Различия между кинетохорой и некинетохорой

Содержание

• TL; DR (слишком долго; не читал)
• Почему необходим митоз?
• Стадии Митоза
• Что такое кинетохора?
• Различия между кинетохорами и некинетохорными микротрубочками
• Функция кинетохоры
• Взаимодействие кинетохор и некинетохор
• Проверка на ошибки
• Новая граница

У эукариот клетки тела делятся, образуя больше клеток в процессе, называемом митоз, Клетки репродуктивных органов подвергаются другому типу деления клеток, называемому мейоз, В этих процессах клетки вступают в несколько фаз для достижения деления. Кинетохоры играют важную роль в делении клеток, обеспечивая правильное распределение ДНК в дочерние клетки.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Кинетохоры и некинетохорейные микротрубочки весьма различны по структуре. Они оба работают вместе, чтобы обеспечить правильное распределение ДНК дочерним клеткам при делении клеток.

Почему необходим митоз?

Эукариотические клетки подвергаются митозу для новых или растущих тканей и для бесполого размножения. Одна клетка делится на две новые дочерние клетки, разделяя ядро ​​и хромосомы, чтобы сделать это. Эти новые клетки идентичны.

Чтобы этот процесс прошел успешно, количество хромосомных клеток должно быть сохранено, то есть они должны быть скопированы для каждой новой дочерней клетки. У людей есть 23 пары хромосомы в каждой клетке. Каждая хромосома хранит ДНК. Пары хромосом названы сестринские хроматидыи точка, в которой они встречаются, называется центромера.

Стадии Митоза

Целью клеточного деления является копирование генетического материала в новые дочерние клетки таким образом, чтобы они могли нормально функционировать. Чтобы это произошло, каждая единица ДНК должна быть распознана, поэтому должна быть связь между ней и другими частями клетки для распределения, и должен быть способ перенести ДНК в дочерние клетки.

Между клеточными делениями клетка находится в фазе, называемой интерфаза, который состоит из первого разрыва или G₁ фаза, S-фаза и второй разрыв или G₂ фаза.

После интерфазы митоз начинается с профаза, С этой точки зрения хроматин в ядре дублируется. Полученные сестринские хроматиды компактно скручены. ядрышко уходит, и структура называется шпиндель образуется в цитоплазме клетки, изготовленной из веретенообразных волокон.

прометафазе следующим образом. На этом этапе в цитоплазме присутствуют фрагменты ядерной оболочки. Шпинделя микротрубочкиили длинные трубчатые белковые нити, наступающие на хромосомы, чтобы начать свою работу. На соседней центромере между сестринскими хроматидами белковый комплекс, называемый кинетохор появляется. Микротрубочки прикрепляются к этой новой структуре.

В метафазыцентросомы образуются на противоположных клеточных полюсах. Хромосомы располагаются в одну линию. Микротрубочки тянутся к центросомам, и образуется веретено. Микротрубочки выполняют анафазный слайдперемещая хромосомы, пока они не будут централизованы на экваторе клетки.

В течение анафазапарные хроматиды разделены. Они образуют новые хромосомы. Их центросомы раздвинуты некинетохорные микротрубочки, Хромосомы перемещаются к противоположным концам клетки.

телофаза приводит к удлинению клетки некинетохорными микротрубочками. Бывшие ядерные фрагменты помогают создавать новые ядра для дочерних клеток. Затем скрученные хромосомы расшатываются.

Наконец, в цитокинезФактическая цитоплазма клетки расщепляется, что приводит к появлению новых дочерних клеток.

Что такое кинетохора?

В 1880 году анатом Вальтер Флемминг обнаружил место прикрепления митотических веретен на хромосомах. Это был кинетохор. Совсем недавно, человеческие кинетохоры были выяснены в быстром темпе.

Определение кинетохор в биологии белковый комплекс это формируется на хромосомах в их центрах, в области, названной центромером. Кинетохоры играют решающую роль для правильного распределения ДНК в новых дочерних клетках при митозе.

Этот белковый комплекс считается макромолекула, Хотя ДНК разных организмов сильно различается, кинетохоры очень схожи у разных видов и, таким образом, сохраняется.

Различия между кинетохорами и некинетохорными микротрубочками

Кинетохоры отличаются от некинетохорных микротрубочек множеством способов. Их структурное отличие - это первое отличие. Кинетохоры представляют собой крупные структуры, состоящие из множества различных белков, собранных на центромерах хромосом.

Кинетохоры служат мостом между ДНК хромосомы и некинетохорными микротрубочками. Nonkinetochore микротрубочки представляют собой полимеры, которые работают с кинетохорами для выравнивания и разделения хромосом. Nonkinetochore микротрубочки могут быть длинными и веретенообразными, и они выполняют различные функции. Однако эти разные структуры должны работать вместе, чтобы достичь контроля над хромосомами и их движением во время митоза.

Функция кинетохоры

Кинетохоры в основном работают как крошечные машины, которые взаимодействуют с клеточными структурами, чтобы перемещать хромосомы во время клеточного деления. Это большая ответственность за кинетохору; если не двигаться должным образом, ошибки в ДНК могут привести к вредным генетическим нарушениям или, возможно, к раку. Кинетохоре нужен функциональный центромер, чтобы он мог собираться на хромосомной ДНК и приступить к выполнению своей ключевой роли.

гистоновый центромерный белок Аили CENP-A образует нуклеосомы на центромерах. Он служит местом для формирования кинетохор. Нуклеосомы CENP-A работают с CENP-C во внутреннем кинетохоре, и это позволяет собирать кинетохору так, чтобы хроматин копировался. Кинетохора используется в качестве стабильного метода распознавания ДНК, поэтому митоз может продолжаться.

Взаимодействие кинетохор и некинетохор

Как только кинетохоры могут собираться на хромосоме, белки собираются и начинают строить вышеупомянутую машину. У позвоночных животных в одном кинетохоре может быть более 100 белков. Внутренний кинетохор состоит из белков, которые взаимодействуют с центромерой хроматина. Белки внешних кинетохор работают для связывания некинетохорных микротрубочек. Это еще одно различие между кинетохорами и некинетохорами.

Сборка кинетохоры тщательно проводится через клеточный цикл, так что, как только клетка входит в митоз, динамическая сборка кинетохоры может произойти за считанные минуты. Тогда комплекс можно разобрать по мере необходимости. Контроль сборки кинетохор фосфорилирования.

Кинетохоры должны работать со многими некинетохорными микротрубочками напрямую. Комплекс называется Ndc80 позволяет это взаимодействие. Это что-то вроде танца, поскольку микротрубочки меняются по длине, поскольку они полимеризуются и деполимеризуются. Кинетохора должна идти в ногу. Этот «танец» порождает силу.

Во время анафазы кинетохоры захватываются некинетохорными микротрубочками с противоположных полюсов и вытягиваются этими микротрубочками, так что хромосомы могут отделяться. Моторы микротрубочек, такие как кинезином а также динеин помочь этому. Дополнительная сила создается, когда микротрубочки деполимеризуются. Кинетохора действует как регулятор сил микротрубочек, поэтому она может выстраивать хромосомы для сегрегации.

Проверка на ошибки

Динамический кинетохор - это не просто крошечная машина, раздвигающая хромосомы. Это также работает как проверка контроля качества. Любые ошибки, допущенные в процессе, могут привести к генетическим ошибкам. Kinetochores также работают, чтобы остановить неправильные приложения с микротрубочками; этому помогает Аврора B киназа через фосфорилирование.

Рядом с ядром центромер, белковый комплекс под названием PCS1 / Mde4 работает для предотвращения неправильного крепления кинетохор.

Чтобы анафазу происходило правильно, ошибки должны быть исправлены, иначе анафазу нужно отложить. Белки помогают отследить любую из этих ошибок; ошибка приводит к появлению сигнала на кинетохоре, который приводит к остановке клеточного цикла перед анафазой.

В целом, кинетохоры отличаются от некинетохорных микротрубочек как по структуре, так и по функции. Оба должны работать вместе, чтобы добиться успешного деления клеток и сохранения ДНК в новых дочерних клетках.

Новая граница

Исследователи продолжают раскрывать, как структура и функция кинетохор влияют на сегрегацию хромосом при митозе и мейозе. По мере развития исследований ученые, надеюсь, будут иметь более четкое представление о том, как сборка кинетохор работает во время репликации ДНК, среди других возможностей. Эта небольшая, но мощная машина обеспечивает бесперебойное деление клеток, и это заслуживает дальнейшего изучения.