Centromera u hromozomu obavlja funkcije. Metode diobe somatskih i zametnih stanica
Eukariotski hromozom se drži na mitotičkom vretenu vezivanjem mikrotubula za kinetohor, koji se formira u regionu centromera.
Tipično, centromere sadrže kromatin obogaćen satelitskim DNK sekvencama.
At mitoza sestrinske hromatide migriraju na suprotne polove ćelije. Ovo kretanje nastaje zato što su hromozomi pričvršćeni za mikrotubule, čiji su suprotni krajevi povezani sa polovima. (Mikrotubule su unutarćelijske cilindrične strukture koje se organizuju tokom mitoze da povežu hromozome sa polovima ćelije.)
Lokacije u dva regioni, gdje su krajevi mikrotubula organizirani - u blizini centriola na polovima i na hromozomima - nazivaju se MTC (centri organizacije mikrotubula).
Slika ispod šematski ilustruje proces odvajanja sestrinskih hromatida koji se javlja između metafaze i telofaze mitoze. Područje hromozoma odgovorno za njegovu segregaciju tokom mitoze i mejoze naziva se centromera. Kroz mikrotubule, centromera svake sestrinske hromatide se povlači na suprotne polove i povlači kromosom povezan s njim. Kromosom pruža mehanizam za vezivanje velikog broja gena na aparat za podjelu.
Hromozomi migriraju prema polovima preko mikrotubula vezanih za centromere.Sestrinske hromatide se drže zajedno vezivanjem proteina (kohezina) prije anafaze.
Slika prikazuje centromere smještene u centru hromozoma (metacentrične),
međutim, mogu se nalaziti bilo gdje na hromozomu: blizu kraja (akrocentrično) ili na samom kraju (telocentrično).
Sadrži web stranica, koji drži sestrinske hromatide zajedno do segregacije pojedinačnih hromozoma. Izgleda kao suženje za koje su pričvršćena sva četiri kraka hromozoma, kao što je prikazano na donjoj slici, koja prikazuje sestrinske hromatide u metafazi.
Centromere potrebna za segregaciju hromozoma. To potvrđuju svojstva hromozoma, čiji je integritet narušen. Kao rezultat prekida, jedan fragment hromozoma zadržava centromeru, dok je drugi, nazvan acentrični, ne sadrži. Acentrični fragment nije u stanju da se pričvrsti za mitotičko vreteno, zbog čega ne ulazi u jezgro ćelije kćeri.
Područja hromozoma, koji flankiraju centromere, obično sadrže , bogate satelitskim sekvencama, i značajnu količinu heterohromatina. Budući da je cijeli mitotički hromozom kondenziran, centromerni heterohromatin je u njemu nevidljiv. Međutim, može se vizualizirati korištenjem tehnike bojenja koja otkriva C-trake. Na slici ispod, tamno obojena regija prisutna je u području svih centromera. Ovaj obrazac se najčešće vidi, iako se heterohromatin možda ne nalazi u području svake centromere. Ovo sugerira da centromerni heterohromatin, očigledno, nije neophodna komponenta mehanizma podjele.
Oblast obrazovanja centromere u hromozomu je određena primarnom strukturom DNK (iako je specifična sekvenca poznata samo za mali broj hromozoma). Centromere DNK veže određene proteine koji formiraju strukturu koja omogućava hromozomima da se vežu za mikrotubule. Ova struktura se zove kinetohor. To je obojena fibrilarna struktura prečnika ili dužine od oko 400 nm.
Kinetohore obezbeđuje stvaranje CMTC na hromozomu. Slika ispod pokazuje hijerarhijsku organizaciju vezivanja DNK centromera za mikrotubule. Proteini povezani sa centromernom DNK povezani su sa drugim proteinima, koji su zauzvrat povezani sa mikrotubulama.
Kada sestrinske hromatidne centromere počnu se kretati prema polovima, hromatide ostaju na okupu "lijepljenim" proteinima zvanim kohezini. Prvo se hromatide odvajaju na centromeri, a zatim, u anafazi, kada su kohezini uništeni, potpuno se odvajaju jedna od druge.
C-trake se formiraju kao rezultat intenzivnog bojenja centromera svih hromozoma.
Centromera je identificirana specifičnom sekvencom DNK koja veže specifične proteine. Ovi proteini ne stupaju u direktnu interakciju s mikrotubulama, ali određuju mjesto
za koje su vezani proteini, koji se zauzvrat vezuju za mikrotubule.
Enciklopedijski YouTube
1 / 3
Hromozomi, hromatide, hromatin, itd.
ZNO Biology Nucleus Gene Chromosomes
Geni, DNK i hromozomi
Titlovi
Prije nego što uđemo u mehaniku diobe stanica, mislim da bi bilo korisno razgovarati o rječniku povezanom s DNK. Postoji mnogo riječi, a neke od njih zvuče slično jedna drugoj. Mogu biti zbunjujuće. Prvo, želio bih govoriti o tome kako DNK stvara više DNK, pravi kopije sebe ili kako općenito stvara proteine. O tome smo već pričali u videu o DNK. Dozvolite mi da nacrtam mali komad DNK. Imam A, G, T, neka imam dva T pa dva C. Tako mala površina. Nastavlja se ovako. Naravno, ovo je dvostruka spirala. Svako slovo odgovara svom. Obojiću ih ovom bojom. Dakle, A odgovara T, G odgovara C, (tačnije, G formira vodonične veze sa C), T - sa A, T - sa A, C - sa G, C - sa G. Cela ova spirala se proteže, hajde da recimo u ovom pravcu. Dakle, postoji nekoliko različitih procesa koje ova DNK mora provesti. Jedna od njih ima veze sa ćelijama vašeg tela – morate da proizvedete više ćelija vaše kože. Vaš DNK mora da se kopira. Ovaj proces se naziva replikacija. Vi replicirate DNK. Pokazaću ti replikaciju. Kako se ovaj DNK može kopirati? Ovo je jedna od najznačajnijih karakteristika strukture DNK. Replikacija. Radim generalno pojednostavljenje, ali ideja je da se dva DNK lanca razdvajaju, a to se ne dešava samo od sebe. To je olakšano masom proteina i enzima, ali detaljno ću govoriti o mikrobiologiji u drugom videu. Dakle, ovi lanci su odvojeni jedan od drugog. Pomeriću lanac ovde. Odvajaju se jedno od drugog. Uzeću drugi lanac. Ovaj je prevelik. Ovaj krug će izgledati otprilike ovako. Odvajaju se jedno od drugog. Šta se može dogoditi nakon toga? Ovdje i ovdje ću ukloniti dodatne komade. Dakle, evo naše dvostruke spirale. Svi su bili povezani. Ovo su bazni parovi. Sada su odvojeni jedno od drugog. Šta svako od njih može učiniti nakon rastave? Oni sada mogu postati matrica jedno za drugo. Gledajte... Ako je ovaj lanac sam od sebe, sada, odjednom, baza timina može doći i spojiti se ovdje, i ovi nukleotidi će početi da se redaju. Timin i citozin, a zatim adenin, adenin, gvanin, gvanin. I tako to ide. I onda, u ovom drugom dijelu, na zelenom lancu koji je prethodno bio pričvršćen za ovaj plavi, isto će se dogoditi. Biće adenin, gvanin, timin, timin, citozin, citozin. Šta se upravo desilo? Odvajanjem i unošenjem komplementarnih baza, stvorili smo kopiju ovog molekula. Ući ćemo u mikrobiologiju ovoga u budućnosti, ovo je samo da dobijemo opću ideju o tome kako se DNK replicira. Naročito kada pogledamo mitozu i mejozu, mogu reći: "Ovo je faza u kojoj se događa replikacija." Sada, još jedan proces o kojem ćete čuti mnogo više. Pričao sam o njemu u DNK videu. Ovo je transkripcija. U DNK videu nisam obraćao mnogo pažnje na to kako se DNK udvostručuje, ali jedna od sjajnih stvari u vezi sa dizajnom dvostrukog lanca je ta što se lako duplicira. Samo odvojite 2 trake, 2 spirale, a onda one postaju matrica za drugi lanac, a onda se pojavljuje kopija. Sada transkripcija. To je ono što se mora dogoditi DNK da bi se formirali proteini, ali transkripcija je međukorak. Ovo je faza u kojoj prelazite sa DNK na mRNA. Zatim ova mRNA napušta ćelijsko jezgro i odlazi do ribozoma. O ovome ću govoriti za nekoliko sekundi. Tako da možemo učiniti isto. Ovi lanci se ponovo razdvajaju tokom transkripcije. Jedan se odvaja ovde, a drugi se odvaja... a drugi će se odvajati ovde. Divno. Možda ima smisla koristiti samo jednu polovinu lanca - jednu ću ukloniti. To je put. Transkribovaćemo zeleni deo. Evo je. Sve ću ovo izbrisati. Pogrešna boja. Dakle, brišem sve ovo. Šta se događa ako umjesto nukleotida deoksiribonukleinske kiseline koji se uparuju s ovim lancem DNK, imate ribonukleinsku kiselinu, ili RNK, koja se uparuje. Ja ću prikazati RNK u magenta. RNK će se upariti sa DNK. Timin, koji se nalazi u DNK, će se upariti sa adeninom. Guanin, sada kada govorimo o RNK, umesto timina imaćemo uracil, uracil, citozin, citozin. I nastaviće se. Ovo je mRNA. Messenger RNA. Sada se odvaja. Ova mRNA se odvaja i napušta jezgro. Napušta jezgro, a zatim dolazi do translacije. Broadcast. Hajde da napišemo ovaj pojam. Broadcast. Dolazi iz mRNK... U DNK videu, imao sam malu tRNK. Transfer RNK bio je poput kamiona koji prevozi aminokiseline do mRNA. Sve se to dešava u dijelu ćelije koji se zove ribosom. Translacija se dešava sa mRNA na protein. Videli smo da se to desilo. Dakle, od mRNA do proteina. Imate ovaj lanac - napraviću kopiju. Kopiraću ceo lanac odjednom. Ovaj lanac se odvaja, napušta jezgro i onda imate ove male kamione tRNA, koji se, u stvari, voze, da tako kažem. Recimo da imam tRNA. Pogledajmo adenin, adenin, guanin i guanin. Ovo je RNK. Ovo je kodon. Kodon ima 3 para baza i aminokiselinu koja je vezana za njega. Imate neke druge dijelove tRNA. Recimo uracil, citozin, adenin. I još jedna aminokiselina vezana za njega. Zatim se aminokiseline spajaju i formiraju dugi lanac aminokiselina, koji je protein. Proteini formiraju ove čudne složene oblike. Da budem siguran da razumiješ. Počećemo sa DNK. Ako napravimo kopije DNK, to je replikacija. Vi replicirate DNK. Dakle, ako napravimo kopije DNK, to je replikacija. Ako počnete s DNK i kreirate mRNA od DNK šablona, to je transkripcija. Hajde da zapišemo. "Transkripcija". To jest, vi prepisujete informacije iz jednog oblika u drugi - transkripcija. Sada, kada mRNA napusti jezgro ćelije... Nacrtaću ćeliju da skrenem pažnju na nju. U budućnosti ćemo se baviti strukturom ćelija. Ako je u pitanju cijela ćelija, jezgro je centar. Ovdje se nalazi sva DNK, sva replikacija i transkripcija se ovdje odvijaju. Zatim mRNA napušta jezgro, a zatim u ribosomima, o kojima ćemo detaljnije govoriti u budućnosti, dolazi do translacije i formiranja proteina. Dakle, sa mRNA na protein je translacija. Vi prevodite iz genetskog koda u takozvani proteinski kod. Dakle, ovo je emisija. To su upravo riječi koje se obično koriste za opisivanje ovih procesa. Pobrinite se da ih pravilno koristite imenovanjem različitih procesa. Sada drugi dio DNK terminologije. Kada sam je prvi put sreo, mislio sam da je krajnje zbunjujuća. Riječ je "hromozom". Ovdje ću zapisati riječi - možete shvatiti koliko su zbunjujuće: hromozom, hromatin i hromatid. Chromatid. Dakle, hromozom, već smo pričali o tome. Možda imate DNK lanac. Ovo je dvostruka spirala. Ovaj lanac, ako ga povećam, zapravo su dva različita lanca. Imaju povezane parove baza. Upravo sam nacrtao parove baze spojene zajedno. Želim da budem jasan: ja sam povukao ovu malu zelenu liniju ovde. Ovo je dvostruka spirala. Omotava se oko proteina zvanih histoni. Histoni. Neka se okrene ovako i ovako, pa tako nešto. Ovdje imate supstance koje se zovu histoni, a to su proteini. Hajde da ih nacrtamo ovako. Volim ovo. To je struktura, odnosno DNK u kombinaciji s proteinima koji je strukturiraju, uzrokujući da se sve više omota. Na kraju, ovisno o životnom stadiju ćelije, formirat će se različite strukture. A kada govorite o nukleinskoj kiselini, koja je DNK, i kombinujete je sa proteinima, govorite o hromatinu. Dakle, kromatin je DNK plus strukturni proteini koji DNK daju njen oblik. strukturnih proteina. Ideja o kromatinu je prvi put korištena zbog onoga što su ljudi vidjeli kada su gledali u ćeliju... Sećate se? Svaki put sam crtao jezgro ćelije na određeni način. Da se tako izrazim. Ovo je jezgro ćelije. Nacrtao sam vrlo različite strukture. Ovo je jedno, ovo je drugo. Možda je niža i ima homologni hromozom. Nacrtao sam hromozome, zar ne? I svaki od ovih hromozoma, kao što sam pokazao u prošlom videu, su u suštini dugačke strukture DNK, dugi lanci DNK čvrsto omotani jedan oko drugog. Nacrtao sam ga ovako. Ako zumiramo, vidjet ćemo jedan lanac, i stvarno je ovako omotan oko sebe. Ovo je njen homologni hromozom. Zapamtite, u videu o varijabilnosti, govorio sam o homolognom hromozomu koji kodira iste gene, ali njihovu drugu verziju. Plava je od tate, a crvena od mame, ali u suštini kodiraju iste gene. Dakle, ovo je jedan lanac koji sam dobio od svog oca sa DNK ove strukture, mi to zovemo hromozom. Dakle hromozom. Želim da bude jasno, DNK dobija ovaj oblik samo u određenim životnim fazama kada se sama reprodukuje, tj. se replicira. Tačnije, nije tako... Kada se ćelija podijeli. Pre nego što ćelija postane sposobna da se deli, DNK poprima ovaj dobro definisan oblik. Veći dio života ćelije, kada DNK radi svoj posao, kada proizvodi proteine, što znači da se proteini transkribiraju i prevode iz DNK, ona se ne savija na taj način. Da je presavijen, bilo bi teško za sistem replikacije i transkripcije da dođe do DNK, napravi proteine i uradi bilo šta drugo. Obično DNK... Dajte da nacrtam jezgro ponovo. Većinu vremena ne možete ga vidjeti ni običnim svjetlosnim mikroskopom. Toliko je tanak da je cijela spirala DNK potpuno raspoređena u jezgru. Nacrtao sam ga ovdje, još jedan bi mogao biti ovdje. I onda imate kraći lanac kao što je ovaj. Ne možeš je čak ni vidjeti. Nije u ovoj dobro definisanoj strukturi. Obično izgleda ovako. Neka bude tako kratak lanac. Možete vidjeti samo sličan nered, koji se sastoji od zbrke kombinacija DNK i proteina. To je ono što ljudi općenito nazivaju hromatinom. Ovo treba zapisati. "Chromatin" Dakle, riječi mogu biti vrlo dvosmislene i vrlo zbunjujuće, ali uobičajena upotreba kada govorite o dobro definisanom jednom lancu DNK, dobro definisanoj strukturi poput ove, je hromozom. Koncept "hromatina" može se odnositi ili na strukturu kao što je hromozom, kombinaciju DNK i proteina koji je strukturiraju, ili na poremećaj mnogih hromozoma koji sadrže DNK. Odnosno, od mnogih hromozoma i proteina pomiješanih zajedno. Želim da ovo bude jasno. Sada sledeća reč. Šta je hromatida? Za slučaj da to već nisam uradio... Ne sjećam se da li sam to označio. Ovi proteini koji daju strukturu hromatinu ili čine hromatin, a takođe obezbeđuju strukturu nazivaju se "histoni". Postoje različite vrste koje pružaju strukturu na različitim nivoima, kasnije ćemo ih detaljnije pogledati. Dakle, šta je hromatida? Kada se DNK replicira... Recimo da je to bio moj DNK, u normalnom je stanju. Jedna verzija je od tate, jedna od mame. Sada se to replicira. Verzija od tate prvo izgleda ovako. To je veliki lanac DNK. Stvara drugu verziju sebe, identičnu ako sistem radi ispravno, a taj identičan dio izgleda ovako. U početku su vezani jedno za drugo. One su pričvršćene jedna za drugu na mjestu koje se zove centromera. Sada, uprkos činjenici da ovdje imam 2 lanca, pričvršćena zajedno. Dva identična lanca. Jedan lanac ovdje, jedan ovdje... Mada da se drugačije izrazim. U principu, ovo se može predstaviti na mnogo različitih načina. Ovo je jedan lanac ovdje, a ovdje je još jedan lanac. Dakle, imamo 2 kopije. Oni kodiraju za potpuno isti DNK. Dakle. Identični su, zbog čega ga i dalje zovem hromozom. Hajde da i to zapišemo. Sve ovo zajedno se zove hromozom, ali sada se svaka pojedinačna kopija zove hromatida. Dakle, ovo je jedna hromatida, a ovo druga. Ponekad se nazivaju sestrinskim hromatidama. Mogu se nazvati i blizanačkim kromatidama jer dijele iste genetske informacije. Dakle, ovaj hromozom ima 2 hromatide. Sada, prije replikacije, ili prije duplikacije DNK, možete reći da ovaj kromosom ovdje ima jednu hromatidu. Možete to nazvati hromatidom, ali ne mora biti. Ljudi počinju govoriti o hromatidama kada su dvije prisutne na hromozomu. Saznajemo da se u mitozi i mejozi ove 2 hromatide razdvajaju. Kada se razdvoje, postoji lanac DNK koji ste nekada zvali hromatida, a sada ćete nazvati jedan hromozom. Dakle, ovo je jedan od njih, a evo još jednog koji se mogao razgranati u tom pravcu. Ovo ću zaokružiti zelenom bojom. Dakle, ovaj može ići na ovu stranu, a ovaj sam zaokružio narandžastom, na primjer, na ovu... Sada kada su razdvojeni i više nisu povezani centromerom, ono što smo prvobitno zvali jedan hromozom sa dvije hromatide, sada vi nazivaju dva odvojena hromozoma. Ili možete reći da sada imate dva odvojena hromozoma, od kojih se svaki sastoji od jedne hromatide. Nadam se da ovo malo pojašnjava značenje pojmova vezanih za DNK. Uvijek sam ih smatrao prilično zbunjujućim, ali oni će biti koristan alat kada započnemo mitozu i mejozu, a ja ću govoriti o tome da hromozom postaje hromatida. Pitat ćete kako je jedan hromozom postao dva hromozoma, a kako hromatida postao hromozom. Sve se vrti oko vokabulara. Odabrao bih drugi umjesto da ga zovem hromozom i svaki od ovih pojedinačnih hromozoma, ali tako su odlučili da nas nazovu. Možda se pitate odakle dolazi riječ "hromo". Možda znate stari Kodak film koji se zove "hromirana boja". U osnovi "hromo" znači "boja". Mislim da dolazi od grčke riječi za boju. Kada su ljudi prvi put pogledali jezgro ćelije, koristili su boju, a ono što zovemo hromozomi je obojeno bojom. I mogli smo to vidjeti svjetlosnim mikroskopom. Deo "soma" dolazi od reči "soma" što znači "telo", odnosno dobijamo obojeno telo. Tako je nastala riječ "hromozom". I hromatin mrlje... Nadam se da je ovo malo razjasnilo pojmove "hromatida", "hromozom", "hromatin", a sada smo spremni za proučavanje mitoze i mejoze.
Funkcije
Centromera je uključena u spajanje sestrinskih hromatida, formiranje kinetohora, konjugaciju homolognih hromozoma i uključena je u kontrolu ekspresije gena.
Upravo u području centromere sestrinske hromatide su povezane u profazi i metafazi mitoze, a homologni hromozomi u profazi i metafazi prve podjele mejoze. Na centromerama dolazi do formiranja kinetohora: proteini koji se vežu za centromere formiraju tačku vezivanja za mikrotubule vretenaste diobe u anafazi i telofazi mitoze i mejoze.
Odstupanja od normalnog funkcioniranja centromera dovode do problema u međusobnom rasporedu hromozoma u jezgri koja dijeli, a kao rezultat toga i do poremećaja u procesu segregacije hromozoma (njihova distribucija između ćelija kćeri). Ovi poremećaji dovode do aneuploidije, koja može imati teške posljedice (na primjer, Downov sindrom kod ljudi, povezan s aneuploidijom (trizomijom) na 21. kromosomu).
Centromerni niz
Kod većine eukariota, centromera nema specifičnu sekvencu nukleotida koja joj odgovara. Obično se sastoji od velikog broja ponavljanja DNK (npr. satelitske DNK) u kojima je sekvenca unutar pojedinačnih ponavljajućih elemenata slična, ali ne i identična. Kod ljudi se glavna ponavljajuća sekvenca naziva α-satelit, ali postoji nekoliko drugih tipova sekvenci u ovoj regiji. Međutim, utvrđeno je da su ponavljanja α-satelita nedostatna za formiranje kinetohora, te da su poznate funkcionalne centromere koje ne sadrže α-satelitnu DNK s heterohromatinom, što može biti bitno za njegovo funkcioniranje. U ovom hromatinu, normalni histon H3 je zamijenjen histonom CENP-A specifičnim za centromere (CENP-A je karakterističan za pekarski kvasac). S.cerevisiae, ali izgleda da su slični specijalizovani nukleosomi prisutni u svim eukariotskim ćelijama). Smatra se da je prisustvo CENP-A potrebno za sklapanje kinetohora na centromeri i može igrati ulogu u epigenetskom nasljeđivanju lokacije centromera.
U nekim slučajevima, na primjer, u nematodi Caenorhabditis elegans, kod Lepidoptera, kao i kod nekih biljaka, hromozoma holocentričan. To znači da hromozom nema karakteristiku primarna konstrikcija- specifično mjesto za koje su pretežno pričvršćene mikrotubule fisijskog vretena. Kao rezultat toga, kinetohor je difuzne prirode, a mikrotubule se mogu pričvrstiti duž cijele dužine hromozoma.
aberacije centromera
U nekim slučajevima, osoba je primijetila formiranje dodatnih neocentromere. Ovo se obično kombinuje sa inaktivacijom stare centromere, pošto dicentrično hromozomi (hromozomi sa dve aktivne centromere) se obično uništavaju tokom mitoze.
U nekim neuobičajenim slučajevima zabilježeno je spontano formiranje necentromera na fragmentima dezintegrisanih hromozoma. Neke od ovih novih pozicija su izvorno bile euhromatin i uopće nisu sadržavale alfa satelitsku DNK.
Centromere su hromozomske strukture odgovorne za smjer kretanja hromozoma tokom mitoze. Funkcije Centromere uključuju adheziju sestrinske hromatide, formiranje kinetohora, uparivanje homolognih hromozoma i učešće u kontroli genetske ekspresije. Kod većine eukariota, centromere ne sadrže specifičnu sekvencu DNK. Obično sadrže ponavljanja (npr. satelitsku DNK) koja su slična, ali nisu identična. Kod nematode Caenorhabditis elegans i nekih biljaka hromozomi su holocentrični, tj. formiranje kinetohora nije lokalizirano na određenom području, već se događa difuzno duž cijele dužine hromozoma.
Centromere kvasca
Centromere Sp Duga je 35-110 kb (što je hromozom duži, to je centromera manja) i sastoji se od dva domena - centralnog regiona jezgra i spoljašnjeg ponavljajućeg regiona (otr), predstavljenog heterohromatinom (slika 1). Centralni region jezgra sastoji se od regiona nerepetitivne DNK (cnt) i regiona obrnute
ponavlja (imt) duž ivica cnt. U regionu centralnog jezgra, normalni histon H3 je zamenjen njegovim kolegom (CENP-A u Sc) i kinetohor se sklapa na ovoj lokaciji. Markerski geni umetnuti u centromernu sekvencu postaju transkripcijski neaktivni. Njihova tišina ovisi o položaju, na primjer, jača je na vanjskim ponavljanjima, a manje je izražena u središnjoj regiji. Proteini Mis6, Mis12, Mal2 i Sim4 vezuju se za centralni region centromere. Centralna regija je djelimično digestirana mikrokoknom nukleazom, što ukazuje na posebnu organizaciju hromatina, a ta organizacija ne zavisi od DNK (DNK prebačena u Sp ili u druge delove hromozoma ne zadržava ovu organizaciju). Eksterni ponavljanja se pakuju u nukleozome, sa deacetiliranim histonima (koristeći Clr3, Clr6 i Sir2 deacetilaze). Clr4 metiltransferaza dimetilira H3K9, na kojem se nalaze Swi6 (analogno HP1) i Chp1. Tako se na centromeri formira heterohromatin
(vidi recenziju Heterochromatin). Swi6 je odgovoran za vezivanje kohezina na spoljašnji region ponavljanja. otr se sastoji od dg i dh ponavljanja razdvojenih drugim ponavljanjima. Unutrašnji i eksterni ponavljanja sadrže klastere tRNA gena. Utvrđeno je da dg ponavljanja igraju primarnu ulogu u uspostavljanju aktivnosti centromera.
DNK regiona centralnog jezgra je bogat AT i sastoji se od tri sekcije cnt1, cnt3 - 99% homologne, smeštene duž rezova od cnt2 homologne sa njima za 48%. Lijevi i desni imr su obrnuti i jedinstveni su za svaku centromeru.
Rice. 1
Svih 16 centromera sc dugi su 90 bp i sadrže tri elementa: CDEI, CDEII i CDEIII (slika 2). CDEII je AT bogat nekonzervativni razmak dug 78-90 bp koji razdvaja CDEI i CDEIII. CDEI je dugačak 8 bp. Ovaj region nije od suštinskog značaja za aktivnost centromera, ali njegovo brisanje povećava verovatnoću neusklađenosti hromozoma tokom mitoze. SDEII - 78-90 bp, sadrži ~90% AT parova. Delecije u ovoj regiji prekidaju formiranje centromera bez ometanja segregacije hromozoma. SDEIII - 26 bp sadrži nesavršene palindrome. Jedna nukleotidna supstitucija u ovoj regiji potpuno prekida centromernu aktivnost.
Rice. 2
Rice. 3 Kromosomske centromerne DNK sekvence sc
ljudska centromera
Ljudska centromera predstavlja 1-4 Mb region AT-bogatog a-satelita dužine ~171 bp ( alfaoidni). Prisutni su i drugi sateliti. Unutar ponavljanja utvrđuje se mjesto formiranja centromera, koje se naziva neocentromera. Primarna sekvenca DNK u ustanovljenoj neocentromeri je irelevantna. Ne postaju svi a-sateliti centromera, uprkos prisustvu dva lokusa bogata a-satelitima, samo jedan od njih postaje aktivna centromera. Intaktna DNK koja sadrži alfa i smještena je u jezgru ne formira aktivnu centromeru; stoga primarni mehanizam za formiranje aktivne centromere ostaje nejasan.
Formiranje kinetohora, konjugacija homolognih hromozoma i uključen je u kontrolu ekspresije gena.
Upravo u području centromere sestrinske hromatide su povezane u profazi i metafazi mitoze, a homologni hromozomi u profazi i metafazi prve podjele mejoze. Na centromerama dolazi do formiranja kinetohora: proteini koji se vežu za centromere formiraju tačku vezivanja za mikrotubule fisionog vretena u anafazi i telofazi mitoze i mejoze.
Odstupanja od normalnog funkcioniranja centromera dovode do problema u međusobnom rasporedu hromozoma u jezgri koja dijeli, a kao rezultat toga i do poremećaja u procesu segregacije hromozoma (njihova distribucija između ćelija kćeri). Ovi poremećaji dovode do aneuploidije, koja može imati teške posljedice (na primjer, Downov sindrom kod ljudi, povezan s aneuploidijom (trizomijom) na 21. kromosomu).
Centromerni niz
Kod većine eukariota, centromera nema specifičnu sekvencu nukleotida koja joj odgovara. Obično se sastoji od velikog broja ponavljanja DNK (npr. satelitske DNK) u kojima je sekvenca unutar pojedinačnih ponavljajućih elemenata slična, ali ne i identična. Kod ljudi se glavna ponavljajuća sekvenca naziva α-satelit, ali postoji nekoliko drugih tipova sekvenci u ovoj regiji. Međutim, utvrđeno je da nema dovoljno ponavljanja α-satelita za formiranje kinetohora, te da su poznate funkcionalne centromere koje ne sadrže α-satelitnu DNK.
Nasljedstvo
Epigenetsko nasljeđe igra značajnu ulogu u određivanju lokacije centromera u većini organizama. Kćerki hromozomi formiraju centromere na istim mestima kao i majčinski hromozom, bez obzira na prirodu sekvence koja se nalazi u regionu centromera. Pretpostavlja se da mora postojati neki primarni način da se odredi lokacija centromere, čak i ako je njena lokacija naknadno određena epigenetskim mehanizmima.
Struktura
DNK centromere je obično predstavljen heterohromatinom, koji može biti neophodan za njegovo funkcionisanje. U ovom hromatinu, normalni histon H3 je zamijenjen histonom CENP-A specifičnim za centromere (CENP-A je karakterističan za pekarski kvasac). S.cerevisiae, ali izgleda da su slični specijalizovani nukleosomi prisutni u svim eukariotskim ćelijama). Smatra se da je prisustvo CENP-A potrebno za sklapanje kinetohora na centromeri i može igrati ulogu u epigenetskom nasljeđivanju lokacije centromera.
U nekim slučajevima, na primjer, u nematodi Caenorhabditis elegans, kod Lepidoptera, kao i kod nekih biljaka, hromozoma holocentričan. To znači da hromozom nema karakteristiku primarna konstrikcija- specifično mjesto za koje su pretežno pričvršćene mikrotubule fisijskog vretena. Kao rezultat toga, kinetohor je difuzne prirode, a mikrotubule se mogu pričvrstiti duž cijele dužine hromozoma.
aberacije centromera
U nekim slučajevima, osoba je primijetila formiranje dodatnih neocentromere. Ovo se obično kombinuje sa inaktivacijom stare centromere, pošto dicentrično hromozomi (hromozomi sa dve aktivne centromere) se obično uništavaju tokom mitoze.
U nekim neuobičajenim slučajevima zabilježeno je spontano formiranje necentromera na fragmentima dezintegrisanih hromozoma. Neke od ovih novih pozicija su izvorno bile euhromatin i uopće nisu sadržavale alfa satelitsku DNK.
Centromera je uključena u spajanje sestrinskih hromatida, formiranje kinetohora, konjugaciju homolognih hromozoma i uključena je u kontrolu ekspresije gena.
Upravo u području centromere sestrinske hromatide su povezane u profazi i metafazi mitoze, a homologni hromozomi u profazi i metafazi prve podjele mejoze. Na centromerama dolazi do formiranja kinetohora: proteini koji se vežu za centromere formiraju tačku vezivanja za mikrotubule fisionog vretena u anafazi i telofazi mitoze i mejoze.
Odstupanja od normalnog funkcioniranja centromera dovode do problema u međusobnom rasporedu hromozoma u jezgri koja dijeli, a kao rezultat toga i do poremećaja u procesu segregacije hromozoma (njihova distribucija između ćelija kćeri). Ovi poremećaji dovode do aneuploidije, koja može imati teške posljedice (na primjer, Downov sindrom kod ljudi, povezan s aneuploidijom (trizomijom) na 21. kromosomu).
Centromerni niz
Kod većine eukariota, centromera nema specifičnu sekvencu nukleotida koja joj odgovara. Obično se sastoji od velikog broja ponavljanja DNK (npr. satelitske DNK) u kojima je sekvenca unutar pojedinačnih ponavljajućih elemenata slična, ali ne i identična. Kod ljudi se glavna ponavljajuća sekvenca naziva α-satelit, ali postoji nekoliko drugih tipova sekvenci u ovoj regiji. Međutim, utvrđeno je da nema dovoljno ponavljanja α-satelita za formiranje kinetohora, te da su poznate funkcionalne centromere koje ne sadrže α-satelitnu DNK.
Nasljedstvo
Epigenetsko nasljeđe igra značajnu ulogu u određivanju lokacije centromera u većini organizama. Kćerki hromozomi formiraju centromere na istim mestima kao i majčinski hromozom, bez obzira na prirodu sekvence koja se nalazi u regionu centromera. Pretpostavlja se da mora postojati neki primarni način da se odredi lokacija centromere, čak i ako je njena lokacija naknadno određena epigenetskim mehanizmima.
Struktura
DNK centromere je obično predstavljen heterohromatinom, koji može biti neophodan za njegovo funkcionisanje. U ovom hromatinu, normalni histon H3 je zamijenjen histonom CENP-A specifičnim za centromere (CENP-A je karakterističan za pekarski kvasac). S.cerevisiae, ali izgleda da su slični specijalizovani nukleosomi prisutni u svim eukariotskim ćelijama). Smatra se da je prisustvo CENP-A potrebno za sklapanje kinetohora na centromeri i može igrati ulogu u epigenetskom nasljeđivanju lokacije centromera.
U nekim slučajevima, na primjer, u nematodi Caenorhabditis elegans, kod Lepidoptera, kao i kod nekih biljaka, hromozoma holocentričan. To znači da hromozom nema karakteristiku primarna konstrikcija- specifično mjesto za koje su pretežno pričvršćene mikrotubule fisijskog vretena. Kao rezultat toga, kinetohor je difuzne prirode, a mikrotubule se mogu pričvrstiti duž cijele dužine hromozoma.
aberacije centromera
U nekim slučajevima, osoba je primijetila formiranje dodatnih neocentromere. Ovo se obično kombinuje sa inaktivacijom stare centromere, pošto dicentrično hromozomi (hromozomi sa dve aktivne centromere) se obično uništavaju tokom mitoze.
U nekim neuobičajenim slučajevima zabilježeno je spontano formiranje necentromera na fragmentima dezintegrisanih hromozoma. Neke od ovih novih pozicija su izvorno bile euhromatin i uopće nisu sadržavale alfa satelitsku DNK.
Napišite recenziju na članak "Centromere"
Linkovi
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izvod koji karakteriše Centromere
Policajac se ponovo okrenuo Gerasimu. Tražio je da mu Gerasim pokaže sobe u kući."Ne gospodaru - ne razumijem... moje tvoje..." reče Gerasim, pokušavajući da svoje riječi razjasni izgovarajući ih unazad.
Francuski oficir je, smešeći se, raširio ruke ispred Gerasimovog nosa, dajući osećaj da ni on njega ne razume, i šepajući priđe vratima na kojima je stajao Pjer. Pjer je htio da se odmakne kako bi se sakrio od njega, ali je u tom trenutku ugledao Makara Alekseiča kako se sa pištoljem u rukama naginjao kroz kuhinjska vrata koja su se otvarala. Lukavskim lukavstvom Makar Alekseič je pogledao Francuza i, podigavši pištolj, nanišanio.
- Ukrcaj se!!! - vikao je pijanac, pritiskajući obarač pištolja. Francuski oficir se okrenuo na krik, a u istom trenutku Pjer je jurnuo na pijanca. Dok je Pjer zgrabio i podigao pištolj, Makar Alekseič je konačno prstom pogodio okidač i odjeknuo je hitac koji je oglušio i zasuo sve dimom baruta. Francuz je problijedio i pojurio natrag prema vratima.
Zaboravivši na svoju nameru da ne otkrije svoje znanje francuskog jezika, Pjer je, zgrabivši pištolj i bacivši ga, pritrčao oficiru i razgovarao s njim na francuskom.
- Vous n "etes pas blesse? [Jeste li povređeni?] - rekao je.
„Je crois que non“, odgovorio je policajac, osjećajući sebe, „mais je l „ai manque belle cette fois ci“, dodao je, pokazujući na okrhnutu žbuku u zidu. „Quel est cet homme? [Izgleda da nije. .. ali ovo jednom je bilo blizu. Ko je ovaj čovek?] - gledajući strogo u Pjera, reče policajac.
- Ah, je suis vraiment au desespoir de ce qui vient d "arriver, [Ah, stvarno sam očajan zbog onoga što se dogodilo,] - brzo je rekao Pierre, potpuno zaboravljajući svoju ulogu. - C" est un fou, un malheureux qui ne savait pas ce qu "il faisait. [Ovo je nesretni ludak koji nije znao šta radi.]
Oficir je prišao Makaru Aleksejeviču i uhvatio ga za kragnu.
Makar Alekseič, razdvojivši usne, kao da je zaspao, zanjihao se, naslonjen na zid.
"Brigand, tu me la payeras", reče Francuz povlačeći ruku.
– Nous autres nous sommes clements apres la victoire: mais nous ne pardonnons pas aux traitres, [Razbojniče, platit ćeš mi za ovo. Naš brat je milostiv nakon pobjede, ali ne opraštamo izdajnicima,] dodao je s tmurnom svečanošću u licu i prekrasnim energičnim gestom.
Pjer je nastavio da ubeđuje policajca na francuskom da ne traži od ovog pijanog, ludog čoveka. Francuz je slušao ćutke, ne menjajući mrko pogled, i odjednom se sa osmehom okrenuo Pjeru. Gledao ga je nemo nekoliko sekundi. Njegovo zgodno lice poprimi tragično nežan izraz i on ispruži ruku.
- Vous m "avez sauve la vie! Vous etes Francais, [Spasio si mi život. Ti si Francuz,]", rekao je. Za Francuza je ovaj zaključak bio nepobitan. Samo je Francuz mogao učiniti veliko djelo, i spasiti svoj život, m r Ramball "I capitaine du 13 me leger [Monsieur Rambal, kapetan 13. lakog puka] je, bez sumnje, bilo najveće djelo.
Ali koliko god da je ovaj zaključak bio nesumnjiv i na njemu zasnovano oficirsko uvjerenje, Pjer je smatrao potrebnim da ga razočara.
„Je suis Russe, [ja sam Rus]“, brzo je rekao Pjer.
- Ti ti ti, a d "autres, [pričaj to drugima] - rekao je Francuz, mašući prstom ispred nosa i osmehujući se. - Tout a l "heure vous allez me conter tout ca", rekao je. – Charme de rencontrer un compatiriote. Eh bien! qu "allons nous faire de cet homme? [Sada ćeš mi sve ovo ispričati. Veoma je lepo upoznati sunarodnika. Pa! šta da radimo sa ovim čovekom?] - dodao je, obraćajući se Pjeru, već kao bratu. Samo da Pjer nije Francuz, nakon što je jednom dobio ovu najvišu titulu na svijetu, ne bi je se mogao odreći, govorio je izraz lica i ton francuskog oficira. Na posljednje pitanje Pjer je još jednom objasnio ko je Makar Alekseich , objasnio je da je ovaj pijani, neuračunljiv čovjek neposredno prije njihovog dolaska odvukao napunjen pištolj, koji nisu stigli da mu oduzmu, i zatražio da njegovo djelo ostane bez kazne.
Francuz je ispružio grudi i napravio kraljevski gest rukom.
- Vous m "avez sauve la vie. Vous etes Francais. Vous me requireez sa grace? Je vous l" accorde. Qu "on emmene cet homme, [Spasio si mi život. Ti si Francuz. Želiš li da mu oprostim? Opraštam mu. Odvedi ovog čovjeka,] reče francuski oficir brzo i energično, uzimajući za ruku ono što je proizveden za spas njegovog života na Pjerov francuski, i otišao s njim u kuću.