EIN Zentromer ist eine Region auf einem Chromosom, die sich verbindet Schwesterchromatiden. Schwesterchromatiden sind doppelsträngige, replizierte Chromosomen, die sich während der Zellteilung bilden. Die Hauptfunktion des Zentromers besteht darin, als Bindungsort für zu dienen Spindelfasern während der Zellteilung. Die Spindelvorrichtung verlängert sich Zellen und trennt Chromosomen um sicherzustellen, dass jeder neue Tochterzelle hat die richtige Anzahl von Chromosomen am Ende von Mitose und Meiose.
Das DNA im Zentromerbereich besteht ein Chromosom aus dicht gepackten Chromatin bekannt als Heterochromatin. Heterochromatin ist sehr verdichtet und ist daher nicht transkribiert. Aufgrund seiner Heterochromatin-Zusammensetzung färbt sich die Zentromerregion mit Farbstoffen dunkler als die anderen Regionen eines Chromosoms.
Die zentralen Thesen
- Centromere sind Regionen auf einem Chromosom, die Schwesterchromatiden verbinden, deren Hauptfunktion darin besteht, Spindelfasern bei der Zellteilung zu binden.
- Während sich Zentromere typischerweise im zentralen Bereich eines Chromosoms befinden, können sie sich auch in der Nähe des mittleren Bereichs oder an einer Reihe verschiedener Positionen auf dem Chromosom befinden.
- Spezialisierte Zonen auf Zentromeren, die als Kinetochoren bezeichnet werden, binden die Chromosomen in der Prophase der Mitose an Spindelfasern.
- Kinetochoren haben Proteinkomplexe, die Kinetochorfasern erzeugen. Diese Fasern helfen, Chromosomen während der Zellteilung zu orientieren und zu trennen.
- In der Meiose, in der Metaphase I, sind die Zentromere homologer Chromosomen auf entgegengesetzte Zellpole ausgerichtet Während der Meiose II haften Spindelfasern, die sich von beiden Zellpolen erstrecken, an ihren Schwesterchromatiden Zentromere.
Lage des Zentromers
Ein Zentromer befindet sich nicht immer im zentralen Bereich von a Chromosom. Ein Chromosom besteht aus einer kurzen Armregion (p Arm) und eine lange Armregion (q Arm), die durch eine Zentromerregion verbunden sind. Centromere können sich in der Nähe des mittleren Bereichs eines Chromosoms oder an einer Reihe von Positionen entlang des Chromosoms befinden.
- Metazentrisch Zentromere befinden sich in der Nähe des Chromosomenzentrums.
- Submetazentrisch Zentromere sind nicht zentral angeordnet, so dass ein Arm länger als der andere ist.
- Akrozentrisch Zentromere befinden sich nahe dem Ende eines Chromosoms.
- Telezentrisch Zentromere befinden sich am Ende oder in der Telomerregion eines Chromosoms.
Die Position des Zentromers ist in einem menschlichen Karyotyp von leicht zu beobachten homologe Chromosomen. Chromosom 1 ist ein Beispiel für ein metazentrisches Zentromer, Chromosom 5 ist ein Beispiel für ein submetazentrisches Zentromer und Chromosom 13 ist ein Beispiel für ein akrozentrisches Zentromer.
Chromosomensegregation bei Mitose
- Vor dem Beginn der Mitose wurde die Zelle tritt in eine als Interphase bekannte Phase ein, in der es repliziert seine DNA in Vorbereitung auf die Zellteilung. Es bilden sich Schwesterchromatiden, die an ihren Zentromeren verbunden sind.
- Im Prophase der Mitose, spezialisierte Regionen auf Zentromeren genannt Kinetochoren Befestigen Sie Chromosomen an polaren Spindelfasern. Kinetochoren bestehen aus einer Reihe von Protein Komplexe, die Kinetochorfasern erzeugen, die sich an Spindelfasern anlagern. Diese Fasern helfen, Chromosomen während der Zellteilung zu manipulieren und zu trennen.
- Während MetaphaseChromosomen werden durch die gleichen Kräfte der auf die Zentromere drückenden polaren Fasern an der Metaphasenplatte gehalten.
- Während Anaphasegepaarte Zentromere in jedem einzelnen Chromosom beginnen sich auseinander zu bewegen als Tochterchromosomen werden zuerst zentromer zu entgegengesetzten Enden des gezogen Zelle.
- Während Telophaseneu gebildete Kerne umschließen getrennte Tochterchromosomen.
Nach der Zytokinese (Teilung des Zytoplasmas) werden zwei unterschiedliche Tochterzellen gebildet.
Chromosomensegregation bei Meiose
Bei der Meiose durchläuft eine Zelle zwei Phasen des Teilungsprozesses. Diese Stadien sind Meiose I und Meiose II.
- Während Metaphase I.sind die Zentromere homologer Chromosomen auf entgegengesetzte Zellpole ausgerichtet. Dies bedeutet, dass homologe Chromosomen an ihren Zentromerregionen an Spindelfasern anhaften, die sich nur von einem der beiden Zellpole erstrecken.
- Wenn sich Spindelfasern während verkürzen Anaphase I.homologe Chromosomen werden zu entgegengesetzten Zellpolen gezogen, aber Schwesterchromatiden bleiben zusammen.
- Im Meiose IISpindelfasern, die sich von beiden Zellpolen erstrecken, heften sich an ihren Zentromeren an Schwesterchromatiden an. Schwesterchromatiden werden in getrennt Anaphase II Wenn Spindelfasern sie zu entgegengesetzten Polen ziehen.
Meiose führt zur Teilung, Trennung und Verteilung von Chromosomen unter vier neuen Tochterzellen. Jede Zelle ist haploide, enthält nur die Hälfte der Chromosomenzahl wie die ursprüngliche Zelle.
Centromer-Anomalien
Centromere spielen eine wichtige Rolle, indem sie am Trennungsprozess für Chromosomen teilnehmen. Ihre Struktur kann ihnen jedoch Orte für Chromosomenumlagerungen ermöglichen. Die Integrität der Zentromere intakt zu halten, ist daher eine wichtige Aufgabe für die Zelle. Centromer-Anomalien wurden mit verschiedenen Krankheiten wie in Verbindung gebracht Krebs.