Den kinetochoren er en proteinstruktur med flytninger kromosomer - trådene, som indeholder genetisk materiale - i en celle, der vil kløft ved en af de to processer af celledeling (mitose eller meiose).
Kinetochores dannes ved samlingen af forskellige proteiner i et område kaldet centromer, som er placeret i midten af et duplikeret kromosom. Centromer er hovedforbindelsespunktet mellem mikrotubulerne i spindlen og kromosomerne på en sådan måde, at disse kan fordeles lige mellem de resulterende celler.
Nogle organismer har kun denne centrale region, hvor centromeren er placeret. Disse organismer kaldes "monocentriske" og inkluderer hvirveldyr, en stor del af planter og svampe.
Tværtimod er der nogle organismer såsom nematoder (flade orme) og nogle planter, der samles kinetochore i en diffus centromere langs kromosomet, disse organismer kaldes "holocentrisk".
Strukturen af kinetokoren
En kinetochore består af en indre region og en ydre region. Det indre område er forbundet med centromeren gennem meget gentagne DNA kaldet "centromerisk DNA". Dette materiale samles til en specialiseret form af kromatin.
Det ydre område af kinetokoren er rig på proteiner, der tjener til at forbinde til mikrotubulerne, der udgør spindelfibrene i hver ende af polerne i en celle, der er ved at dele sig. Disse dynamiske komponenter fungerer kun under mitose.
En tredje region kaldet fibrøs krone er beskrevet, som er placeret mellem de indre og ydre dele. Den fibrøse krone er skabt af et netværk af permanente og midlertidige proteiner, og dets funktion er at hjælpe med at regulere fastgørelsen af mikrotubuli til den ydre plade.
Hver region arbejder på en bestemt måde for at hjælpe med adskillelsen af søsterchromatider. Deres aktiviteter og forhold forekommer kun under celledeling og er essentielle, da de hjælper med at adskille kromatider. Hver kromatid har sin egen kinetochore.
Kinetochore-funktioner
Kinetochore udfører mange vigtige funktioner til opdelingscellen, herunder følgende:
-Bindingen af enderne af mikrotubuli til kromosomer
-Kontrol af disse fagforeninger inden celledeling
-Aktiveringen af et kontrolpunkt for at forsinke udviklingen af cellecyklussen (hvis der opdages defekter)
-Den generation af den kræft, der er nødvendig for at mobilisere kromosomerne mod polerne.
Betydningen i celledeling
I løbet af cellecyklussen udføres kontroller i bestemte trin for at sikre, at celledelingen sker korrekt og uden fejl.
En af kontrollerne involverer at sikre, at spindelfibrene er korrekt fastgjort til kromosomerne i deres kinetochorer. Hvis ikke, kan cellen ende med det forkerte antal kromosomer.
Når der registreres fejl, stopper cellecyklusprocessen, indtil der foretages korrektioner. Hvis disse fejl ikke kan rettes, vil cellen selvdestruktion gennem en proces kaldet apoptose.
Endelig er kinetokoren en essentiel molekylær maskine, der driver kromosomsegregation under mitose og meiose. Cirka 100 proteiner med en lang række funktioner, der er vigtige for korrekt celledeling, er blevet identificeret.
Referencer
- Albertson, DG, & Thomson, JN (1993). Adskillelse af holocentriske kromosomer ved meiose i nematoden, Caenorhabditis elegans. Kromosomforskning, 1 (1), 15–26.
- Chan, GK, Liu, ST, & Yen, TJ (2005). Kinetochore struktur og funktion. Trends in Cell Biology, 15 (11), 589–598.
- Cheeseman, IM (2016). Kinetochore. Cold Spring Harbour Perspectives in Biology, 6 (7), 1–19.
- Cleveland, DW, Mao, Y., & Sullivan, KF (2003). Centromerer og kinetokorer: Fra epigenetik til mitotisk kontrolpunkt signalering. Cell, 112 (4), 407-421.
- Johnson, MK, & Wise, DA (2009). Kinetochore bevæger sig videre: Bidrag fra molekylære og genetiske teknikker til vores forståelse af mitose. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekylær cellebiologi (8. udgave). WH Freeman and Company.
- Maiato, H. (2004). Den dynamiske kinetochore-mikrotubule-grænseflade. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461–5477.
- van Hooff, JJ, Tromer, E., van Wijk, LM, Snel, B., & Kops, GJ (2017). Evolutionsdynamik i kinetochore-netværket i eukaryoter som afsløret af komparativ genomik. EMBO-rapporter, 1–13.