Centromro -concepten, kenmerken, positie, functie

De centromeren Het zijn fundamentele chromosomale structuren die zusterchromatiden houden tijdens de celdeling. Bovendien zijn dit de plaats waar de microtubuli van de spil worden samengevoegd om de chromosomen aan het einde van de celdeling te scheiden.

De centromeren werden voor het eerst beschreven in 1882 door de arts en onderzoeker Walther Flemming (1843-1905), toen hij een gedetailleerde karakterisering over celdeling uitvoerde.

Basisstructuur van een chromosoom, met het centromere in het midden van hetzelfde. Bron: Lafer.com

Centromeren staan ​​ook bekend als "adhesiegebieden" of "Knetocoros". Het is momenteel echter bekend dat dit de vakbondslocaties van het DNA- en eiwitcomplex zijn die de cinetocoro vormen.

Concepten

De functie van de centromeer in alle levende wezens is hetzelfde, maar elke soort vertoont unieke kenmerken, er kunnen interspecifieke verschillen zijn in termen van structuur, grootte en complexiteit.

Grafische weergave van een menselijke centromeer (Bron: Silvia3 [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons) DNA dat deel uitmaakt van de centromeren ondergaat constante modificaties (evolueert), wat impliceert dat er significante verschillen zijn tussen soorten, zelfs als ze evolutionair zeer dichtbij zijn.

Voor wetenschappers is de studie van het centrum geen gemakkelijke taak, omdat bij planten en dieren deze "structuur" of "regio's" zijn opgenomen in delen van het satellietgenoom (zeer repetitief), dus het is moeilijk om in kaart te brengen door technieken van conventionele sequencing.

Mutaties in de centrome regio hebben ernstige fysiologische implicaties bij mensen. De afwijkingen in hun structuur en hun functies zijn dodelijk of worden geassocieerd met aangeboren en verworven ziekten, met kanker, onvruchtbaarheid en geboortestoornissen.

Kenmerken van centromeren

Centromeren zijn delen van chromosomen die zeer repetitieve DNA -gebieden bevatten in de vorm van heterochromatine. Deze regio's zijn gespecialiseerd in de Unie en segregatie van zusterchromatiden tijdens de celdeling.

Over het algemeen bevatten de centromeren de meest "oude" DNA -sequenties, achtereenvolgens geordend en dicht bij de limiet of grens tussen heterochromatine en euchromatine, dat wil zeggen dat centromeren zeer heterochromatische gebieden zijn.

Kan u van dienst zijn: oxidatieve fosforylering: fasen, functies en remmers

De centromere sequenties worden regelmatig in twee soorten ingedeeld: satelliet -DNA en transpononeerbare elementen. Beide soorten sequenties vertegenwoordigen het grootste deel van het DNA in de centromeren.

Organisatie van DNA in de centromere regio's van verschillende soorten (bron: Gouttegd [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons) Op dit moment worden centromeren beschouwd als complexe structuren samengesteld uit genomisch DNA, dat onderhevig is aan verschillende epigenetische processen.

Aangezien centromeren een chromatinegedeelte van chromosomen zijn, worden deze gevormd door een DNA -complex en histone -eiwitten die de voorkeur geven aan hun "verpakking".

De nucleosomen van de centromérische gebieden hebben echter geen H3 -histone -eiwit; In plaats daarvan hebben ze een variant die experts in het veld hebben geïdentificeerd, wat specifiek is voor centromeren.

Dit histone -eiwit varieert aanzienlijk tussen verschillende soorten. Bij zoogdieren staat dit bekend als CENP-A, in geleedpotigen wordt het CID genoemd en in schimmels en gisten is het CSE4 genoemd.

Dankzij de specifieke verschillen van het CENH3 -eiwit in de centromeren worden de kenmerken en eigenschappen gebruikt voor de identificatie van soorten, met name van het centromere gebied in chromosomen.

Positie

De locatie van de centromeer in de chromosomen wordt in de karyotypes gevisualiseerd als een "vernauwing" die meestal "primaire vernauwing" wordt genoemd.

In sommige organismen worden de centromeren niet gevonden in een regio, maar zijn eerder "diffuus", zodat de spindelvezels kunnen meedoen door het chromosoom. Deze chromosomen staan ​​bekend als diffuse centromeer.

Schema van een holocentrisch chromosoom of diffuus centromeer en een ander metacentrisch chromosoom (ook bekend als "monocentrisch", omdat ze één centromeer hebben) (bron: mandrioli & manicardi [cc by-sa (https: // creativecommons.Org/licenties/by-sa/2.5)] via Wikimedia Commons) De positie van de centromeer geeft de vorm aan die het chromosoom zal aannemen tijdens de kerndivisie. Als het centromeer zich in het middelpunt van een chromosoom bevindt, zal het de vorm van een "V" aannemen, omdat deze wordt gescheiden naar de tegenovergestelde polen van de cel die is verdeeld.

Kan u bedienen: macrofagen: kenmerken, formatie, typen, functies

Integendeel, als de centromeer dicht bij een van de uiteinden van een chromosoom ligt, zal dit, wanneer ze zich scheiden van zijn chromatide zus, een vorm van "j" hebben tijdens segregatie. Evenzo, als de centromeer zich aan de uiteinden van een chromosoom bevindt, zal de scheiding een verschijning van "rigide riet" bieden.

Het is belangrijk om te vermelden dat de positie van het centromeer in een chromosoom de relatie tussen de lengte van zijn twee armen (de korte of "P" en de lengte of "Q") aangeeft. Deze relatie is vrij specifiek voor elk type chromosoom.

Volgens de centromere positie worden drie soorten chromosomen erkend:

Soorten chromosomen en centromere locatie. A: Korte arm (P). B: centromer. C. Lange arm (Q). D: Zuster Chromatid. I-Telocentric: de centromere bevindt zich nabij de bovenkant. P -arms P enigszins zichtbaar. I-Accentric: armen die langer zijn dan de P-armen, maar deze zijn langer dan in telocentric. Iii-onderliggende: armen P en Q zijn vergelijkbaar in lengte maar niet hetzelfde. IV-Metaccentric: armen Q en P gelijk in lengte. Fockey003 [cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

Telocromosomen

Deze chromosomen hebben de centromeer aan het einde van een van de twee chromatine "armen". Zij zijn degenen die in de vorm van rigide wandelstokken bewegen tijdens segregatie naar de polen in celdeling.

Acrocentrische chromosomen

In dit type chromosomen wordt de centromere meer bewezen naar een van de uiteinden dan met een andere. Wanneer de cel is verdeeld en chromosomen worden gescheiden, zijn acrocentrische chromosomen die welke een vorm van "j" verwerven.

Metacentrische chromosomen

Metacentrische chromosomen hebben centromeren zich in het midden van het chromosoom bevindt, waardoor twee armen van gelijke lengte worden gescheiden. Vanwege de locatie van zijn centromeer scheiden de metacentrische chromosomen zich af in de vorm van V tijdens de anafase van de celdeling.

Functie

De centromeren zijn het universele medium om chromosomen in alle eukaryotische organismen effectief af te scheiden. Het zijn de vakbondsplaatsen voor microtubuli om de precieze mechanische kracht te maken om chromosomen of chromatiden te scheiden tijdens meiose of myitose.

De specifieke functies van de centromeer zijn de hechting en scheiding van de zusterchromatiden, de fixatie van de microtubuli, de beweging van de chromosomen tijdens de segregatie naar de dochtercellen, de oprichting van het heterochromatine en bovendien een controlepunt vertegenwoordigen van een controlepunt van de mitose.

Kan u van dienst zijn: mobiele processen

Bij zoogdieren worden CENP -type eiwitten gevonden in de centromere heterochromatine. Deze kunnen van drie soorten CENP-A, CENP-B en CENP-C zijn, die allemaal deelnemen aan de cinetocoro-assemblage.

De afwezigheid van het CENP-C-eiwit kan ernstige fouten veroorzaken in de segregatie van de chromosomen, omdat dit een eiwit is dat eigenschappen heeft van de unie voor het DNA en van "zelfassociatie" en direct gerelateerd is aan de segregatie van de chromosomen en De storing van de cinnetocoro.

Het is momenteel bekend dat sommige regio's van de centromeren transcriptief actief zijn. Deze codificeren voor kleine interferentie ARN's, die deelnemen aan de transcriptionele silencing van sommige genoomgebieden.

Deze kleine dubbele band getranscribeerde band uit de pericentromérische gebieden zijn essentieel voor de assemblage van heterochromatine en zijn de transcriptionele gebieden om de stappen voorafgaand aan de celdeling te reguleren.

Referenties

1. Choo, k. NAAR. (1997). De centromere (vol. 320). Oxford: Oxford University Press.
2. Fincham, J. R. S. (2001). Centroom.
3. Fukagawa, t., & Earnshaw, W. C. (2014). The Centromere: Chromatin Foundation for the Kinetochore Machinery. Ontwikkelingscel, 30 (5), 496-508.
4. Henikoff, s., Ahmad, k., & Malik, h. S. (2001). De centromere paradox: stabiele overerving met snel evoluerend DNA. Science, 293 (5532), 1098-1102.
5. Plohl, m., Meštrović, n., & Mravinac, B. (2014). Centromere identiteit vanuit het oogpunt van DNA. Chromosome, 123 (4), 313-325.
6. Westhorpe, f. G., & Hetero, een. F. (2015). De centromere: epigenetische controle van chromosoomsegregatie tijdens mitose. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 7 (1), A015818.