Kinetochorových je štruktúra proteínu špecializujúca sa na pohybujúce sa chromozómy - nekonečných vlákien, ktoré obsahujú genetický materiál - v bunke, ktorá sa bude deliť jednej z dvoch procesov bunkového delenia (mitózy alebo meiózy).
Kinetochory sa tvoria zoskupením rôznych proteínov v oblasti zvanej centroméra, ktorá sa nachádza v strede duplikovaného chromozómu. Centroméra je hlavným spojovacím bodom medzi mikrotubulami vretena a chromozómami takým spôsobom, že sa môžu rovnomerne rozdeliť medzi výsledné bunky.
Niektoré organizmy majú iba túto centrálnu oblasť, v ktorej sa nachádza centroméra. Tieto organizmy sa nazývajú „monocentrické“ a zahŕňajú stavovce, veľkú časť rastlín a huby.
Naopak, existujú niektoré organizmy, ako sú nematódy (ploché červy) a niektoré rastliny, ktoré zhromažďujú kinetochore v difúznej centromere pozdĺž chromozómu, tieto organizmy sa nazývajú „holocentrické“.
Štruktúra kinetochore
Kinetochore pozostáva z vnútornej oblasti a vonkajšej oblasti. Vnútorná oblasť je spojená s centromérou pomocou vysoko sa opakujúcej DNA nazývanej „centromerická DNA“. Tento materiál sa zhromažďuje do špecializovanej formy chromatínu.
Vonkajšia oblasť kinetochore je bohatá na proteíny, ktoré slúžia na spojenie s mikrotubulami, ktoré tvoria vretenové vlákna na každom konci pólov bunky, ktorá sa má deliť. Tieto dynamické komponenty fungujú iba počas mitózy.
Bola opísaná tretia oblasť nazývaná vláknitá korunka, ktorá je umiestnená medzi vnútornou a vonkajšou časťou. Vláknitá koruna je vytvorená zo siete permanentných a dočasných proteínov a jej funkciou je pomôcť regulovať pripojenie mikrotubulov k vonkajšej doštičke.
Každá oblasť pracuje zvláštnym spôsobom, aby pomohla pri separácii sesterských chromatidov. Ich aktivity a vzťahy sa vyskytujú iba pri delení buniek a sú nevyhnutné, pretože pomáhajú separovať chromatidy. Každý chromatid má svoj vlastný kinetochore.
Funkcie kinetochore
Kinetochore vykonáva pre deliacu bunku veľa dôležitých funkcií, vrátane nasledujúcich:
- Viazanie koncov mikrotubulov na chromozómy
-Kontrola týchto odborov pred delením buniek
- Aktivácia kontrolného bodu na oneskorenie postupu bunkového cyklu (ak sa zistia chyby)
- Generovanie sily potrebnej na mobilizáciu chromozómov smerom k pólom.
Dôležitosť pri delení buniek
Počas bunkového cyklu sa kontroly vykonávajú v určitých fázach, aby sa zabezpečilo, že k deleniu buniek dôjde správne a bez chýb.
Jedna z kontrol zahŕňa zaistenie toho, aby boli vlákna vretena správne pripojené k chromozómom v ich kinetochoroch. Ak nie, bunka by mohla skončiť s nesprávnym počtom chromozómov.
Keď sa zistia chyby, proces bunkového cyklu sa zastaví, kým sa neuskutočnia korekcie. Ak sa tieto chyby nedajú napraviť, bunka sa sama deštruuje procesom nazývaným apoptóza.
Nakoniec je kinetochore základným molekulárnym strojom, ktorý riadi segregáciu chromozómov počas mitózy a meiózy. Bolo identifikovaných asi 100 proteínov so širokou škálou funkcií dôležitých pre správne delenie buniek.
Referencie
- Albertson, DG, a Thomson, JN (1993). Segregácia holocentrických chromozómov pri meióze v nematódach, Caenorhabditis elegans. Chromosome Research, 1 (1), 15–26.
- Chan, GK, Liu, ST, & Yen, TJ (2005). Štruktúra a funkcia kinetochore. Trends in Cell Biology, 15 (11), 589 - 598.
- Cheeseman, IM (2016). Kinetochore. Perspektívy biológie v oblasti studenej jari, 6 (7), 1-19.
- Cleveland, DW, Mao, Y., & Sullivan, KF (2003). Centroméry a kinetochory: Od epigenetiky po mitotickú signalizáciu kontrolného bodu. Celí, 112 (4), 407-421.
- Johnson, MK, a Wise, DA (2009). Kinetochore sa pohybuje ďalej: Príspevky molekulárnych a genetických techník k nášmu porozumeniu mitóze. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Celí Biology (8. vydanie). WH Freeman and Company.
- Maiato, H. (2004). Rozhranie dynamického kinetochore-mikrotubuly. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461-4747.
- van Hooff, JJ, Tromer, E., van Wijk, LM, Snel, B. a Kops, GJ (2017). Evolučná dynamika kinetochoreovej siete v eukaryotoch odhalená porovnávacou genomikou. Správy EMBO, 1-13.