Was ist der Kinetochor?



Die Cinetocoro ist eine Proteinstruktur, die darauf spezialisiert ist, die Chromosomen - die Filamente, die das genetische Material enthalten - in eine Zelle zu bewegen, die durch einen der beiden Zellteilungsprozesse (Mitose oder Meiose) geteilt wird.

Kinetochoren werden durch den Zusammenbau verschiedener Proteine ​​in einem Bereich gebildet, der als Zentromer bezeichnet wird und in der Mitte eines duplizierten Chromosoms liegt. Das Zentromer ist der Hauptverbindungspunkt zwischen den Mikrotubuli der Spindel und den Chromosomen, so dass sie gleichmäßig auf die entstehenden Zellen verteilt werden können.

Einige Organismen haben nur diese zentrale Region, in der sich das Zentromer befindet. Diese Organismen werden "monozentrisch" genannt und umfassen Wirbeltiere, einen großen Teil von Pflanzen und Pilzen.

Im Gegensatz dazu gibt es einige Organismen wie Nematoden (flache Würmer) und einige Pflanzen, die die Kinetochoren in einem diffusen Zentromer entlang des Chromosoms zusammensetzen, diese Organismen werden "holozentrisch" genannt.

Index

  • 1 Struktur des Kinetochors
  • 2 Kinetochore-Funktionen
  • 3 Bedeutung in der Zellteilung
  • 4 Referenzen

Struktur des Kinetochors

Ein Kinetochor besteht aus einer internen Region und einer externen Region. Die innere Region ist durch hochrepetitive DNA, die "centromerische DNA" genannt wird, mit dem Zentromer verbunden. Dieses Material ist in einer speziellen Form von Chromatin zusammengesetzt.

Die äußere Region des Kinetochors ist reich an Proteinen, die dazu dienen, sich mit den Mikrotubuli zu verbinden, die die Fasern der Spindel an jedem Ende der Pole einer sich teilenden Zelle bilden. Diese dynamischen Komponenten funktionieren nur während der Mitose.

Es wurde eine dritte Region beschrieben, die fibröse Krone genannt wird und zwischen den inneren und äußeren Teilen liegt. Die fibröse Krone wird aus einem Netzwerk von permanenten und temporären Proteinen gebildet und hat die Aufgabe, die Vereinigung der Mikrotubuli mit der äußeren Platte zu regulieren.

Jede Region arbeitet in einer bestimmten Weise, um bei der Trennung von Schwesterchromatiden zu helfen. Ihre Aktivitäten und Beziehungen treten nur während der Zellteilung auf und sind essentiell, da sie helfen, die Chromatiden zu trennen. Jedes Chromatid hat seinen eigenen Kinetochor.

Kinetochore funktioniert

Der Kinetochor führt viele wichtige Funktionen für die Zelle in der Teilung durch, einschließlich der folgenden:

- Die Vereinigung der Enden der Mikrotubuli mit den Chromosomen

-Die Überprüfung dieser Verbindungen vor der Zellteilung

-Die Aktivierung eines Kontrollpunktes zur Verzögerung des Fortschreitens des Zellzyklus (wenn Defekte erkannt werden)

-Die Erzeugung der notwendigen Kraft, um die Chromosomen zu den Polen zu bewegen.

Bedeutung in der Zellteilung

Während des Zellzyklus werden in bestimmten Phasen Überprüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Zellteilung korrekt und ohne Fehler erfolgt.

Eine der Kontrollen besteht darin sicherzustellen, dass die Fasern der Spindel korrekt an die Chromosomen in ihren Kinetochoren gebunden sind. Wenn nicht, könnte die Zelle mit einer falschen Anzahl von Chromosomen enden.

Wenn Fehler erkannt werden, stoppt der Zellzyklusprozess, bis die Korrekturen vorgenommen werden. Wenn diese Fehler nicht korrigiert werden können, wird sich die Zelle durch einen Prozess, der Apoptose genannt wird, selbst zerstören.

Schließlich ist Kinetochor eine essentielle molekulare Maschine, die die Chromosomensegregation während der Mitose und Meiose antreibt. Etwa 100 Proteine ​​wurden mit einer Vielzahl wichtiger Funktionen für die korrekte Zellteilung identifiziert.

Referenzen

  1. Albertson, D.G., und Thomson, J. N. (1993). Segregation von holozentrischen Chromosomen bei Meiose im Fadenwurm, Caenorhabditis elegans. Chromosomenforschung, 1(1), 15-26.
  2. Chan, G. K., Liu, S. T. & Yen, T. J. (2005). Kinetochore Struktur und Funktion. Trends in der Zellbiologie, 15(11), 589-598.
  3. Cheeseman, I. M. (2016). Der Kinetochore. Cold Spring Harbor Perspektiven in der Biologie, 6(7), 1-19.
  4. Cleveland, D.W., Mao, Y. & Sullivan, K. F. (2003). Zentromere und Kinetochoren: Von der Epigenetik zur mitotischen Checkpoint-Signalisierung. Zelle, 112(4), 407-421.
  5. Johnson, M. K., und Wise, D. A. (2009). Der Kinetochore bewegt sich voran: Beiträge molekularer und genetischer Techniken zu unserem Verständnis von Mitose. BioScience, 59(11), 933-943.
  6. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulare Zellbiologie (8. Ausgabe). W. H. Freeman und Firma.
  7. Maiato, H. (2004). Die dynamische Kinetochor-Mikrotubuli-Schnittstelle. Zeitschrift für Zellwissenschaft, 117(23), 5461-5477.
  8. van Hooff, J.J., Tromer, E., van Wijk, L. M., Snel, B., und Kops, G. J. (2017). Evolutionäre Dynamik des Kinetochornetzwerkes in Eukaryoten, wie sie sich in der vergleichenden Genomik zeigt. EMBO-Berichte, 1-13.