.
Una dintre verificări presupune asigurarea faptului că fibrele axului sunt atașate corect la cromozomii din cinetocorii lor. Dacă nu, celula ar putea ajunge cu un număr greșit de cromozomi.
Când sunt detectate erori, procesul ciclului celular se oprește până când se fac corecții. Dacă aceste erori nu pot fi corectate, celula se va autodistruge printr-un proces numit apoptoză.
În cele din urmă, kinetochorele este o mașină moleculară esențială care conduce segregarea cromozomilor în timpul mitozei și meiozei. Au fost identificate aproximativ 100 de proteine cu o gamă largă de funcții importante pentru o divizare celulară corectă.
Referințe
- Albertson, DG, & Thomson, JN (1993). Segregarea cromozomilor holocentrici la meioză în nematod, Caenorhabditis elegans. Cercetarea cromozomilor, 1 (1), 15–26.
- Chan, GK, Liu, ST, & Yen, TJ (2005). Structura și funcția kinetochorei. Tendințe în biologia celulară, 15 (11), 589–598.
- Cheeseman, IM (2016). Kinetochore. Perspective în Spring Spring Harbor în Biologie, 6 (7), 1–19.
- Cleveland, DW, Mao, Y. și Sullivan, KF (2003). Centromere și kinetochore: De la epigenetică la semnalizarea punctului mitotic. Celulă, 112 (4), 407-421.
- Johnson, MK, & Wise, DA (2009). Kinetochore se deplasează înainte: contribuții ale tehnicilor moleculare și genetice la înțelegerea noastră a mitozei. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. și Martin, K. (2016). Biologie celulară moleculară (ediția a VIII-a). WH Freeman and Company.
- Maiato, H. (2004). Interfața dinamică kinetochore-microtubule. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461–5477.
- van Hooff, JJ, Tromer, E., van Wijk, LM, Snel, B., & Kops, GJ (2017). Dinamica evolutivă a rețelei de cinetocore în eucariote, așa cum este revelată de genomica comparativă. Rapoarte EMBO, 1-13.