Zentromrokonzepte, Eigenschaften, Position, Funktion

Der Zentromere Sie sind grundlegende chromosomale Strukturen, die Schwesterchromatiden während der Zellteilung halten. Darüber hinaus sind dies der Ort, an dem die Mikrotubuli der Spindel verbunden sind, um die Chromosomen am Ende der Zellteilung zu trennen.

Die Zentromere wurden erstmals 1882 vom Arzt und Forscher Walther Flemming (1843-1905) beschrieben, als er eine detaillierte Charakterisierung der Zellteilung durchführte.

Grundstruktur eines Chromosoms mit dem Zentromer im Zentrum derselben. Quelle: LAFER.com

Zentromere sind auch als "Adhäsionsregionen" oder "Knetocoros" bekannt. Derzeit ist es jedoch bekannt.

Konzepte

Die Funktion des Zentromers in allen Lebewesen ist gleich, aber jede Art zeigt einzigartige Eigenschaften, es kann interspezifische Unterschiede in Bezug auf Struktur, Größe und Komplexität geben.

Grafische Darstellung eines menschlichen Zentromers (Quelle: Silvia3 [CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] über Wikimedia Commons) DNA, die Teil der Zentromere ist.

Für Wissenschaftler ist die Studie des Zentrums keine leichte Aufgabe, da bei Pflanzen und Tieren diese "Struktur" oder "Regionen" in Teilen des Satellitengenoms (sehr repetitiv) enthalten sind. Daher ist es schwierig, durch Techniken der herkömmlichen Sequenzierung zu kartieren.

Mutationen in der Zentromregion haben schwerwiegende physiologische Auswirkungen auf den Menschen. Die Anomalien in ihrer Struktur und ihren Funktionen sind tödlich oder mit angeborenen und erworbenen Krankheiten verbunden, Krebs, Unfruchtbarkeit und Geburtsstörungen.

Merkmale von Zentromeren

Zentromere sind Teile von Chromosomen, die hochverträgliche DNA -Regionen in Form von Heterochromatin enthalten. Diese Regionen sind auf die Union und Trennung von Schwesterchromatiden während der Zellteilung spezialisiert.

Im Allgemeinen enthalten die Zentromere die "altesten" DNA.

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Die zentromeren Sequenzen werden regelmäßig in zwei Typen eingeteilt: Satelliten -DNA und transpononable Elemente. Beide Sequenzarten repräsentieren den größten Teil der in den Zentromeren enthaltenen DNA.

Organisation der DNA in den zentromeren Regionen verschiedener Arten (Quelle: GoutTegd [CC BY-SA (https: // creevecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] über Wikimedia Commons) werden derzeit Zentromere als komplexe Strukturen angesehen, die aus genomischer DNA bestehen, was unterschiedlichen epigenetischen Prozessen unterliegt.

Da Zentromere ein Chromatinabschnitt von Chromosomen sind, werden diese durch einen DNA -Komplex und Histonproteine ​​gebildet, die ihre "Verpackung" bevorzugen.

Die Nukleosomen der zentromérizierten Regionen haben jedoch kein H3 -Histonprotein; Stattdessen haben sie eine Variante, die Experten auf diesem Gebiet identifiziert haben, was spezifisch für Zentromere ist.

Dieses Histonprotein variiert erheblich zwischen verschiedenen Arten. Bei Säugetieren ist dies als CENP-A bekannt, in Arthropoden wird es CID und in Pilzen und Hefen genannt, es wurde CSE4 genannt.

Dank der spezifischen Unterschiede des CENH3 -Proteins in den Zentromeren werden seine Eigenschaften und Eigenschaften zur Identifizierung von Arten, insbesondere der zentromeren Region in Chromosomen, verwendet.

Position

Die Lage des Zentromers in den Chromosomen wird in den Karyotypen als "Verengung" sichtbar gemacht, die normalerweise als "primäre Verengung" bezeichnet wird, wird als "primäre Verengung" bezeichnet.

In einigen Organismen befinden sich die Zentromere nicht in einer Region, sondern sind eher "diffus", sodass sich die Spindelfasern im gesamten Chromosom verbinden können. Diese Chromosomen sind als diffuses Zentromer bekannt.

Schema eines holozentrischen Chromosoms oder eines diffusen Zentromers und eines anderen metazentrischen Chromosoms (auch bekannt als „monozentrisch“, da sie ein einzelnes Centromer haben) (Quelle: Mandrioli & Manicardi [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/2.5)] über Wikimedia Commons) Die Position des Zentromers zeigt die Form an, die das Chromosom während der Kernteilung annehmen wird. Wenn sich das Zentromer am Mittelpunkt eines Chromosoms befindet, übernimmt es die Form eines „V“, da es auf die entgegengesetzten Pole der Zelle getrennt ist, die geteilt wird.

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Im Gegenteil, wenn das Zentromer nahe an einem der Enden eines Chromosoms liegt. Wenn sich das Zentromer an den Enden eines Chromosoms befindet, verleiht die Trennung ein Erscheinungsbild von "starrem Zuckerrohr".

Es ist wichtig zu erwähnen, dass die Position des Zentromers in einem Chromosom die Beziehung zwischen den Längen seiner beiden Arme (dem kurzen oder "P" und der Länge oder "Q" angibt). Diese Beziehung ist für jeden Chromosomentyp spezifisch spezifisch.

Nach der Zentromerposition werden drei Arten von Chromosomen erkannt:

Arten von Chromosomen und Zentromerort. A: kurzer Arm (p). B: Zentromer. C. Langer Arm (q). D: Schwester Chromatid. I-telocentric: Das Zentromer befindet sich in der Nähe des Oberteils. P -Arms P etwas sichtbar. I-Accentric: Arme, die länger als die P-Arme sind, aber diese sind länger als in telozentrisch. III-Submendric: Arms P und Q sind ähnlich, aber nicht dasselbe. IV-Metaccentric: Arme Q und P gleich lang. FOCKEY003 [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]

Telozentrische Chromosomen

Diese Chromosomen haben das Zentromer am Ende eines der beiden "Arme" von Chromatin ". Sie sind diejenigen, die sich in Form von starren Stöcken während der Trennung in Richtung der Pole in der Zellteilung bewegen.

Akrozentrische Chromosomen

In dieser Art von Chromosomen wird das Zentromer gegenüber einem der Enden als zu einem anderen nachgewiesen. Wenn die Zelle geteilt und Chromosomen getrennt werden, sind akrozentrische Chromosomen diejenigen, die eine Form von "J" erwerben.

Metazentrische Chromosomen

Metazentrische Chromosomen haben Zentromere im gesamten Zentrum des Chromosoms und trennen zwei Arme von gleicher Länge. Aufgrund der Lage seines Zentromers sind die metazentrischen Chromosomen während der Anaphase der Zellteilung in Form von V aus abgelehnt.

Funktion

Die Zentromere sind das universelle Medium, um Chromosomen effektiv in allen eukaryotischen Organismen abzuziehen. Sie sind die Gewerkschaftsstellen für Mikrotubuli, um die genaue mechanische Kraft zu trennen, um Chromosomen oder Chromatiden während der Meiose oder Myitose zu trennen.

Die spezifischen Funktionen des Zentromers sind die Adhäsion und Trennung der Schwesterchromatiden, die Fixierung der Mikrotubuli, die Bewegung der Chromosomen während der Trennung in Richtung der Tochterzellen, die Etablierung des Heterochromatins und zusätzlich einen Kontrollpunkt von Kontrollpunkt von Die Mitose.

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Bei Säugetieren finden sich CENP -Typ -Proteine ​​im Centromer -Heterochromatin. Diese können drei Typen CENP-A, CENP-B und CENP-C haben und alle an der Cinetocoro-Versammlung teilnehmen.

Das Fehlen des CENP-C-Proteins kann schwerwiegende Fehler bei der Trennung der Chromosomen verursachen, da dies ein Protein ist, das die Gewerkschaftseigenschaften zur DNA und die „Selbstassoziation“ aufweist und in direktem Zusammenhang mit der Trennung der Chromosomen und der Segregation steht die Fehlfunktion des Cutrosocoro.

Es ist derzeit bekannt, dass einige Regionen der Zentromere transkriptional aktiv sind. Diese kodifizieren für kleine Interferenz -ARNs, die an der Transkriptionssterben einiger Genomregionen beteiligt sind.

Diese kleinen Doppelbande transkribierten Bande aus den pericentromérischen Regionen sind für die Zusammenstellung von Heterochromatin wesentlich und sind die Transkriptionsregionen, um die Schritte vor der Zellteilung zu regulieren.

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