Den kinetochor är en proteinstruktur med flyttningar av kromosomer - filamenten som innehåller genetiskt material - i en cell som kommer att dividera med endera av de två processerna för celldelning (mitos eller meios).
Kinetokorer bildas av sammansättningen av olika proteiner i ett område som kallas centromeren, som ligger i mitten av en duplicerad kromosom. Centromeren är huvudanslutningspunkten mellan mikrotubulerna i spindeln och kromosomerna, på ett sådant sätt att dessa kan fördelas lika mellan de resulterande cellerna.
Vissa organismer har bara den här centrala regionen där centromeren ligger. Dessa organismer kallas "monocentriska" och inkluderar ryggradsdjur, en stor del av växter och svampar.
Tvärtom, det finns vissa organismer som nematoder (platta maskar) och vissa växter som samlar kinetokorerna i en diffus centromere längs kromosomen, dessa organismer kallas "holocentrisk".
Strukturen för kinetokoren
En kinetokore består av en inre region och en yttre region. Det inre området är anslutet till centromeren genom mycket repetitivt DNA som kallas "centromeriskt DNA". Detta material samlas i en specialiserad form av kromatin.
Den yttre regionen av kinetokoren är rik på proteiner, som tjänar till att ansluta till mikrotubulorna som utgör spindelfibrerna i varje ände av polerna i en cell som ska delas. Dessa dynamiska komponenter fungerar endast under mitos.
En tredje region som kallas fibrös krona har beskrivits som ligger mellan de inre och yttre delarna. Den fibrösa kronan skapas av ett nätverk av permanenta och tillfälliga proteiner, och dess funktion är att hjälpa till att reglera infästningen av mikrotubulor till den yttre plattan.
Varje region arbetar på ett speciellt sätt för att hjälpa till att separera systerkromatider. Deras aktiviteter och förhållanden inträffar endast under celldelning och är viktiga eftersom de hjälper till att separera kromatider. Varje kromatid har sin egen kinetokore.
Kinetochore-funktioner
Kinetochore utför många viktiga funktioner för den delande cellen, inklusive följande:
-Bindningen av ändarna på mikrotubulor till kromosomer
-Kontrollera dessa fackföreningar innan celldelning
-Aktiveringen av en kontrollpunkt för att försena utvecklingen av cellcykeln (om fel upptäcks)
-Den generation av kraften som krävs för att mobilisera kromosomerna mot polerna.
Betydelsen i celldelning
Under cellcykeln utförs kontroller i vissa steg för att säkerställa att celldelningen sker korrekt och utan fel.
En av kontrollerna innebär att se till att spindelfibrerna är korrekt fästa till kromosomerna i sina kinetokorer. Om inte, kan cellen hamna med fel antal kromosomer.
När fel upptäcks stoppar cellcykelprocessen tills korrigeringar har gjorts. Om dessa fel inte kan korrigeras, förstörs cellen själv genom en process som kallas apoptos.
Slutligen är kinetokoren en essentiell molekylmaskin som driver kromosomsegregation under mitos och meios. Cirka 100 proteiner med ett brett spektrum av funktioner som är viktiga för korrekt celldelning har identifierats.
referenser
- Albertson, DG, & Thomson, JN (1993). Segregering av holocentriska kromosomer vid meios i nematoden, Caenorhabditis elegans. Kromosomforskning, 1 (1), 15–26.
- Chan, GK, Liu, ST, & Yen, TJ (2005). Kinetokore struktur och funktion. Trends in Cell Biology, 15 (11), 589–598.
- Cheeseman, IM (2016). Kinetochore. Cold Spring Harbour Perspectives in Biology, 6 (7), 1–19.
- Cleveland, DW, Mao, Y., & Sullivan, KF (2003). Centromerer och kinetokorer: Från epigenetik till mitotisk kontrollpunkt signalering. Cell, 112 (4), 407-421.
- Johnson, MK, & Wise, DA (2009). Kinetochore rör sig framåt: bidrag från molekylära och genetiska tekniker till vår förståelse av mitos. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8: e upplagan). WH Freeman and Company.
- Maiato, H. (2004). Det dynamiska kinetochore-mikrotubulära gränssnittet. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461–5477.
- van Hooff, JJ, Tromer, E., van Wijk, LM, Snel, B., & Kops, GJ (2017). Evolutionär dynamik i kinetochore-nätverket i eukaryoter som avslöjats genom jämförande genomik. EMBO-rapporter, 1–13.