kinetochore คืออะไร

kinetochore เป็นโครงสร้างโปรตีนที่มีความเชี่ยวชาญในการเคลื่อนย้ายโครโมโซมซึ่งเป็นเส้นใยที่มีสารพันธุกรรมเข้าสู่เซลล์ที่จะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนของกระบวนการแบ่งเซลล์ (ไมโทซิสหรือไมโอซิส).

Kinetochores เกิดจากการรวมตัวของโปรตีนต่าง ๆ ในพื้นที่ที่เรียกว่า centromere ซึ่งอยู่ในใจกลางของโครโมโซมที่ซ้ำกัน centromere เป็นจุดสำคัญของการเชื่อมต่อระหว่าง microtubules ของแกนหมุนและโครโมโซมในลักษณะที่พวกมันสามารถกระจายอย่างเท่าเทียมกันในเซลล์ที่เกิดขึ้น.

สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีเพียงภาคกลางซึ่งเป็นที่ตั้งของ centromere สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่า "monocentric" และรวมถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ของพืชและเชื้อรา.

ตรงกันข้ามมีสิ่งมีชีวิตบางอย่างเช่นไส้เดือนฝอย (หนอนแบน) และพืชบางชนิดที่ประกอบ kinetochores ใน centromere กระจายไปตามโครโมโซมสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่า "holocéntricos".

ดัชนี

• 1 โครงสร้างของ kinetochore
• 2 ฟังก์ชั่น Kinetochore
• 3 ความสำคัญในการแบ่งเซลล์
• 4 อ้างอิง

โครงสร้าง Kinetochore

kinetochore ประกอบด้วยภูมิภาคภายในและภูมิภาคภายนอก ภูมิภาคด้านในนั้นเชื่อมต่อกับ centromere ผ่าน DNA ที่มีความซ้ำซ้อนสูงที่เรียกว่า "centromeric DNA" วัสดุนี้ถูกประกอบในรูปแบบพิเศษของโครมาติน.

บริเวณด้านนอกของ kinetochore นั้นอุดมไปด้วยโปรตีนซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อกับ microtubules ที่สร้างเส้นใยของแกนหมุนที่ปลายแต่ละด้านของเสาของเซลล์ที่จะแบ่ง องค์ประกอบแบบไดนามิกเหล่านี้ทำงานเฉพาะในช่วงเซลล์.

มีการอธิบายภูมิภาคที่สามที่เรียกว่ามงกุฎแบบเส้นใยซึ่งอยู่ระหว่างชิ้นส่วนภายในและภายนอก มงกุฎเส้นใยที่ถูกสร้างขึ้นจากเครือข่ายของโปรตีนถาวรและชั่วคราวและฟังก์ชั่นของมันคือการช่วยควบคุมการรวมกลุ่มของ microtubules กับจานด้านนอก.

แต่ละภูมิภาคทำงานด้วยวิธีเฉพาะเพื่อช่วยในการแยกโครมาติดของน้องสาว กิจกรรมและความสัมพันธ์ของพวกเขาเกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างการแบ่งเซลล์และมีความจำเป็นเนื่องจากพวกเขาช่วยแยกโครมาโตด Chromatid แต่ละตัวมี kinetochore ของตัวเอง.

ฟังก์ชัน Kinetochore

kinetochore ดำเนินการฟังก์ชันที่สำคัญมากมายสำหรับเซลล์ที่แบ่งซึ่งรวมถึง:

-การรวมกันของปลาย microtubules กับโครโมโซม

-ตรวจสอบรอยต่อก่อนการแบ่งเซลล์

-การเปิดใช้งานของจุดควบคุมเพื่อชะลอความก้าวหน้าของวัฏจักรเซลล์ (หากตรวจพบข้อบกพร่อง)

-การสร้างแรงที่จำเป็นเพื่อย้ายโครโมโซมไปยังขั้ว.

ความสำคัญในการแบ่งเซลล์

ในช่วงวัฏจักรของเซลล์การตรวจสอบจะทำในบางขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นอย่างถูกต้องและไม่มีข้อผิดพลาด.

หนึ่งในตัวควบคุมเกี่ยวข้องกับการทำให้แน่ใจว่าเส้นใยของแกนหมุนนั้นถูกยึดเข้ากับโครโมโซมใน kinetochores อย่างถูกต้อง หากไม่มีเซลล์จะจบลงด้วยจำนวนโครโมโซมที่ไม่ถูกต้อง.

เมื่อตรวจพบข้อผิดพลาดกระบวนการวนรอบเซลล์จะหยุดลงจนกว่าจะทำการแก้ไข หากข้อผิดพลาดเหล่านี้ไม่สามารถแก้ไขได้เซลล์จะทำลายตัวเองผ่านกระบวนการที่เรียกว่า apoptosis.

ในที่สุด kinetochore เป็นเครื่องโมเลกุลที่สำคัญที่ขับเคลื่อนการแยกโครโมโซมในระหว่างไมโทซิสและไมโอซิส มีโปรตีนประมาณ 100 ชนิดที่มีหน้าที่สำคัญมากมายสำหรับการแบ่งเซลล์ที่ถูกต้อง.

การอ้างอิง

1. Albertson, D. G. , & Thomson, J. N. (1993) การแยกโครโมโซมที่บริสุทธิ์ที่ไมโอซิสในไส้เดือนฝอย, Caenorhabditis elegans. การวิจัยโครโมโซม, 1(1) 15-26.
2. Chan, G.K. , Liu, S.T. , & Yen, T.J. (2005) โครงสร้างและหน้าที่ของ Kinetochore. แนวโน้มของชีววิทยาเซลล์, 15(11), 589-598.
3. Cheeseman, I. M. (2016) Kinetochore. มุมมองท่าเรือฤดูใบไม้ผลิเย็นในชีววิทยา, 6(7), 1-19.
4. คลีฟแลนด์, D. W. , เหมา, Y. , & Sullivan, K. F. (2003) Centromeres และ kinetochores: จาก epigenetics ไปยังการส่งสัญญาณจุดตรวจสอบทิค. เซลล์, 112(4), 407-421.
5. Johnson, M. K. , & Wise, D. A. (2009) Kinetochore เคลื่อนที่ไปข้างหน้า: การมีส่วนร่วมของเทคนิคระดับโมเลกุลและพันธุศาสตร์เพื่อความเข้าใจของเราในการ Mitosis. ไบ, 59(11), 933-943.
6. Lodish, H. , Berk, A. , Kaiser, C. , Krieger, M. , Bretscher, A. , Ploegh, H. , Amon, A. & Martin, K. (2016). ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (8th ed.) W. H. ฟรีแมนและ บริษัท.
7. Maiato, H. (2004) อินเตอร์เฟส kinetochore-microtubule แบบไดนามิก. วารสารวิทยาศาสตร์เซลล์, 117(23), 5461-5477.
8. van Hooff, J. J. , Tromer, E. , van Wijk, M. , Snel, B. , & Kops, G. J. (2017) พลวัตวิวัฒนาการของเครือข่าย kinetochore ในยูคาริโอตซึ่งถูกเปิดเผยโดยฟังก์ชั่นเปรียบเทียบ. รายงาน EMBO, 1-13.