Centromro -konsepter, egenskaper, posisjon, funksjon

De sentromerer De er grunnleggende kromosomstrukturer som holder søsterkromatider under celledelingen. I tillegg er dette stedet der mikrotubuli av spindelen er forbundet for å skille kromosomene på slutten av celledelingen.

Centromeres ble først beskrevet i 1882 av legen og forskeren Walther Flemming (1843-1905), da han utførte en detaljert karakterisering om celledeling.

Grunnstruktur av et kromosom, med sentromer i midten av det samme. Kilde: Lafer.com

Sentromerer er også kjent som "adhesjonsregioner" eller "KNETOCOROS". Imidlertid er det foreløpig kjent at dette er unionsstedene til DNA- og proteinkomplekset som danner Cinetocoro.

Begreper

Sentromerens funksjon i alle levende vesener er den samme, men hver art viser unike egenskaper, det kan være mellomspesifikke forskjeller når det gjelder struktur, størrelse og kompleksitet.

Grafisk representasjon av en menneskelig sentromere (kilde: Silvia3 [CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)] via Wikimedia Commons) DNA som er en del av sentromereren gjennomgår konstante modifikasjoner (utvikler), noe som innebærer at det er signifikante forskjeller mellom arter, selv om de evolusjonært er veldig nærme.

For forskere er senterets studie ikke en lett oppgave, siden disse "strukturen" eller "regionene" i planter og dyr er inneholdt i satellittgenomet (svært repeterende), så det er vanskelig å kartlegge gjennom teknikker for konvensjonell sekvensering.

Mutasjoner i centrome -regionen har alvorlige fysiologiske implikasjoner hos mennesker. Abnormalitetene i deres struktur og deres funksjoner er dødelige eller er assosiert med medfødte og ervervede sykdommer, med kreft, infertilitet og fødselsforstyrrelser.

Kjennetegn på sentromerer

Sentromerer er deler av kromosomer som inneholder svært repeterende DNA -regioner i form av heterokromatin. Disse regionene er spesialiserte i unionen og segregeringen av søsterkromatider under celledelingen.

Generelt inneholder sentromerer de mest "gamle" DNA -sekvensene, bestilt suksessivt og nær grensen eller grensen mellom heterokromatin og eukromatin, det vil si at sentromerer er svært heterokromatiske regioner.

Kan tjene deg: Oksidativ fosforylering: Stadier, funksjoner og hemmere

De sentromere sekvensene er regelmessig klassifisert i to typer: satellitt -DNA og transpononable elementer. Begge typer sekvens representerer det meste av DNA som er inneholdt i sentromereren.

Organisering av DNA i de sentromere regionene av forskjellige arter (kilde: gouttegd [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)] via Wikimedia Commons) For tiden anses sentromerer som komplekse strukturer sammensatt av genomisk DNA, som er underlagt forskjellige epigenetiske prosesser.

Siden sentromerer er en kromatindel av kromosomer, dannes disse av et DNA -kompleks og histonproteiner som favoriserer deres "emballasje".

Nukleosomene i de sentromériske regionene har imidlertid ikke H3 -histonprotein; I stedet har de en variant som eksperter på området har identifisert som, som er spesifikke for sentromerer.

Dette histonproteinet varierer betydelig mellom forskjellige arter. Hos pattedyr er dette kjent som CENP-A, i leddyr kalles det CID og i sopp og gjær har det blitt kalt CSE4.

Takket være de spesifikke forskjellene i CENH3 -proteinet i sentromerer, brukes dets egenskaper og egenskaper for identifisering av arter, spesielt av det sentromere regionen i kromosomer.

Posisjon

Plasseringen av sentromeren i kromosomene er visualisert i karyotypene som en "innsnevring" som vanligvis kalles "primær innsnevring".

I noen organismer finnes ikke sentromererene i en region, men er heller "diffuse", slik at spindelfibrene kan bli med i hele kromosomet. Disse kromosomene er kjent som diffus sentromere.

Opplegg for et holosentrisk kromosom eller diffus sentromere og et annet metasentrisk kromosom (også kjent som "monosentrisk", siden de har en enkelt sentromer) (kilde: mandrioli & manicardi [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/2.5)] via Wikimedia Commons) Sentromerens plassering indikerer formen som kromosomet vil ta i bruk under Nucleus Division. Hvis sentromeren er midtpunktet til et kromosom, vil den ta i bruk formen som en "V" når det er adskilt mot de motsatte polene av cellen som er delt.

Kan tjene deg: Makrofager: Kjennetegn, formasjon, typer, funksjoner

Tvert imot, hvis sentromeren er nær noen av endene på et kromosom, vil dette, når det skiller seg fra sin kromatidsøster, ha en form for "J" under segregering. På samme måte, hvis sentromeren er lokalisert i endene av et kromosom, vil separasjonen gi et utseende av "stiv stokk".

Det er viktig å nevne at sentromerens plassering i et kromosom indikerer forholdet mellom lengdene på de to armene (den korte eller "p" og lengden eller "q"). Dette forholdet er ganske spesifikt for hver type kromosom.

I henhold til sentromerposisjonen blir tre typer kromosomer gjenkjent:

Typer kromosomer og sentromerplassering. A: Kort arm (P). B: Centromer. C. Lang arm (q). D: Søsterkromatid. I-Telocentric: Centromere ligger nær toppen. P -arms p noe synlig. I-Accentric: Armer som er lengre enn P-armene, men disse er lengre enn i telosentriske. III-Submendric: Armer P og Q er like lang, men ikke det samme. IV-metakentrisk: Armer Q og P er like lang. Fockey003 [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Telosentriske kromosomer

Disse kromosomene har sentromere på slutten av en av de to kromatinets "armer". De er de som beveger seg i form av stive stokk under segregering mot polene i celledeling.

Akrocentriske kromosomer

I denne typen kromosomer bevises sentromeren mer mot noen av endene enn til en annen. Når cellen er delt og kromosomer skilles, er akrocentriske kromosomer de som skaffer seg en form for "J".

Metacentriske kromosomer

Metacentriske kromosomer har sentromerer lokalisert i hele kromosomet, og skiller to armer med lik lengde. På grunn av plasseringen av sin sentromere, utskiller metasentriske kromosomer seg i form av V under anafasen til celledelingen.

Funksjon

Centromerer er det universelle mediet for å skaffe ut kromosomer effektivt i alle eukaryote organismer. De er unionsstedene for mikrotubuli for å lage den nøyaktige mekaniske kraften for å skille kromosomer eller kromatider under meiose eller myitose.

De spesifikke funksjonene til sentromeren er vedheft og separasjon av søsterkromatidene, fiksering av mikrotubuli, bevegelsen av kromosomene under segregeringen mot dattercellene, etableringen av heterokromatinet og i tillegg representerer et kontrollpunkt for mitosen.

Kan tjene deg: cellulære prosesser

Hos pattedyr finnes proteiner av CENP -type i sentromere heterokromatin. Disse kan være av tre typer CENP-A, CENP-B og CENP-C, og deltar alle sammen i Cinetocoro Assembly.

Fraværet av CENP-C-proteinet kan forårsake alvorlige feil i segregeringen av kromosomene, siden dette er et protein som har egenskaper til forening til DNA og "selvforening" og er direkte relatert til segregeringen av kromosomene og funksjonsfeil i Cinnetocoro.

Det er foreløpig kjent at noen regioner av sentromerer er transkripsjonsaktive. Disse kodifiserer for små interferens -ARN -er, som deltar i transkripsjonell lyddemping av noen genomregioner.

Disse små dobbeltbåndene transkribert bånd fra pericentroméric -regionene er avgjørende for montering av heterokromatin og er transkripsjonsregionene for å regulere trinnene før celledeling.

Referanser

1. Choo, k. TIL. (1997). Centromere (Vol. 320). Oxford: Oxford University Press.
2. Fincham, J. R. S. (2001). Centrome.
3. Fukagawa, t., & Earnshaw, w. C. (2014). The Centromere: Chromatin Foundation for Kinetochore Machinery. Utviklingscelle, 30 (5), 496-508.
4. Henikoff, s., Ahmad, k., & Malik, h. S. (2001). The Centromere Paradox: Stabil arv med raskt evoling DNA. Science, 293 (5532), 1098-1102.
5. Plohl, m., Meštrović, n., & Mravinac, B. (2014). Sentromere identitet fra DNA -synspunktet. Kromosom, 123 (4), 313-325.
6. Westhorpe, f. G., & Rett, a. F. (2015). Centromere: Epigenetisk kontroll av kromosomsegregering under mitose. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 7 (1), A015818.