Wat is de kinetochore?



de kinetochore is een eiwitstructuur die gespecialiseerd is in het verplaatsen van de chromosomen - de filamenten die het genetische materiaal bevatten - in een cel die wordt verdeeld door elk van de twee processen van celdeling (mitose of meiose).

Kinetochoren worden gevormd door de assemblage van verschillende eiwitten in een gebied genaamd het centromeer, dat zich in het midden van een gedupliceerd chromosoom bevindt. Het centromeer is het belangrijkste verbindingspunt tussen de microtubuli van de spil en de chromosomen, op een zodanige manier dat ze gelijkmatig over de resulterende cellen kunnen worden verdeeld.

Sommige organismen hebben alleen deze centrale regio waar het centromeer zich bevindt. Deze organismen worden "monocentrisch" genoemd en omvatten gewervelde dieren, een groot deel van planten en schimmels.

In tegendeel, er zijn enkele organismen zoals nematoden (platte wormen) en sommige planten die kinetochoren samenstellen in een diffuse centromeer langs het chromosoom, deze organismen worden "holocéntricos" genoemd.

index

  • 1 Structuur van de kinetochore
  • 2 Kinetochore-functies
  • 3 Belang in celdeling
  • 4 Referenties

Kinetochore-structuur

Een kinetochoor bestaat uit een intern gebied en een extern gebied. Het binnenste gebied is verbonden met het centromeer via zeer repetitief DNA dat "centromerisch DNA" wordt genoemd. Dit materiaal wordt geassembleerd in een gespecialiseerde vorm van chromatine.

Het buitenste gebied van de kinetochore is rijk aan eiwitten, die dienen om verbinding te maken met de microtubuli die de vezels van de spil vormen aan elk einde van de polen van een cel die zich gaat delen. Deze dynamische componenten werken alleen tijdens mitose.

Een derde gebied met de naam fibreuze kroon is beschreven, dat ligt tussen de interne en externe delen. De vezelachtige kroon is gemaakt van een netwerk van permanente en tijdelijke eiwitten, en de functie ervan is om de vereniging van microtubuli met de buitenplaat te helpen reguleren.

Elke regio werkt op een bepaalde manier om te helpen bij de scheiding van zuster-chromatiden. Hun activiteiten en relaties komen alleen voor tijdens celdeling en zijn essentieel, omdat ze helpen om de chromatiden te scheiden. Elk chromatide heeft zijn eigen kinetochoor.

Kinetochore-functies

De kinetochoor voert veel belangrijke functies uit voor de deelcel, de volgende zijn inbegrepen:

-De vereniging van de uiteinden van de microtubules met de chromosomen

-Controle van die kruispunten vóór celdeling

-De activering van een controlepunt om de progressie van de celcyclus te vertragen (als defecten worden gedetecteerd)

-Het genereren van de nodige kracht om de chromosomen naar de polen te verplaatsen.

Belang in celdeling

Tijdens de celcyclus worden in bepaalde stadia controles uitgevoerd om ervoor te zorgen dat celdeling correct en zonder fouten plaatsvindt.

Een van de controles houdt in dat ervoor wordt gezorgd dat de vezels van de spil correct zijn bevestigd aan de chromosomen in hun kinetochoren. Als dat niet het geval is, kan de cel eindigen met een onjuist aantal chromosomen.

Wanneer er fouten worden gedetecteerd, stopt het celcyclusproces totdat de correcties zijn aangebracht. Als deze fouten niet kunnen worden gecorrigeerd, zal de cel zichzelf vernietigen door een proces genaamd apoptose..

Tenslotte is kinetochoor een essentiële moleculaire machine die de segregatie van chromosomen reguleert tijdens mitose en meiose. Ongeveer 100 eiwitten zijn geïdentificeerd met een breed scala aan belangrijke functies voor een correcte celdeling.

referenties

  1. Albertson, D.G., & Thomson, J.N. (1993). Segregatie van holocentrische chromosomen bij meiose in de nematoden, Caenorhabditis elegans. Chromosoom onderzoek, 1(1), 15-26.
  2. Chan, G.K., Liu, S.T., & Yen, T.J. (2005). Kinetochore-structuur en -functie. Trends in celbiologie, 15(11), 589-598.
  3. Cheeseman, I.M. (2016). De Kinetochore. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 6(7), 1-19.
  4. Cleveland, D.W., Mao, Y., & Sullivan, K.F. (2003). Centromeren en kinetochoren: van epigenetica naar mitotic controlepuntsignalering. cel, 112(4), 407-421.
  5. Johnson, M. K., & Wise, D.A. (2009). De Kinetochore gaat vooruit: bijdragen van moleculaire en genetische technieken aan ons begrip van mitose. BioScience, 59(11), 933-943.
  6. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Moleculaire celbiologie (8e druk). W. H. Freeman and Company.
  7. Maiato, H. (2004). De dynamische kinetochore-microtubule-interface. Journal of Cell Science, 117(23), 5461-5477.
  8. van Hooff, J.J., Tromer, E., van Wijk, L.M., Snel, B., & Kops, G.J. (2017). Evolutionaire dynamiek van het kinetochoor-netwerk in eukaryoten zoals onthuld door vergelijkende genomica. EMBO-rapporten, 1-13.