ההבדלים בין קינטוכור לנונקינקטור

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• מדוע מיטוזיס נחוצה?
• שלבי מיטוזיס
• מה זה קינטוכור?
• ההבדלים בין צינורות מיקרו-צינור למונוקינטוכור
• הפונקציה של קינטוכור
• אינטראקציה Kinetochore ו- Nonkinetochore
• בודק שגיאות
• גבול חדש

באוקריוטות, תאי הגוף מתחלקים ליצור יותר תאים בתהליך שנקרא מיטוזה. תאי איבר רבייה עוברים חלוקת תאים מסוג אחר הנקראת מיוזה. בתהליכים אלה, התאים נכנסים למספר שלבים כדי להשיג חלוקה. Kinetochores ממלאים תפקיד חשוב בחלוקת התא, ומבטיחים חלוקה נכונה של ה- DNA לתאי הבת.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

צינורות-צינורות ומיקרו-צינורות לא-קרביים הם שונים למדי במבנהם. שניהם עובדים יחד כדי להבטיח חלוקה נכונה של ה- DNA לתאי הבת בחלוקת התא.

מדוע מיטוזיס נחוצה?

תאים אוקריוטיים עוברים מיטוזה לרקמות חדשות או גדלות ולהתרבות א-מינית. תא אחד מתחלק לשני תאי בת חדשים, ומפצל את הגרעין והכרומוזומים כדי לעשות זאת. תאים חדשים אלה זהים.

על מנת שתהליך זה יתקיים בהצלחה, יש לשמור על מספר הכרומוזומים של התאים, כלומר יש להעתיק אותם לכל תא בת חדשה. לבני אדם יש 23 זוגות של כרומוזומים בכל תא. כל כרומוזום אוגר DNA. זוגות הכרומוזומים נקראים כרומטות אחות, והנקודה בה הם נפגשים נקראת צנטרום.

שלבי מיטוזיס

מטרת חלוקת התאים היא להעתיק חומר גנטי לתאי בת חדשים כך שהם מסוגלים לתפקד כראוי. כדי שזה יקרה, חייבים להכיר כל יחידה של DNA, ולכן חייב להיות קשר בינה לבין חלקים אחרים של התא להפצה, וחייבת להיות דרך להעביר את ה- DNA לתאי בת.

בין חלוקות התא, התא נמצא בשלב שנקרא שלב, המורכב מהפער הראשון או G₁ שלב, שלב S והפער השני או G₂ שלב.

לאחר הבמה מתחילה המיטוזה נבואה. בנקודה זו כרומטין בגרעין משוכפל. הכרומטות האחיות שהתקבלו מעוותות בצורה קומפקטית. ה גרעין נעלם, ומבנה שנקרא א נול נוצר בציטופלזמה של התא, עשוי סיבי ציר.

Prometaphase להלן. בשלב זה ישנם שברי מעטפה גרעיניים בציטופלזמה. הציר מיקרו-צינורות, או גדילי חלבון ארוכים כמו אבובים, מתקדמים בכרומוזומים כדי להתחיל בעבודתם. במרכז הצמודים הסמוך בין כרומטידיות האחות, מתחם חלבון הנקרא א kinetochore מופיע. מיקרו-צינורות מתחברים למבנה חדש זה.

בתוך מטאפזה, נוצרים צנטרוזומים בעמודי התא המנוגדים. הכרומוזומים מסדרים את עצמם בשורה. מיקרו-צינורות נמתחים לכיוון הצנטרוזומים, ויוצר ציר. המיקרו-צינורות מבצעים את ה- שקופית אנפזה, להזיז את הכרומוזומים עד שהם מרוכזים בקו המשווה של התא.

במהלך אנפזה, הכרומטידים המשויכים מופרדים. אלה יוצרים כרומוזומים חדשים. המרכזיות שלהם נדחקות זה מזה צינורות מיקרו-צינורות לא-קרניים. הכרומוזומים מועברים לקצוות הנגדים של התא.

טלופאז מביא להתארכות התאית על ידי המיקרו-צינורות הלא-קרניים. השברים הגרעיניים לשעבר עוזרים ביצירת גרעינים חדשים לתאי הבת. ואז הכרומוזומים המעוותים משתחררים.

סוף סוף, ב ציטוקינזיס, הציטופלזמה בפועל של התא מפוצלת כדי לגרום לתאי הבת החדשים.

מה זה קינטוכור?

בשנת 1880 גילה האנטומי וולטר פלמינג את אתר ההתקשרות של צירים מיטוטיים על כרומוזומים. זה היה הקינטוקור. לאחרונה, הוסבר kinetochores אנושי בקצב מהיר.

ההגדרה kinetochore בביולוגיה היא א קומפלקס חלבון שנוצר על כרומוזומים במרכזיהם, באזור שנקרא הצנטרומרים. Kinetochores ממלאים את התפקיד המכריע בהפצה נכונה של DNA לתאי בת חדשים במיטוזה.

קומפלקס חלבון זה נחשב ל מקרומולקולה. בעוד ש- DNA של אורגניזמים שונים משתנה מאוד, kinetochores דומים מאוד בכל המינים, וכך הם שמור.

ההבדלים בין צינורות מיקרו-צינור למונוקינטוכור

Kinetochores שונים ממיקרו-צינורות שאינם-kinetochore במובנים רבים. ההבדל המבני שלהם הוא ההבדל הראשון. Kinetochores הם מבנים גדולים העשויים חלבונים רבים ושונים, המורכבים במרכזי הכרומוזומים.

Kinetochores משמשים כגשר בין ה- DNA של כרומוזום למיקרו-צינורות לא-קרניים. צינורות מיקרו-צינור נונקינכטור הם פולימרים העובדים עם kinetochores ליישור ולהפרדה של כרומוזומים. צינורות המיקרו-צינור של נונקינטוכור יכולים להיות ארוכים ובצבעים, והם משמשים פונקציות שונות. על מבנים שונים אלה לעבוד יחד כדי להשיג שליטה בכרומוזומים ובתנועתם במהלך המיטוזה.

הפונקציה של קינטוכור

Kinetochores למעשה פועלים כמכונות זעירות העוסקות באינטראקציה עם מבנים תאיים כדי להזיז כרומוזומים במהלך חלוקת תאים. זו אחריות גדולה לקינטוקור; אם לא נעים כראוי, טעויות ב- DNA עלולות להוביל להפרעות גנטיות מזיקות או אולי לסרטן. קינטוכור זקוק לסנטרומרים פונקציונליים כך שהוא יכול להרכיב על DNA כרומוזומלי ולהתחיל לעבוד על תפקידו המכריע.

ה חלבון היסטון צנטרומר A, או CENP-A, יוצר נוקלאוזומים על צנטרומרים. זה משמש כאתר להיווצרות kinetochores. CENP-Nucleosomes עובד עם CENP-C, בקינטוקור הפנימי, וזה מאפשר להרכיב את הקינטוקור כך שניתן יהיה להעתיק את הכרומטין. Kinetochore משמש כשיטה יציבה לזיהוי DNA כך שהמיטוזה יכולה להמשיך.

אינטראקציה Kinetochore ו- Nonkinetochore

ברגע שמותרים להרכיב kinetochores על כרומוזום, חלבונים מתאספים ומתחילים לבנות את המכונה האמורה. אצל בעלי חוליות יכולים להיות יותר ממאה חלבונים בקינטוצ'ור אחד. Kinetochore הפנימי מורכב מחלבונים המקיימים אינטראקציה עם המרכזיות של הכרומטין. החלבונים החיצוניים של kinetochores פועלים לקשירת מיקרו-צינורות לא-קרביים. זהו הבדל נוסף בין kinetochores ו- nonkinetochores.

הרכבת kinetochore מתבצעת בזהירות דרך מחזור התא כך שברגע שתא נכנס למיטוזה, הרכבה דינאמית של kinetochore יכולה להתרחש תוך דקות. ואז המתחם יכול להתפרק לפי הצורך. הפיקוח על הרכבה kinetochore נעזר על ידי זרחן.

Kinetochores חייבים לעבוד עם הרבה צינורות מיקרו-צינוריות ישירות. המתחם קרא Ndc80 מאפשר אינטראקציה זו. זה קצת ריקוד, מכיוון שהמיקרו-צינורות משתנים באורכם בזמן שהם מפולימרים ומ depolymerize. הקינטוקור חייב לעמוד בקצב. "ריקוד" זה מייצר כוח.

במהלך אנאפאזה, הקינטוקוריות נתפסות על ידי מיקרו-צינורות לא-קרביים מהקטבים הנגדי ונמשכים על ידי אותם מיקרו-צינורות כך שהכרומוזומים יכולים להיפרד. מנועי המיקרו-צינורות כגון קינסין ו דינין עזרו בזה. כוח נוסף נוצר כאשר הצינורות המיקרו-פורמליים. Kinetochore משמש כבקר של כוחות המיקרו-צינורות כך שהוא יכול ליישר כרומוזומים להפרדה.

בודק שגיאות

Kinetochore הדינמי הוא לא רק מכונה זעירה המניחה כרומוזומים זה מזה. זה עובד גם כבדיקת בקרת איכות. טעויות שנעשו בתהליך עלולות לגרום לשגיאות גנטיות. Kinetochores פועלים גם כדי להפסיק קבצים מצורפים עם מיקרו-צינורות. זה נעזר על ידי אורורה ב קינאז באמצעות זרחן.

בסמוך לליבת הצנטרומרים, מתחם חלבונים הנקרא Pcs1 / Mde4 פועל למניעת קבצים מצורפים לקינטוקור לא תקינים.

כדי שהאנאפזה תתרחש כראוי, יש לתקן שגיאות, אחרת צריך לעכב את האנאפזה. חלבונים עוזרים להתחקות אחר אחת מהטעויות הללו; שגיאה מביאה לאות בקינטוקור המביא לעצירת מחזור התא לפני אנאפאז.

לסיכום, kinetochores שונים ממיקרו-צינורות nonkinetochore הן במבנה והן בתפקוד. שניהם חייבים לעבוד יחד כדי להשיג חלוקת תאים מוצלחת ושימור DNA בתאי בת חדשים.

גבול חדש

החוקרים ממשיכים לגלות כיצד המבנה והתפקוד של kinetochores משפיעים על הפרדה כרומוזומית במיטוזה ובמיוזה. ככל שמתפרסמים יותר מחקרים, מדענים יקווים בתקווה השקפה ברורה יותר על אופן פעולתו של מכלול הקינטוקור במהלך שכפול ה- DNA, בין היתר. מכונה קטנה אך אדירה זו שומרת על חלוקת תאים לפעול בצורה חלקה, וכדאי להמשיך ללמוד אותה.