Segregarea centromerelor și a cromozomilor

A centromer este o regiune de pe un cromozom care se alătură cromatidelor surori. Cromatidele surori sunt cromozomi replicati cu două cateni, care se formează în timpul diviziunii celulare. Funcția principală a centromerei este de a servi ca loc de atașare pentru fibrele fusului în timpul diviziunii celulare. Aparatul axului alunge celulele și separă cromozomii pentru a se asigura că fiecare nouă celulă fiică are numărul corect de cromozomi la finalizarea mitozei și meiozei.

ADN-ul din regiunea centromere a unui cromozom este compus din cromatină strâns ambalată cunoscută sub numele de heterocromatină. heterocromatina este foarte condensat și, prin urmare, nu este transcris. Datorită compoziției sale heterochromatine, regiunea centromerului se colorează mai întunecat cu coloranți decât celelalte regiuni ale unui cromozom.

Cheie de luat cu cheie

• Centromele sunt regiuni de pe un cromozom care se alătură cromatidelor surori a căror funcție primară este de atașarea fibrelor fusului în diviziunea celulară.
• În timp ce centromele sunt de obicei situate în zona centrală a unui cromozom, ele pot fi, de asemenea, situate în apropierea regiunii mijlocii sau la o serie de poziții diferite pe cromozom..
• Zonele specializate pe centromeres numite cinetochore atașează cromozomii fibrelor fusului în faza în mitoză.
• Cinetocorele au complexe proteice care generează fibre kinetochore. Aceste fibre ajută la orientarea și separarea cromozomilor în timpul diviziunii celulare.
• În meioză, în metafază I, centromerele cromozomilor omologi sunt orientate către poli celulari opuși, în timp ce în meioza II, fibrele axului care se extind de la ambii poli celulari se atașează de cromatidele surori la centromii lor.

Locația Centromere

Un centromer nu este întotdeauna localizat în zona centrală a unui cromozom. Un cromozom este format dintr-o regiune a brațului scurt (p brat) și o regiune cu braț lung (q brat) care sunt conectate de o regiune centromere. Centromeresele pot fi localizate în apropierea regiunii medii a unui cromozom sau la un număr de poziții de-a lungul cromozomului.

• metacentric centromerele sunt situate în apropierea centrului cromozomilor.
• Submetacentric centromerele sunt localizate necentral, astfel încât un braț este mai lung decât celălalt.
• Acrocentric centromerele sunt situate aproape de capătul unui cromozom.
• Telocentric centromerele se găsesc la capătul sau regiunea telomere a unui cromozom.

Poziția centromerei este ușor de observat într-un cariotip uman de cromozomi omologi. Cromosomul 1 este un exemplu de centromer metacentric, cromozomul 5 este un exemplu de centromere submetacentric, iar cromozomul 13 este un exemplu de centromere acrocentric.

Segregarea cromozomilor în mitoză

• Înainte de începerea mitozei, celula intră într-o etapă cunoscută sub denumirea de interfaza în care își reproduce ADN-ul în pregătirea diviziunii celulare. Se formează cromatide surori care sunt unite la centromii lor.
• În prophase de mitoză, regiunile specializate pe centromine numite kinetochore atașează cromozomii la fibrele polare ale fusului. Kinetocoroanele sunt compuse dintr-o serie de complexe proteice care generează fibre kinetochore, care se atașează de fibrele fusului. Aceste fibre ajută la manipularea și separarea cromozomilor în timpul diviziunii celulare.
• Pe parcursul metafază, cromozomii sunt menținuți pe placa metafazei prin forțele egale ale fibrelor polare care împing pe centromeres.
• Pe parcursul anafaza, perechi de centromeri în fiecare cromozom distinct încep să se depășească pe măsură ce cromozomii fiici sunt atrași mai întâi spre capetele opuse ale celulei.
• Pe parcursul telofază, nucleele nou formate cuprind cromozomi fiici separați.

După citokinezie (divizarea citoplasmei), se formează două celule fiice distincte.

Segregarea cromozomilor în meioză

În meioză, o celulă trece prin două etape ale procesului de divizare. Aceste etape sunt meioza I și meioza II.

• Pe parcursul metafază I, centromerele cromozomilor omologi sunt orientate către poli de celule opuse. Aceasta înseamnă că cromozomii omologi se vor atașa la regiunile centromerelor lor de fibrele fusului care se extind de la unul dintre cei doi poli celulari.
• Când fibrele fusului se scurtează în timpul anafază I, cromozomii omologi sunt atrași către poli de celule opuse, dar cromatidele surori rămân împreună.
• În meioza II, fibrele axului care se extind de la ambii poli celulari se atașează de cromatide surori la centromii lor. Cromatidele surori sunt separate în anafază II când fibrele axului le trag spre poli opuși.

Mioza duce la divizarea, separarea și distribuția cromozomilor între cele patru celule fiice noi. Fiecare celulă este haploidă, conținând doar jumătate din numărul de cromozomi ca celulă inițială.

Anomalii centromere

Centromeres joacă un rol important prin participarea la procesul de separare a cromozomilor. Cu toate acestea, structura lor le poate face posibile pentru reamenajarea cromozomilor. Menținerea integrității centromerelor intacte este astfel o muncă importantă pentru celulă. Anomaliile centromerelor au fost legate de diferite boli precum cancerul.