Centroméra a segregácia chromozómov

Chromozómy. Poďakovanie: MedicalRF.com/MedicalRF.com/Getty Images

A centroméra je oblasť na chromozóme, ktorá sa spája sesterské chromatidy . Sesterské chromatidy sú dvojvláknové, replikované chromozómy, ktoré sa tvoria počas delenia buniek. Primárnou funkciou centroméry je slúžiť ako miesto pripojenia vretenové vlákna počas delenia buniek. Vretenový aparát sa predlžuje bunky a oddeľuje chromozómov aby sa zabezpečilo, že každý nový dcérska bunka má správny počet chromozómov pri dokončení mitóza a meióza .

The DNA v oblasti centroméry chromozómu sa skladá z tesne zbalených chromatín známy ako heterochromatín. Heterochromatín je veľmi zhustený, a preto nie je prepísané . Vďaka svojmu heterochromatínovému zloženiu sa oblasť centroméry zafarbí farbivami tmavšie ako ostatné oblasti chromozómu.

Kľúčové informácie

• Centroméry sú oblasti na chromozóme, ktoré spájajú sesterské chromatidy, ktorých primárnou funkciou je pripojenie vretienkových vlákien pri delení buniek.
• Zatiaľ čo centroméry sú typicky umiestnené v centrálnej oblasti chromozómu, môžu sa tiež nachádzať v blízkosti strednej oblasti alebo na mnohých rôznych pozíciách na chromozóme.
• Špecializované zóny na centromérach nazývané kinetochory pripájajú chromozómy k vláknam vretena v profáze mitózy.
• Kinetochory majú proteínové komplexy, ktoré vytvárajú kinetochorové vlákna. Tieto vlákna pomáhajú orientovať a oddeľovať chromozómy počas delenia buniek.
• V meióze, v metafáze I, sú centroméry homológnych chromozómov orientované smerom k opačným bunkovým pólom, zatiaľ čo v meióze II sa vretienkové vlákna vybiehajúce z oboch bunkových pólov pripájajú k sesterským chromatidám na ich centroméroch.

Poloha Centromere

Centroméra nie je vždy umiestnená v centrálnej oblasti a chromozóm . Chromozóm sa skladá z oblasti krátkeho ramena ( p chudák ) a oblasť dlhého ramena ( q rameno ), ktoré sú spojené oblasťou centroméry. Centroméry sa môžu nachádzať blízko strednej oblasti chromozómu alebo na viacerých pozíciách pozdĺž chromozómu.​

Metacentrickýcentroméry sa nachádzajú v blízkosti centra chromozómov.Submetacentrickécentroméry nie sú centrálne umiestnené, takže jedno rameno je dlhšie ako druhé.Akrocentrickýcentroméry sa nachádzajú blízko konca chromozómu.Telocentrickýcentroméry sa nachádzajú na konci alebo v telomérovej oblasti chromozómu.

Poloha centroméry je ľahko pozorovateľná v ľudskom karyotype homológne chromozómy . Chromozóm 1 je príkladom metacentrickej centroméry, chromozóm 5 je príkladom submetacentrickej centroméry a chromozóm 13 je príkladom akrocentrickej centroméry.

Segregácia chromozómov pri mitóze

• Pred začiatkom mitózy, bunka vstupuje do štádia známeho ako medzifáza, kde sa replikuje svoju DNA pri príprave na delenie buniek. Vytvárajú sa sesterské chromatidy, ktoré sú spojené na svojich centroméroch.
• In profáza mitózy, špecializované oblasti na centromérach tzv kinetochory pripájajú chromozómy k vretenovitým polárnym vláknam. Kinetochory sú zložené z množstva bielkoviny komplexy, ktoré vytvárajú kinetochorové vlákna, ktoré sa pripájajú k vretenovitým vláknam. Tieto vlákna pomáhajú manipulovať a oddeľovať chromozómy počas delenia buniek.
• Počas metafáza , chromozómy sú držané na metafázovej platni rovnakými silami polárnych vlákien, ktoré tlačia na centroméry.
• Počas anafázy , párové centroméry v každom odlišnom chromozóme sa začnú od seba vzďaľovať ako dcérske chromozómy sú vytiahnuté centromérou najprv smerom k opačným koncom bunka .
• Počas telofáza , novovzniknuté jadrá uzatvárajú oddelené dcérske chromozómy.

Po cytokinéze (rozdelení cytoplazmy) sa vytvoria dve odlišné dcérske bunky.

Segregácia chromozómov v meióze

Pri meióze bunka prechádza dvoma štádiami procesu delenia. Tieto štádiá sú meióza I a meióza II.

• Počas metafáza I , centroméry homológnych chromozómov sú orientované k opačným bunkovým pólom. To znamená, že homológne chromozómy sa prichytia v oblastiach ich centroméry k vretenovitým vláknam siahajúcim len z jedného z dvoch bunkových pólov.
• Keď sa vlákna vretena skracujú počas anafáza I , homológne chromozómy sú ťahané smerom k opačným bunkovým pólom, ale sesterské chromatidy zostávajú spolu.
• In meióza II , vretenovité vlákna vybiehajúce z oboch bunkových pólov sa pripájajú k sesterským chromatidám v ich centroméroch. Sesterské chromatidy sú oddelené v anafáza II keď ich vretenové vlákna ťahajú k opačným pólom.

Meióza vedie k deleniu, separácii a distribúcii chromozómov medzi štyri nové dcérske bunky. Každá bunka je haploidný , ktorá obsahuje iba polovičný počet chromozómov ako pôvodná bunka.

Centromérne anomálie

Centroméry hrajú dôležitú úlohu tým, že sa zúčastňujú procesu separácie chromozómov. Ich štruktúra však z nich môže urobiť možné miesta pre preskupenia chromozómov. Udržiavanie neporušenej integrity centromér je teda pre bunku dôležitou úlohou. Centromérne anomálie boli spojené s rôznymi chorobami, ako naprrakovina.