Кинетохор представляет собой структуру белка , специализирующихся на перемещении хромосом - филаментов , которые содержат генетический материал - в клетке , которая собирается разделить на любой из двух процессов клеточного деления (митоза или мейоза).
Кинетохоры образуются путем сборки различных белков в области, называемой центромерой, которая расположена в центре удвоенной хромосомы. Центромера - это основная точка соединения между микротрубочками веретена и хромосомами, так что они могут быть равномерно распределены между образующимися клетками.
У некоторых организмов есть только эта центральная область, где расположена центромера. Эти организмы называются «моноцентрическими» и включают позвоночных, большую часть растений и грибы.
Напротив, есть некоторые организмы, такие как нематоды (плоские черви) и некоторые растения, которые собирают кинетохоры в диффузную центромеру вдоль хромосомы, эти организмы называются «холоцентрическими».
Строение кинетохоры
Кинетохора состоит из внутренней и внешней области. Внутренняя область связана с центромерой посредством очень повторяющейся ДНК, называемой «центромерной ДНК». Этот материал собирается в особую форму хроматина.
Внешняя область кинетохоры богата белками, которые служат для соединения с микротрубочками, составляющими волокна веретена на каждом конце полюсов клетки, которая собирается делиться. Эти динамические компоненты работают только во время митоза.
Была описана третья область, называемая фиброзной коронкой, которая расположена между внутренней и внешней частями. Фиброзная коронка создается из сети постоянных и временных белков, и ее функция заключается в том, чтобы помочь регулировать прикрепление микротрубочек к внешней пластинке.
Каждый регион работает определенным образом, помогая разделить сестринские хроматиды. Их деятельность и взаимоотношения происходят только во время деления клеток и очень важны, поскольку они помогают разделять хроматиды. Каждая хроматида имеет свою кинетохору.
Кинетохорные функции
Кинетохора выполняет множество важных функций для делящейся клетки, включая следующие:
-Связывание концов микротрубочек с хромосомами
-Проверка этих союзов перед делением клеток
-Активация контрольной точки для задержки развития клеточного цикла (при обнаружении дефектов)
- Генерация силы, необходимой для мобилизации хромосом по направлению к полюсам.
Важность клеточного деления
Во время клеточного цикла на определенных этапах выполняются проверки, чтобы убедиться, что деление клеток происходит правильно и без ошибок.
Одна из проверок заключается в том, чтобы убедиться, что волокна веретена правильно прикреплены к хромосомам в их кинетохорах. В противном случае в клетке может оказаться неправильное количество хромосом.
При обнаружении ошибок процесс клеточного цикла останавливается, пока не будут внесены исправления. Если эти ошибки невозможно исправить, клетка самоуничтожится в результате процесса, называемого апоптозом.
Наконец, кинетохора - это важный молекулярный механизм, который управляет сегрегацией хромосом во время митоза и мейоза. Идентифицировано около 100 белков с широким спектром функций, важных для правильного деления клеток.
Ссылки
- Альбертсон, Д.Г., и Томсон, Дж. Н. (1993). Сегрегация холоцентрических хромосом в мейозе нематоды Caenorhabditis elegans. Хромосомные исследования, 1 (1), 15–26.
- Чан, Г.К., Лю, С.Т., и Йен, Т.Дж. (2005). Строение и функция кинетохор. Тенденции в клеточной биологии, 15 (11), 589–598.
- Чизмен, И.М. (2016). Кинетохора. Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии, 6 (7), 1–19.
- Кливленд, Д. В., Мао, Ю., и Салливан, К. Ф. (2003). Центромеры и кинетохоры: от эпигенетики до передачи сигналов митотических контрольных точек. Мобильный, 112 (4), 407-421.
- Джонсон, МК, и Уайз, Д.А. (2009). Кинетохора движется вперед: вклад молекулярных и генетических методов в наше понимание митоза. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Лодиш, Х., Берк, А., Кайзер, К., Кригер, М., Бретчер, А., Плоег, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молекулярная клеточная биология (8-е изд.). WH Freeman and Company.
- Майато, Х. (2004). Динамический интерфейс кинетохора-микротрубочка. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461–5477.
- ван Хофф, Дж. Дж., Тромер, Э., ван Вейк, Л. М., Снел, Б., и Копс, Г. Дж. (2017). Эволюционная динамика кинетохорной сети у эукариот, выявленная сравнительной геномикой. EMBO Reports, 1–13.