Centromro -koncept, egenskaper, position, funktion

De centromerer De är grundläggande kromosomala strukturer som håller systerkromatider under celldelning. Dessutom är det här platsen där mikrotubulierna i spindeln förenas för att separera kromosomerna i slutet av celldelningen.

Centromererna beskrevs först 1882 av läkaren och forskaren Walther Flemming (1843-1905), när han utförde en detaljerad karaktärisering om celldelning.

Grundstruktur för en kromosom, med centromeren i mitten av samma. Källa: Lafer.com

Centromerer är också kända som "vidhäftningsregioner" eller "Knetocoros". Det är emellertid känt att det här är unionens platser för DNA och proteinkomplex som bildar Cinetocoro.

Koncept

Centromerens funktion i alla levande varelser är densamma, men varje art visar unika egenskaper, det kan finnas interspecifika skillnader när det gäller struktur, storlek och komplexitet.

Grafisk representation av en mänsklig centromere (källa: Silvia3 [CC BY-S (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons) DNA som är en del av centromererna genomgår ständiga modifieringar (utvecklas), vilket innebär att det finns betydande skillnader mellan arter, även om de är evolutionärt mycket nära.

För forskare är centrumets studie inte en lätt uppgift, eftersom i växter och djur dessa "struktur" eller "regioner" finns i delar av satellitgenomet (mycket repetitiva), så det är svårt att kartlägga genom konventionella sekvenseringstekniker.

Mutationer i centromregionen har allvarliga fysiologiska konsekvenser hos människor. Avvikelserna i deras struktur och deras funktioner är dödliga eller är förknippade med medfödda och förvärvade sjukdomar, med cancer, infertilitet och födelsestörningar.

Egenskaper hos centromerer

Centromerer är delar av kromosomer som innehåller mycket repetitiva DNA -regioner i form av heterokromatin. Dessa regioner är specialiserade på unionen och segregering av systerkromatider under celldelning.

I allmänhet innehåller centromererna de mest "gamla" DNA -sekvenserna, beställda successivt och nära gränsen eller gränsen mellan heterokromatin och euchromatin, det vill säga centromerer är mycket heterokromatiska regioner.

Kan tjäna dig: oxidativ fosforylering: steg, funktioner och hämmare

De centromera sekvenserna klassificeras regelbundet i två typer: satellit -DNA och transpononbara element. Båda typerna av sekvens representerar de flesta av DNA som finns i centromererna.

Organisation av DNA i de centromera regionerna för olika arter (källa: Gouttegd [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons) för närvarande betraktas centromerer som komplexa strukturer som består av genomiskt DNA, som är föremål för olika epigenetiska processer.

Eftersom centromerer är en kromatindel av kromosomer, bildas dessa av ett DNA -komplex och histonproteiner som gynnar deras "förpackning".

Nukleosomerna i de centromériska regionerna har emellertid inte H3 -histonprotein; Istället har de en variant som experter på området har identifierat AS, vilket är specifikt för centromerer.

Detta histonprotein varierar avsevärt mellan olika arter. Hos däggdjur kallas detta CENP-A, i leddjur kallas det CID och i svampar och jäst har det kallats CSE4.

Tack vare de specifika skillnaderna i CENH3 -proteinet i centromererna används dess egenskaper och egenskaper för att identifiera arter, särskilt av det centromera regionen i kromosomer.

Placera

Platsen för centromeren i kromosomerna visualiseras i karyotyperna som en "minskande" som vanligtvis kallas "primär sammandragning".

I vissa organismer finns inte centromererna i en region, utan är ganska "diffusa", så spindelfibrerna kan gå med i hela kromosomen. Dessa kromosomer är kända som diffus centromere.

Schema av en holocentrisk kromosom eller diffus centromere och en annan metacentrisk kromosom (även känd som "monocentrisk", eftersom de har en enda centromer) (källa: Mandrioli & Manicardi [CC BY-SA (https: // Creativecommons).Org/licenser/BY-SA/2.5)] via Wikimedia Commons) Centromerens position indikerar den form som kromosomen kommer att anta under Nucleus -divisionen. Om centromeren är i mitten av en kromosom, kommer den att anta formen på en "V" eftersom den är segregerad mot de motsatta polerna i cellen som är uppdelad.

Kan tjäna dig: makrofager: egenskaper, bildning, typer, funktioner

Tvärtom, om centromeren är nära någon av ändarna på en kromosom, kommer detta, när den skiljer sig från sin kromatidsyster, att ha en form av "J" under segregering. På samma sätt, om centromeren är belägen i ändarna av en kromosom, kommer separationen att ge ett utseende av "styv sockerrör".

Det är viktigt att nämna att centromerens position i en kromosom indikerar förhållandet mellan längden på dess två armar (den korta eller "P" och längden eller "Q"). Detta förhållande är ganska specifikt för varje typ av kromosom.

Enligt centromerpositionen erkänns tre typer av kromosomer:

Typer av kromosomer och centromere plats. A: Kort arm (P). B: Centromer. C. Lång arm (Q). D: Syster Chromatid. I-Telocentric: Centromere ligger nära toppen. P -armar p något synliga. I-Accentric: Armar som är längre än P-armarna, men dessa är längre än i telocentriska. III-subvetric: Arms P och Q är likadana i längd men inte samma. IV-Metaccentric: Arms Q och P är lika långa. FOCKEY003 [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]

Telocentriska kromosomer

Dessa kromosomer har centromeren i slutet av någon av de två kromatinarna "armar". De är de som rör sig i form av styva käppar under segregering mot polerna i celldelningen.

Akrocentriska kromosomer

I denna typ av kromosomer bevisas centromeren mer mot något av ändarna än till en annan. När cellen är uppdelad och kromosomer är separerade är akrocentriska kromosomer de som får en form av "J".

Metacentriska kromosomer

Metacentriska kromosomer har centromerer belägna i hela kromosomens centrum och separerar två armar av lika lång längd. På grund av platsen för dess centromere utsöndrar de metacentriska kromosomerna i form av V under celldelningens anafas.

Fungera

Centromererna är det universella mediet för att effektivt utsöndra kromosomer i alla eukaryota organismer. De är unionsplatserna för mikrotubuli för att göra den exakta mekaniska kraften för att separera kromosomer eller kromatider under meios eller myitos.

De specifika funktionerna hos centromeren är vidhäftning och separering av systerkromatiderna, fixeringen av mikrotubulorna, rörelsen av kromosomerna under segregeringen mot dottercellerna, etablering av heterokromatin och dessutom representerar en kontrollpunkt för mitosen.

Kan tjäna dig: cellulära processer

Hos däggdjur finns proteiner av CENP -typ i centromeren heterokromatin. Dessa kan vara av tre typer CENP-A, CENP-B och CENP-C, som deltar i dem i Cinetocoro-enheten.

Frånvaron av CENP-C-proteinet kan orsaka allvarliga fel i segregeringen av kromosomerna, eftersom detta är ett protein som har egenskaper hos förening till DNA och av ”självassociation” och är direkt relaterad till segregeringen av kromosomerna och Felet av cinnetocoro.

Det är för närvarande känt att vissa regioner i centromererna är transkriptigt aktiva. Dessa kodifierar för små störningar, som deltar i transkriptionell tystnad av vissa genomregioner.

Dessa lilla dubbelbandet transkriberat band från de pericentromériska regionerna är viktiga för montering av heterokromatin och är de transkriptionella regionerna för att reglera stegen före celldelning.

Referenser

1. Choo, K. TILL. (1997). Centromeren (Vol. 320). Oxford: Oxford University Press.
2. Fincham, J. R. S. (2001). Centrom.
3. Fukagawa, t., & Earnshaw, W. C. (2014). Centromere: Chromatin Foundation for the Kinetochore Machinery. Utvecklingscell, 30 (5), 496-508.
4. Henikoff, s., Ahmad, K., & Malik, h. S. (2001). Centromere -paradoxen: stabil arv med snabbt utvecklande DNA. Science, 293 (5532), 1098-1102.
5. Plohl, m., Meštrović, n., & Mravinac, f. (2014). Centromere identitet från DNA -synvinkeln. Chromosome, 123 (4), 313-325.
6. Westhorpe, f. G., & Rakt a. F. (2015). Centromeren: epigenetisk kontroll av kromosomsegregering under mitos. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 7 (1), A015818.