ZA centromer to region na chromosomie, który się łączy chromatydy siostrzane. Chromatydy siostrzane są dwuniciowymi, replikowanymi chromosomami, które tworzą się podczas podziału komórki. Podstawową funkcją centromeru jest służyć jako miejsce przywiązania włókna wrzeciona podczas podziału komórek. Aparat wrzeciona wydłuża się komórki i oddziela chromosomy aby upewnić się, że każdy nowy komórka córka ma prawidłową liczbę chromosomów na zakończenie mitoza i mejoza.
The DNA w centromerowym regionie chromosomu składa się z ciasno upakowanych chromatyna znany jako heterochromatyna. Heterochromatyna jest bardzo skondensowany i dlatego nie jest przepisane. Ze względu na skład heterochromatyny region centromeru barwi się ciemniej barwnikami niż inne regiony chromosomu.
Kluczowe dania na wynos
- Centromery są regionami na chromosomie, które łączą chromatydy siostrzane, których podstawową funkcją jest przyłączanie włókien wrzeciona w podziale komórek.
- Chociaż centromery są zazwyczaj zlokalizowane w środkowej części chromosomu, mogą być również zlokalizowane w pobliżu środkowego regionu lub w wielu różnych pozycjach na chromosomie.
- Specjalistyczne strefy na centromerach zwane kinetochorami łączą chromosomy z włóknami wrzeciona w profazie w mitozie.
- Kinetochory mają kompleksy białkowe, które wytwarzają włókna kinetochorowe. Włókna te pomagają zorientować i oddzielić chromosomy podczas podziału komórek.
- W mejozie, w metafazie I, centromery homologicznych chromosomów są zorientowane na przeciwne bieguny komórkowe natomiast w mejozie II włókna wrzeciona rozciągające się z obu biegunów komórek przyczepiają się do ich chromatyd siostrzanych centromery.
Centromere Lokalizacja
Centromer nie zawsze znajduje się w centralnej części chromosom. Chromosom składa się z regionu krótkiego ramienia (ramię p) i region długiego ramienia (q ramię), które są połączone regionem centromerowym. Centromery mogą być zlokalizowane w pobliżu środkowego regionu chromosomu lub w wielu pozycjach wzdłuż chromosomu.
- Metacentryczny centromery znajdują się w pobliżu centrum chromosomu.
- Submetacentryczny centromery nie są umieszczone centralnie, więc jedno ramię jest dłuższe od drugiego.
- Akrocentryczny centromery znajdują się w pobliżu końca chromosomu.
- Telocentryczny centromery znajdują się na końcu lub regionie telomerowym chromosomu.
Położenie centromeru można łatwo zaobserwować w ludzkim kariotypie chromosomy homologiczne. Chromosom 1 jest przykładem metacentrycznego centromeru, chromosom 5 jest przykładem submetacentrycznego centromeru, a chromosom 13 jest przykładem akrocentrycznego centromeru.
Segregacja chromosomów w mitozie
- Przed rozpoczęciem mitozy, komórka wchodzi w etap znany jako interfaza, w którym to się znajduje replikuje swoje DNA w przygotowaniu do podziału komórek. Powstają chromatydy siostrzane, które są połączone w ich centromerach.
- W propaza mitozy, wyspecjalizowane regiony na centromerach zwane kinetochory przyczep chromosomy do włókien polarnych wrzeciona. Kinetochory składają się z wielu białko kompleksy, które wytwarzają włókna kinetochorowe, które przyczepiają się do włókien wrzecionowych. Włókna te pomagają w manipulowaniu i oddzielaniu chromosomów podczas podziału komórek.
- W trakcie metafaza, chromosomy są utrzymywane na płytce metafazowej przez równe siły włókien polarnych pchających na centromery.
- W trakcie anafaza, sparowane centromery w każdym odrębnym chromosomie zaczynają się rozsuwać jak chromosomy potomne są przyciągane centromerem najpierw w kierunku przeciwnych końców komórka.
- W trakcie telofaza, nowo utworzone jądra otaczają oddzielone chromosomy potomne.
Po cytokinezie (podziale cytoplazmy) powstają dwie odrębne komórki potomne.
Segregacja chromosomów w mejozie
W mejozie komórka przechodzi dwa etapy procesu podziału. Te etapy to mejoza I i mejoza II.
- W trakcie metafaza I, centromery homologicznych chromosomów są zorientowane na przeciwne bieguny komórkowe. Oznacza to, że homologiczne chromosomy przyłączą się w swoich regionach centromerowych do włókien wrzeciona rozciągających się tylko z jednego z dwóch biegunów komórkowych.
- Gdy włókna wrzeciona skracają się podczas anafaza I, homologiczne chromosomy są przyciągane w kierunku przeciwnych biegunów komórek, ale chromatydy siostrzane pozostają razem.
- W mejoza II, włókna wrzeciona rozciągające się z obu biegunów komórek przyczepiają się do chromatyd siostrzanych w ich centromerach. Chromatydy siostrzane są rozdzielone anafaza II kiedy włókna wrzeciona ciągną je w kierunku przeciwnych biegunów.
Mejoza powoduje podział, rozdział i dystrybucję chromosomów wśród czterech nowych komórek potomnych. Każda komórka jest haploidalne, zawierający tylko połowę liczby chromosomów jako pierwotnej komórki.
Anomalie centromerowe
Centromery odgrywają ważną rolę, uczestnicząc w procesie separacji chromosomów. Jednak ich struktura może sprawić, że będą one miejscami do przegrupowania chromosomów. Utrzymanie nienaruszonej integralności centromerów jest zatem ważnym zadaniem dla komórki. Anomalie centromerowe powiązano z różnymi chorobami, takimi jak nowotwór.