Plik centromery są to podstawowe struktury chromosomalne, które utrzymują razem chromatydy siostrzane podczas podziału komórki. Ponadto są to miejsca, w których mikrotubule wrzeciona łączą się, aby oddzielić chromosomy pod koniec podziału komórki..
Centromery zostały po raz pierwszy opisane w 1882 roku przez lekarza i badacza Walthera Flemminga (1843-1905), kiedy przeprowadził szczegółową charakterystykę podziału komórek..
Centromery są również znane jako „regiony adhezji” lub „kinetochor”. Jednak obecnie wiadomo, że są to miejsca wiązania kompleksu DNA i białek, które tworzą kinetochor..
Funkcja centromeru u wszystkich żywych istot jest taka sama, ale każdy gatunek wykazuje unikalne cechy i mogą występować międzygatunkowe różnice pod względem struktury, wielkości i złożoności..
Dla naukowców badanie centromeru nie jest łatwym zadaniem, ponieważ u roślin i zwierząt te „struktury” lub „regiony” są zawarte w częściach genomu podobnego do satelity (wysoce powtarzalne), co utrudnia mapowanie przy użyciu technik konwencjonalne sekwencjonowanie.
Mutacje w regionie centromerowym mają poważne konsekwencje fizjologiczne u ludzi. Nieprawidłowości w jego budowie i funkcjach są śmiertelne lub związane z chorobami wrodzonymi i nabytymi, rakiem, niepłodnością i zaburzeniami porodowymi..
Centromery to fragmenty chromosomów, które zawierają wysoce powtarzalne regiony DNA w postaci heterochromatyny. Regiony te specjalizują się w zrostach i segregacji chromatyd siostrzanych podczas podziału komórek..
Generalnie centromery zawierają najbardziej „najstarsze” sekwencje DNA, uporządkowane kolejno i blisko granicy lub granicy między heterochromatyną i euchromatyną, co oznacza, że centromery są regionami wysoce heterochromatycznymi.
Sekwencje centromerowe są regularnie dzielone na dwa typy: satelitarne DNA i elementy transpozycyjne. Oba typy sekwencji reprezentują większość DNA zawartego w centromerach..
Ponieważ centromery są częścią chromatyny chromosomów, są tworzone przez kompleks białek DNA i histonów, które sprzyjają ich „pakowaniu”.
Jednakże nukleosomy regionów centromerowych nie posiadają białka histonu H3; zamiast tego mają wariant, który specjaliści w tej dziedzinie zidentyfikowali, który jest specyficzny dla centromeru.
To podobne do histonów białko różni się znacznie między różnymi gatunkami. U ssaków nazywa się to CENP-A, u stawonogów CID, a u grzybów i drożdży - Cse4.
Dzięki specyficznym różnicom białka CENH3 w centromerach, jego cechy i właściwości są wykorzystywane do identyfikacji gatunków, zwłaszcza regionu centromerowego w chromosomach..
Położenie centromeru na chromosomach jest wizualizowane w kariotypach jako „zwężenie”, które jest ogólnie nazywane „zwężeniem pierwotnym”.
W niektórych organizmach centromery nie znajdują się w jednym regionie, ale są raczej „rozproszone”, tak że włókna wrzeciona mogą łączyć się wzdłuż całego chromosomu. Te chromosomy są znane jako rozproszony centromer.
Wręcz przeciwnie, jeśli centromer znajduje się w pobliżu jednego z końców chromosomu, ten po oddzieleniu się od chromatydy siostrzanej będzie miał kształt litery „J” podczas segregacji. Podobnie, jeśli centromer znajduje się na końcach chromosomu, oddzielenie nada mu wygląd „sztywnego pręta”..
Należy wspomnieć, że pozycja centromeru na chromosomie wskazuje na związek między długością jego dwóch ramion (krótkiego lub „p” i długiego lub „q”). Ta zależność jest dość specyficzna dla każdego typu chromosomu..
Zgodnie z położeniem centromeru rozróżnia się trzy typy chromosomów:
Te chromosomy mają centromer na końcu jednego z dwóch „ramion” chromatyny. Są to takie, które poruszają się w postaci sztywnych prętów podczas segregacji w kierunku biegunów w podziale komórek.
W tego typu chromosomach centromer jest przesunięty bardziej w kierunku jednego końca niż drugiego. Kiedy komórka dzieli się, a chromosomy rozdzielają się, chromosomy akrocentryczne to te, które przybierają kształt litery „J”..
Chromosomy metacentryczne mają centromery zlokalizowane w środku chromosomu, oddzielające dwa ramiona jednakowej długości. Ze względu na lokalizację swojego centromeru chromosomy metacentryczne wydzielają się w kształcie litery V podczas anafazy podziału komórkowego.
Centromery są uniwersalnym środkiem do skutecznego wydzielania chromosomów we wszystkich organizmach eukariotycznych. Są to miejsca wiązania mikrotubul, które wywierają precyzyjną siłę mechaniczną do oddzielania chromosomów lub chromatyd podczas mejozy lub mitozy..
Specyficzne funkcje centromeru to adhezja i separacja chromatyd siostrzanych, utrwalanie mikrotubul, ruch chromosomów podczas segregacji w kierunku komórek potomnych, tworzenie heterochromatyny, a ponadto stanowi punkt kontrolny mitozy..
U ssaków białka podobne do CENP znajdują się w centromerach heterochromatyny. Mogą to być trzy typy CENP-A, CENP-B i CENP-C, z których wszystkie uczestniczą w montażu kinetochoru.
Brak białka CENP-C może powodować poważne błędy w segregacji chromosomów, ponieważ jest to białko, które ma właściwości wiązania DNA i „autoasocjacji” i jest bezpośrednio związane z segregacją chromosomów i nieprawidłowym działaniem kinetochorów.
Obecnie wiadomo, że niektóre regiony centromerów są aktywne transkrypcyjnie. Kodują one małe interferujące RNA, które uczestniczą w wyciszaniu transkrypcji niektórych regionów genomu..
Te małe dwupasmowe transkrypty RNA z regionów pericentromerycznych są niezbędne do tworzenia heterochromatyny i są regionami transkrypcyjnymi regulującymi etapy przed podziałem komórki..
Jeszcze bez komentarzy