Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Zašto je mitoza potrebna?
- Stadiji mitoze
- Što je kinetochore?
- Razlike između mikrotubula Kinetochores i Nonkinetochore
- Funkcija kinetohora
- Kinetochore i nonkinetochore interakcije
- Provjera pogrešaka
- Nova granica
U eukariotama stanice tijela se dijele kako bi napravili više stanica u procesu zvanom mitoza, Stanice reproduktivnih organa prolaze kroz drugu vrstu stanične diobe mejoza, U tim procesima stanice ulaze u nekoliko faza kako bi postigle podjelu. Kinetokore igraju važnu ulogu u staničnoj diobi, osiguravajući pravilnu raspodjelu DNK na kćeri.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Kinetochores i nonkinetochore mikrotubule su vrlo različite strukture. Oboje rade zajedno kako bi osigurali pravilnu raspodjelu DNK na kćeri u diobi stanica.
Zašto je mitoza potrebna?
Eukariotske stanice prolaze mitozu za nova ili rastuća tkiva i za aseksualnu reprodukciju. Jedna stanica dijeli se na dvije nove stanice kćeri, dijeleći jezgro i kromosome da bi to učinili. Te su nove stanice identične.
Da bi se ovaj proces uspješno odvijao, mora se održavati broj kromosomskih stanica, što znači da se moraju kopirati za svaku novu kćerinsku stanicu. Ljudi imaju 23 para kromosomi u svakoj ćeliji. Svaki kromosom pohranjuje DNK. Parovi kromosoma su imenovani sestrinske kromatide, a točka na kojoj se sastaju naziva se centromeru.
Stadiji mitoze
Cilj stanične diobe je kopiranje genetskog materijala u nove stanice kćeri na način da one mogu pravilno funkcionirati. Da bi se to dogodilo, svaka jedinica DNK mora biti prepoznata, tako da mora postojati veza između nje i ostalih dijelova stanice radi distribucije i mora postojati način da se DNK premjesti u kćeri.
Između stanične podjele, stanica je u fazi zvanoj međufaza, koji se sastoji od prvog razmaka ili G1 faza, S faza i drugi jaz ili G2 faza.
Nakon interfaze započinje mitoza profaza, U ovom trenutku kromatina u jezgri se duplicira. Rezultirajući sestrinski kromatidi kompaktno su upleteni. nukleolus odlazi, a struktura zvana a vreteno oblici u citoplazmi stanice, izgrađeni od vretenastih vlakana.
prometafaza slijedi. U ovom koraku nalaze se fragmenti nuklearne ovojnice u citoplazmi. Vreteno je mikrotubuleili dugih proteinskih niti u obliku cijevi, napreduju na kromosomima kako bi započeli svoj rad. Na susjednom centromoru između sestrinskih kromatida, proteinski kompleks nazvan a Kinetohora pojavljuje. Mikrotubule se pričvršćuju na ovu novu strukturu.
U metafaza, centrosomi se formiraju na suprotnim staničnim polovima. Hromosomi se poredaju u liniju. Mikrotubuli se protežu prema centrosomima i napravi se vreteno. Mikrotubule izvode anafazni klizač, pomičući kromosome sve dok se ne centraliziraju na ekvatoru stanice.
za vrijeme Anafaza, upareni kromatidi su razdvojeni. Oni tvore nove kromosome. Njihovi centrosomi su odgurnuti nonkinetochore mikrotubule, Hromosomi se premještaju na suprotne krajeve stanice.
Telofaza rezultira staničnim izduživanjem od strane nekinetohore mikrotubula. Bivši nuklearni fragmenti pomažu u stvaranju novih jezgara za kćeri. Tada se iskrivljeni kromosomi otpuštaju.
Napokon u Citokineza, stvarna citoplazma stanice je podijeljena, čime se dobivaju nove stanice kćeri.
Što je kinetochore?
1880. anatomist Walther Flemming otkrio je mjesto pričvršćivanja mitotičkih vretena na kromosomima. Ovo je bio kinetochore. U novije vrijeme razjašnjeni su ljudski kinetohori brzim tempom.
Definicija kinetohora u biologiji je a proteinski kompleks koja se formira na kromosomima u njihovim centrima, u području koje se naziva centromere. Kinetohori igraju ključnu ulogu za pravilnu distribuciju DNK u nove kćeri u mitozi.
Ovaj proteinski kompleks smatra se a makromolekula, Iako se DNK različitih organizama uvelike razlikuje, kinetokore su vrlo slične među vrstama, pa su stoga očuvan.
Razlike između mikrotubula Kinetochores i Nonkinetochore
Kinetohori se na brojne načine razlikuju od nekinetohorovih mikrotubula. Njihova strukturna razlika je prva razlika. Kinetohore su velike strukture sačinjene od mnogo različitih proteina, sastavljenih u centromerama kromosoma.
Kinetokore služe kao most između DNK kromosoma i nekinetohorovih mikrotubula. Nonkinetochore mikrotubule su polimeri koji rade s kinetohorama radi poravnanja i odvajanja kromosoma. Nonkinetochore mikrotubule mogu biti duge i vretenaste, a služe različitim funkcijama. Te različite strukture, međutim, moraju raditi zajedno kako bi se postigla kontrola kromosoma i njihovo kretanje tijekom mitoze.
Funkcija kinetohora
Kinetokore u osnovi djeluju kao sićušni strojevi koji međusobno komuniciraju sa staničnim strukturama kako bi pomicali kromosome tijekom stanične diobe. Ovo je velika odgovornost za kinetohore; ako se ne premjeste pravilno, pogreške u DNK-u mogu dovesti do štetnih genetskih poremećaja ili možda do raka. Kinetohoru je potreban funkcionalni centromere da bi se mogao skupiti na kromosomskoj DNK i započeti raditi na svojoj ključnoj ulozi.
protein histone centromere Aili CENP-A tvori nukleosome na centromerovima. Služi kao mjesto za formiranje kinetohora. CENP-A nukleozomi rade s CENP-C, u unutarnjem kinetohoru, i to omogućava kinetohore da se skupe tako da se kromatin kopira. Kinetochore se koristi kao stabilna metoda prepoznavanja DNK, tako da mitoza može proći.
Kinetochore i nonkinetochore interakcije
Jednom kada se kinetohorama omogući da se okupe na kromosomu, bjelančevine se sakupe i započnu graditi taj gore navedeni stroj. Kod kralježnjaka u jednoj kinetohori može biti preko 100 proteina. Unutarnja kinetohora sastoji se od proteina koji stupaju u interakciju s kromatinovim centromerom. Vanjski proteini kinetohora djeluju na vezanje nekinetohorovih mikrotubula. Ovo je još jedna razlika između kinetohora i nekinetohora.
Sastavljanje kinetohora pažljivo se provodi kroz stanični ciklus tako da se jednom kada stanica uđe u mitozu, a dinamička montaža kinetohora može se dogoditi za nekoliko minuta. Tada se kompleks može rastaviti po potrebi. Kontrolom sklopa kinetohora pomaže i fosforilacija.
Kinetohore moraju izravno raditi s mnogim nekinetohorovim mikrotubulima. Kompleks zvan Ndc80 dopušta ovu interakciju. To je pomalo ples, jer se mikrotubule mijenjaju u duljinu kako se polimeriziraju i depolimeriziraju. Kinetochore mora biti u toku. Ovaj „ples“ stvara snagu.
Tijekom anafaze, kinetokore oduzimaju nekinetohore mikrotubule s suprotnih polova, a te mikrotubule povlače tako da se kromosomi mogu odvojiti. Motori mikrotubule kao što su kinezin i dynein pomoći u tome. Dodatna sila nastaje kada mikrotubule depolimeriziraju. Kinetochore djeluje kao kontroler sila mikrotubula tako da može postrojiti kromosome za segregaciju.
Provjera pogrešaka
Dinamični kinetochore nije samo maleni stroj koji razdvaja kromosome. Djeluje i kao provjera kontrole kvalitete. Svaka pogreška napravljena u procesu može rezultirati genetskim pogreškama. Kinetochores također djeluje na zaustavljanje neispravnih pričvršćenja mikrotubulama; tome pomaže Kinaza Aurora B putem fosforilacije.
U blizini jezgre centromera, proteinski kompleks zvan Pcs1 / Mde4 djeluje na sprečavanje nepravilnih vezanosti kinetohora.
Da bi se anafaza dogodila ispravno, pogreške se moraju ispraviti, ili u suprotnom treba odgoditi anafazu. Proteini pomažu u pronalaženju ove pogreške; Pogreška rezultira signalom u kinetohoru koji rezultira zaustavljanjem staničnog ciklusa prije anafaze.
Ukratko, kinetohori se razlikuju od nekinetohorovih mikrotubula u strukturi i funkciji. Oboje moraju raditi zajedno kako bi postigli uspješnu staničnu diobu i očuvanje DNK u novim stanicama kćeri.
Nova granica
Istraživači nastavljaju otkrivati kako struktura i funkcija kinetohora utječu na segregaciju kromosoma u mitozi i mejozi. Kako se provodi više istraživanja, znanstvenici će, nadamo se, imati jasniji pogled na to kako funkcionira sklop kinetohora tijekom replikacije DNK, između ostalih mogućnosti. Ovaj mali, ali moćni stroj održava podjelu stanica bez problema, i vrijedno je daljnjeg proučavanja.