kinetochoreเป็นโครงสร้างของโปรตีนที่มีความเชี่ยวชาญในการย้ายโครโมโซม - เส้นใยที่มีสารพันธุกรรม - ในเซลล์ที่เป็นไปหารด้วยทั้งสองกระบวนการของการแบ่งเซลล์ (เซลล์หรือเซลล์ชนิดหนึ่ง)
Kinetochores เกิดขึ้นจากการรวมตัวของโปรตีนต่างๆในบริเวณที่เรียกว่า centromere ซึ่งอยู่ตรงกลางของโครโมโซมที่ซ้ำกัน เซนโทรเมียร์เป็นจุดเชื่อมต่อหลักระหว่างไมโครทูบูลของแกนหมุนและโครโมโซมเพื่อให้สามารถกระจายสิ่งเหล่านี้ได้อย่างเท่าเทียมกันระหว่างเซลล์ที่เกิดขึ้น
สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีเฉพาะบริเวณภาคกลางเท่านั้นที่เป็นที่ตั้งของเซนโทรเมียร์ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่า "monocentric" และรวมถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังพืชส่วนใหญ่และเชื้อรา
ในทางตรงกันข้ามมีสิ่งมีชีวิตบางชนิดเช่นไส้เดือนฝอย (หนอนตัวแบน) และพืชบางชนิดที่ประกอบไคเนโตชอร์ในเซนโทรเมียร์แบบกระจายไปตามโครโมโซมสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่า "โฮโลเซนตริก"
โครงสร้างของจลนศาสตร์
จลนศาสตร์ประกอบด้วยพื้นที่ด้านในและด้านนอก บริเวณด้านในเชื่อมต่อกับเซนโทรเมียร์ผ่านดีเอ็นเอที่ทำซ้ำกันมากเรียกว่า "เซนโทรเมอริกดีเอ็นเอ" สารนี้ประกอบเป็นโครมาตินในรูปแบบพิเศษ
บริเวณด้านนอกของ kinetochore นั้นอุดมไปด้วยโปรตีนซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อกับ microtubules ที่ประกอบเป็นเส้นใยสปินเดิลที่ปลายแต่ละด้านของขั้วของเซลล์ที่กำลังจะแบ่งตัว ส่วนประกอบแบบไดนามิกเหล่านี้ทำงานเฉพาะในช่วงไมโทซิส
มีการอธิบายบริเวณที่สามที่เรียกว่า Fibrous Crown ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างชิ้นส่วนภายในและภายนอก มงกุฎเส้นใยถูกสร้างขึ้นจากเครือข่ายของโปรตีนถาวรและชั่วคราวและหน้าที่ของมันคือช่วยควบคุมการยึดติดของ microtubules กับแผ่นด้านนอก
แต่ละภูมิภาคทำงานในลักษณะเฉพาะเพื่อช่วยในการแยกโครมาทิดของน้องสาว กิจกรรมและความสัมพันธ์ของพวกเขาเกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างการแบ่งเซลล์และมีความสำคัญเนื่องจากช่วยแยกโครมาทิด โครมาทิดแต่ละตัวมีไคเนโตชอร์ของตัวเอง
ฟังก์ชัน Kinetochore
kinetochore ทำหน้าที่สำคัญหลายอย่างสำหรับเซลล์ที่แบ่งตัว ได้แก่ :
- การจับปลาย microtubules กับโครโมโซม
- ตรวจสอบสหภาพแรงงานเหล่านี้ก่อนการแบ่งเซลล์
- การเปิดใช้งานจุดตรวจเพื่อชะลอการลุกลามของวัฏจักรเซลล์ (หากตรวจพบข้อบกพร่อง)
- การสร้างแรงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายโครโมโซมไปที่ขั้ว
ความสำคัญในการแบ่งเซลล์
ในระหว่างวัฏจักรของเซลล์จะมีการตรวจสอบในบางขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นอย่างเหมาะสมและไม่มีข้อผิดพลาด
การตรวจสอบอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบให้แน่ใจว่าเส้นใยแกนหมุนยึดติดกับโครโมโซมอย่างถูกต้องในจลนศาสตร์ของพวกมัน หากไม่เป็นเช่นนั้นเซลล์อาจมีจำนวนโครโมโซมไม่ถูกต้อง
เมื่อตรวจพบข้อผิดพลาดกระบวนการวัฏจักรของเซลล์จะหยุดลงจนกว่าจะมีการแก้ไข หากไม่สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดเหล่านี้ได้เซลล์จะทำลายตัวเองผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการตายของเซลล์
ในที่สุดไคเนโตชอร์เป็นเครื่องจักรโมเลกุลที่สำคัญซึ่งขับเคลื่อนการแยกโครโมโซมระหว่างไมโทซิสและไมโอซิส มีการระบุโปรตีน 100 ชนิดที่มีหน้าที่หลากหลายที่สำคัญต่อการแบ่งเซลล์อย่างเหมาะสม
อ้างอิง
- Albertson, DG และ Thomson, JN (1993) การแยกโครโมโซมโฮโลเซนตริกที่ไมโอซิสในไส้เดือนฝอย Caenorhabditis elegans การวิจัยโครโมโซม, 1 (1), 15–26
- Chan, GK, Liu, ST, & Yen, TJ (2005). โครงสร้างและหน้าที่ของ Kinetochore แนวโน้มทางชีววิทยาของเซลล์, 15 (11), 589–598
- Cheeseman, IM (2016). Kinetochore มุมมองของ Cold Spring Harbor ในชีววิทยา, 6 (7), 1–19
- Cleveland, DW, Mao, Y. และ Sullivan, KF (2003) Centromeres และ kinetochores: จาก epigenetics ไปจนถึง mitotic จุดตรวจสัญญาณ เซลล์, 112 (4), 407-421
- Johnson, MK, & Wise, DA (2009). Kinetochore เคลื่อนไปข้างหน้า: การมีส่วนร่วมของเทคนิคโมเลกุลและพันธุกรรมเพื่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับไมโทซิส ชีววิทยาศาสตร์, 59 (11), 933-943.
- Lodish, H. , Berk, A. , Kaiser, C. , Krieger, M. , Bretscher, A. , Ploegh, H. , Amon, A. & Martin, K. (2016) ชีววิทยาระดับโมเลกุล (ฉบับที่ 8). WH Freeman และ บริษัท
- ไมอาโตะ, เอช. (2004). อินเทอร์เฟซ kinetochore-microtubule แบบไดนามิก วารสารวิทยาศาสตร์เซลล์, 117 (23), 5461–5477.
- van Hooff, JJ, Tromer, E. , van Wijk, LM, Snel, B. , & Kops, GJ (2017) พลวัตเชิงวิวัฒนาการของเครือข่ายจลนศาสตร์ในยูคาริโอตที่เปิดเผยโดยจีโนมิกส์เปรียบเทียบ EMBO Reports, 1–13