Kinetochoro vaidmuo ląstelių dalijimosi metu

Zina Deretsky / Nacionalinis mokslo fondas

Vieta, kur dvi chromosomos (kiekviena žinoma kaip chromatidė prieš ląstelei suskaidant) yra sujungtos prieš joms suskaidant į dvi, vadinama centromera. Kinetochoras yra baltymo lopinėlis, esantis kiekvienos chromatidės centromeroje. Čia chromatidės yra glaudžiai sujungtos. Atėjus laikui, atitinkamoje ląstelių dalijimosi fazėje, galutinis kinetochoro tikslas yra perkelti chromosomas mitozės ir mejozės metu.

Galite galvoti apie kinetochorą kaip apie virvės traukimo žaidimo mazgą arba centrinį tašką. Kiekviena traukianti pusė yra chromatidė, kuri ruošiasi atsiskirti ir tapti naujos ląstelės dalimi.

Judančios chromosomos

Žodis „kinetochore“ nurodo, ką jis daro. Priešdėlis „kineto-“ reiškia „judėti“, o priesaga „-chore“ taip pat reiškia „judėti arba skleisti“. Kiekviena chromosoma turi du kinetochorus. Mikrovamzdeliai, jungiantys chromosomą, vadinami kinetochoriniais mikrovamzdeliais. Kinetochoro skaidulos tęsiasi iš kinetochoro srities ir prie jos pritvirtina chromosomas mikrotubulas veleno poliniai pluoštai. Šios skaidulos veikia kartu, kad atskirtų chromosomas ląstelių dalijimosi metu.

Vieta ir čekiai bei likučiai

Kinetochorai susidaro pasikartojančios chromosomos centrinėje srityje arba centromeroje. Kinetochorą sudaro vidinė ir išorinė sritis. Vidinė sritis yra susieta su chromosomų DNR. Išorinis regionas jungiasi su verpstės pluoštai .

Kinetochorai taip pat atlieka svarbų vaidmenį ląstelės veleno surinkimo patikros taške. Metu ląstelių ciklas , tam tikruose ciklo etapuose atliekami patikrinimai, siekiant užtikrinti tinkamą ląstelių dalijimąsi.

Vienas iš patikrinimų apima įsitikinimą, kad veleno pluoštai yra tinkamai prijungti prie chromosomų savo kinetochorose. Du kiekvienos chromosomos kinetochorai turėtų būti pritvirtinti prie mikrotubulių iš priešingų verpstės polių. Jei ne, padalijimas ląstelė gali baigtis netinkamu chromosomų skaičiumi. Kai aptinkamos klaidos, ląstelių ciklo procesas sustabdomas, kol bus atlikti pataisymai. Jei šios klaidos arba mutacijos negali būti ištaisytas, ląstelė savaime sunaikins procesą, vadinamą apoptozė .

Mitozė

Ląstelių dalijimosi metu yra keletas fazių, kurių metu ląstelės struktūros veikia kartu, kad būtų užtikrintas geras padalijimas. Mitozės metafazėje kinetochorai ir verpstės skaidulos padeda išdėstyti chromosomas išilgai centrinės ląstelės srities, vadinamos metafazės plokštele.

Anafazės metu poliarinės skaidulos stumia ląstelių polius toliau vienas nuo kito, o kinetochoro pluoštai sutrumpėja, panašiai kaip vaikų žaislas – kinų pirštų gaudyklė. Kinetochorai tvirtai sugriebia poliarinius pluoštus, kai jie traukiami link ląstelės polių. Tada kinetochoro baltymai, laikantys seserines chromatides, suskaidomi, kad jie atsiskirtų. Pagal kinų pirštų gaudyklių analogiją būtų taip, tarsi kas nors paimtų žirklę ir nupjautų spąstus centre, atlaisvindamas abi puses. Dėl to ląstelių biologijoje seserinės chromatidės traukiamos link priešingų ląstelių polių. Pasibaigus mitozei, susidaro dvi dukterinės ląstelės su visu chromosomų komplektu.

Mejozė

Esant mejozei, a ląstelė dalijimosi procesą praeina du kartus. Pirmoje proceso dalyje, mejozė I , kinetochorai yra selektyviai prijungti prie polinių skaidulų, besitęsiančių tik iš vieno ląstelės poliaus. Dėl to išsiskiria homologinės chromosomos (chromosomų poros), bet ne seserinės chromatidės I mejozės metu.

Kitoje proceso dalyje, II mejozėje, kinetochorai pritvirtinami prie poliarinių skaidulų, besitęsiančių iš abiejų ląstelės polių. Pasibaigus II mejozei, seserinės chromatidės yra atskiriamos ir chromosomos pasiskirsto keturiose dukterinėse ląstelėse.