Kinetohor je struktura beljakovine, specializirano za premikanje kromosome - pri čemer so žice, ki vsebujejo genski material - v celico, ki se bo razkorak z eno od dveh procesov celične delitve (mitozo ali mejozo).
Kinetohore nastanejo s sestavljanjem različnih beljakovin na območju, imenovanem centromere, ki se nahaja v središču podvojenega kromosoma. Centromere je glavna povezava med mikrotubuli vretena in kromosomi tako, da jih je mogoče enakomerno porazdeliti med nastale celice.
Nekateri organizmi imajo samo to osrednje območje, kjer se nahaja centromere. Te organizme imenujemo "monocentrični" in vključujejo vretenčarje, velik del rastlin in glive.
Nasprotno, obstajajo nekateri organizmi, kot so ogorčice (ploščati črvi) in nekatere rastline, ki kinetohore sestavijo v difuzno centromero vzdolž kromosoma, ti organizmi se imenujejo "holocentrični".
Struktura kinetohora
Kinetohore sestavljajo notranja regija in zunanja regija. Notranji predel je s centromerjem povezan z zelo ponavljajočo se DNK, imenovano "centromerna DNK". Ta material se sestavi v specializirano obliko kromatina.
Zunanje območje kinetohora je bogato z beljakovinami, ki služijo za povezavo z mikrotubuli, ki tvorijo vretenasta vlakna na vsakem koncu polov celice, ki se bodo kmalu razdelila. Te dinamične komponente delujejo le med mitozo.
Opisana je bila tretja regija, imenovana vlaknasta krona, ki se nahaja med notranjim in zunanjim delom. Vlaknasta krona je ustvarjena iz mreže trajnih in začasnih beljakovin, njena funkcija pa je pomagati pri uravnavanju pritrditve mikrotubul na zunanjo ploščo.
Vsaka regija deluje na poseben način, da pomaga pri ločevanju sestrskih kromatid. Njihove dejavnosti in odnosi se pojavljajo samo med delitvijo celic in so bistveni, saj pomagajo pri ločevanju kromatid. Vsak kromatid ima svoj kinetochore.
Kinetohore funkcije
Kinetohore opravlja številne pomembne funkcije za delitveno celico, vključno z naslednjim:
- Vezava koncev mikrotubul na kromosome
-Preverjanje teh sindikatov pred delitvijo celic
-Aktiviranje kontrolne točke za zaustavitev napredovanja celičnega cikla (če so odkrite napake)
- Generacija sile, ki je potrebna za mobilizacijo kromosomov proti polovam.
Pomen v celični delitvi
Med celičnim ciklom se v določenih fazah izvajajo pregledi, da se zagotovi, da se delitev celic zgodi pravilno in brez napak.
Eden od pregledov je prepričanje, da so vretenasta vlakna pravilno pritrjena na kromosome v njihovih kinetohorah. Če ne, bi celica lahko končala z napačnim številom kromosomov.
Ko odkrijemo napake, se postopek celičnega cikla ustavi, dokler se ne opravijo popravki. Če teh napak ni mogoče odpraviti, se celica samouniči s postopkom, imenovanim apoptoza.
Nazadnje je kinetohore bistveni molekularni stroj, ki poganja segregacijo kromosomov med mitozo in mejozo. Ugotovljenih je bilo približno 100 beljakovin s široko paleto funkcij, pomembnih za pravilno delitev celic.
Reference
- Albertson, DG, & Thomson, JN (1993). Ločevanje holocentričnih kromosomov pri mejozi v ogorčnici, Caenorhabditis elegans. Raziskave kromosomov, 1 (1), 15–26.
- Chan, GK, Liu, ST, & Yen, TJ (2005). Kinetohora struktura in delovanje. Trendi v celični biologiji, 15 (11), 589–598.
- Sir, IM (2016). Kinetochore. Perspektive hladne pomladne luke v biologiji, 6 (7), 1–19.
- Cleveland, DW, Mao, Y., & Sullivan, KF (2003). Centromeres in kinetochores: od epigenetike do signalizacije mitotičnih kontrolnih točk. Celica, 112 (4), 407–421.
- Johnson, MK in Wise, DA (2009). Kinetochore se giblje naprej: Prispevek molekulskih in genetskih tehnik k našemu razumevanju mitoze. BioScience, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekularna celična biologija (8. izd.). WH Freeman in družba.
- Maiato, H. (2004). Dinamični vmesnik kinetohore in mikrotubule. Journal of Cell Science, 117 (23), 5461–5477.
- van Hooff, JJ, Tromer, E., van Wijk, LM, Snel, B., & Kops, GJ (2017). Evolucijska dinamika mreže kinetohorov pri evkariotih, kot jo je razkrila primerjalna genomika. EMBO Poročila, 1–13.