Rolle eines Kinetochors während der Zellteilung

Zina Deretsky/National Science Foundation

Der Ort, an dem zwei Chromosomen (jeweils als Chromatid bekannt, bevor sich die Zelle teilt) zusammengefügt werden, bevor sie sich in zwei Teile teilen, wird Zentromer genannt. Ein Kinetochor ist der Proteinfleck, der sich auf dem Zentromer jedes Chromatids befindet. Hier sind die Chromatiden fest miteinander verbunden. Wenn es an der Zeit ist, in der entsprechenden Phase der Zellteilung, besteht das ultimative Ziel des Kinetochors darin, Chromosomen während der Mitose und Meiose zu bewegen.

Sie können sich ein Kinetochor als Knoten oder zentralen Punkt in einem Tauziehen vorstellen. Jede zerrende Seite ist ein Chromatid, das sich darauf vorbereitet, sich zu lösen und Teil einer neuen Zelle zu werden.

Chromosomen bewegen

Das Wort „Kinetochor“ sagt Ihnen, was es tut. Das Präfix „kineto-“ bedeutet „bewegen“ und das Suffix „-chore“ bedeutet ebenfalls „bewegen oder ausbreiten“. Jedes Chromosom hat zwei Kinetochoren. Mikrotubuli, die ein Chromosom binden, werden Kinetochor-Mikrotubuli genannt. Kinetochor-Fasern erstrecken sich von der Kinetochor-Region und heften sich an Chromosomen an Mikrotubuli Spindel polare Fasern. Diese Fasern arbeiten zusammen, um Chromosomen während der Zellteilung zu trennen.

Standort und Checks and Balances

Kinetochore bilden sich in der zentralen Region oder dem Zentromer eines duplizierten Chromosoms. Ein Kinetochor besteht aus einem inneren Bereich und einem äußeren Bereich. Die innere Region ist an chromosomale DNA gebunden. Der äußere Bereich schließt an Spindelfasern .

Kinetochore spielen auch eine wichtige Rolle am Kontrollpunkt der Spindelmontage der Zelle. Während der Zellzyklus , werden in bestimmten Stadien des Zyklus Kontrollen durchgeführt, um sicherzustellen, dass eine ordnungsgemäße Zellteilung stattfindet.

Eine der Kontrollen besteht darin, sicherzustellen, dass die Spindelfasern an ihren Kinetochoren korrekt an Chromosomen befestigt sind. Die beiden Kinetochoren jedes Chromosoms sollten an Mikrotubuli von gegenüberliegenden Spindelpolen angebracht sein. Wenn nicht, die Teilung Zelle könnte mit einer falschen Anzahl von Chromosomen enden. Wenn Fehler erkannt werden, wird der Zellzyklusprozess angehalten, bis Korrekturen vorgenommen werden. Wenn diese Fehler bzw Mutationen nicht korrigiert werden kann, zerstört sich die Zelle in einem Prozess namens selbst Apoptose .

Mitose

Bei der Zellteilung gibt es mehrere Phasen, in denen die Zellstrukturen zusammenarbeiten, um eine gute Teilung zu gewährleisten. In der Metaphase der Mitose helfen Kinetochoren und Spindelfasern, Chromosomen entlang der zentralen Region der Zelle, der sogenannten Metaphasenplatte, zu positionieren.

Während der Anaphase schieben Polfasern die Zellpole weiter auseinander und Kinetochorfasern verkürzen sich in der Länge, ähnlich wie das Kinderspielzeug, eine chinesische Fingerfalle. Kinetochoren greifen Polfasern fest, wenn sie zu den Zellpolen gezogen werden. Dann werden die Kinetochorproteine, die die Schwesterchromatiden zusammenhalten, abgebaut, sodass sie sich trennen können. In der chinesischen Fingerfalle-Analogie wäre es, als würde jemand eine Schere nehmen und die Falle in der Mitte durchschneiden und beide Seiten freigeben. Infolgedessen werden in der Zellbiologie Schwesterchromatiden zu entgegengesetzten Zellpolen gezogen. Am Ende der Mitose werden zwei Tochterzellen mit dem vollen Chromosomensatz gebildet.

Meiose

In der Meiose, a Zelle durchläuft den Teilungsprozess zweimal. Im ersten Teil des Prozesses Meiose I werden Kinetochoren selektiv an polaren Fasern befestigt, die sich nur von einem Zellpol aus erstrecken. Dies führt zur Trennung von homologe Chromosomen (Chromosomenpaare), aber nicht Schwesterchromatiden während der Meiose I.

Im nächsten Teil des Prozesses, Meiose II, werden Kinetochoren an polaren Fasern befestigt, die sich von beiden Zellpolen erstrecken. Am Ende der Meiose II werden Schwesterchromatiden getrennt und Chromosomen auf vier Tochterzellen verteilt.