Kinetohora je struktura proteina specijalizirana kretanje kromosoma - vlakna koji sadrže genetski materijal - u stanicu koja će podjelu bilo kojim od dva procesa stanične diobe (mitoze ili mejoza).
Kinetohore nastaju skupljanjem različitih proteina na području zvanom centromera, koje se nalazi u središtu dupliciranog kromosoma. Centromerom je glavna točka povezivanja između mikrotubula vretena i kromosoma na takav način da se one mogu ravnomjerno rasporediti među rezultirajućim stanicama.
Neki organizmi imaju samo to središnje područje u kojem se nalazi centromere. Ti se organizmi nazivaju "monocentrični" i uključuju kralježnjake, veliki dio biljaka i gljiva.
Naprotiv, postoje neki organizmi kao što su nematode (ravni crvi) i neke biljke koje skupljaju kinetokore u difuznom centromeru duž kromosoma, a ti se organizmi nazivaju "holocentrični".
Struktura kinetohora
Kinetochore se sastoji od unutarnje regije i vanjske regije. Unutarnja regija povezana je sa centromrom putem visoko ponavljajuće DNK nazvane "centromerna DNK". Ovaj se materijal sastavlja u specijalizirani oblik kromatina.
Vanjska regija kinetohora bogata je proteinima, koji služe za spajanje na mikrotubule koje čine vretenasta vlakna na svakom kraju polova stanice koja će se dijeliti. Ove dinamičke komponente djeluju samo tijekom mitoze.
Opisana je treća regija zvana vlaknasta kruna koja se nalazi između unutarnjeg i vanjskog dijela. Vlaknasta kruna nastaje iz mreže stalnih i privremenih proteina, a njegova je funkcija pomoći u regulaciji pričvršćenja mikrotubula na vanjsku ploču.
Svaka regija djeluje na poseban način kako bi pomogla u odvajanju sestrinskih kromatida. Njihove aktivnosti i odnosi nastaju samo tijekom diobe stanica i ključni su jer pomažu u odvajanju kromatida. Svaki kromatid ima svoj kinetochore.
Kinetochore funkcije
Kinetochore obavlja brojne važne funkcije za stanicu za dijeljenje, uključujući sljedeće:
- Vezivanje krajeva mikrotubula na kromosome
- Provjera tih sindikata prije podjele ćelije
-Uključivanje kontrolne točke da odgodi napredovanje staničnog ciklusa (ako se otkriju oštećenja)
- Generacija sile potrebne za mobilizaciju kromosoma prema polovima.
Važnost u diobi stanica
Tijekom staničnog ciklusa, provjere se provode u određenim fazama kako bi se osiguralo da se dioba stanica odvija pravilno i bez grešaka.
Jedna od provjera uključuje provjeru da li su vlakna vretena ispravno vezana za kromosome u njihovim kinetokorama. Ako ne, stanica bi mogla završiti s pogrešnim brojem kromosoma.
Kada se otkriju pogreške, proces staničnog ciklusa zaustavlja se sve dok se ne izvrše ispravke. Ako se ove pogreške ne mogu ispraviti, stanica će se samouništavati postupkom koji se naziva apoptoza.
Konačno, kinetokore je esencijalni molekularni stroj koji pokreće segregaciju kromosoma tijekom mitoze i mejoze. Identificirano je oko 100 proteina sa širokim spektrom funkcija važnih za pravilnu diobu stanica.
Reference
- Albertson, DG, & Thomson, JN (1993). Segregacija holocentričnih kromosoma kod mejoze u nematodi, Caenorhabditis elegans. Istraživanje kromosoma, 1 (1), 15–26.
- Chan, GK, Liu, ST, & Yen, TJ (2005). Struktura i funkcija kinetohora. Trendovi u staničnoj biologiji, 15 (11), 589–598.
- Cheeseman, IM (2016). Kinetochore. Perspektive u hladnoj proljetnoj luci u biologiji, 6 (7), 1-19.
- Cleveland, DW, Mao, Y., & Sullivan, KF (2003). Centromeres i kinetochores: od epigenetike do signalizacije mitotičkih kontrolnih točaka. Stanica, 112 (4), 407-421.
- Johnson, MK, i Wise, DA (2009). Kinetochore kreće naprijed: Doprinosi molekularnih i genetskih tehnika našem razumijevanju mitoze. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekularna biološka stanica (8. izd.). WH Freeman and Company.
- Maiato, H. (2004). Dinamično sučelje kinetohora i mikrotubule. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461–5477.
- van Hooff, JJ, Tromer, E., van Wijk, LM, Snel, B., & Kops, GJ (2017). Evolucijska dinamika kinetochore mreže u eukariota otkrivena komparativnom genomikom. EMBO Izvješća, 1–13.