Wissenschaft

Zentromerort und Chromosomentrennung

Ein Zentromer ist eine Region auf einem Chromosom, die Schwesterchromatiden verbindet . Schwesterchromatiden sind doppelsträngige, replizierte Chromosomen, die sich während der Zellteilung bilden. Die Hauptfunktion des Zentromers besteht darin ,  während der Zellteilung als Befestigungsort für Spindelfasern zu dienen . Der Spindelapparat verlängert die Zellen und trennt die Chromosomen,  um sicherzustellen, dass jede neue Tochterzelle nach Abschluss von Mitose und Meiose die richtige Anzahl von Chromosomen aufweist .

Die DNA in der Zentromerregion eines Chromosoms besteht aus dicht gepacktem Chromatin, das als Heterochromatin bekannt ist. Heterochromatin ist sehr kondensiert und wird 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.
  • Bei der Meiose, in der Metaphase I, sind die Zentromere homologer Chromosomen auf entgegengesetzte Zellpole ausgerichtet, während bei der Meiose II Spindelfasern, die sich von beiden Zellpolen erstrecken, an ihren Zentromeren an Schwesterchromatiden anhaften.

Lage des Zentromers

Ein Zentromer befindet sich nicht immer im zentralen Bereich eines Chromosoms. Ein Chromosom besteht aus einer kurzen Armregion ( p-Arm ) und einer langen 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. .

  • Metazentrische Zentromere befinden sich in der Nähe des Chromosomenzentrums.
  • Submetazentrische Zentromere sind nicht zentral angeordnet, so dass ein Arm länger als der andere ist.
  • Akrozentrische Zentromere befinden sich nahe dem Ende eines Chromosoms.
  • Telozentrische Zentromere befinden sich am Ende oder in der Telomerregion eines Chromosoms.

Die Position des Zentromers ist in einem menschlichen Karyotyp homologer Chromosomen leicht zu beobachten . 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 tritt die Zelle in ein als Interphase bekanntes Stadium ein, in dem sie ihre DNA zur Vorbereitung der Zellteilung repliziert. Es bilden sich Schwesterchromatiden, die an ihren Zentromeren verbunden sind.
  • In der Prophase der Mitose binden spezialisierte Regionen auf Zentromeren, die als Kinetochoren bezeichnet werden, Chromosomen an polare Spindelfasern. Kinetochoren bestehen aus einer Reihe von Proteinkomplexen. die Kinetochorfasern erzeugen, die sich an Spindelfasern anlagern. Diese Fasern helfen, Chromosomen während der Zellteilung zu manipulieren und zu trennen.
  • Während der Metaphase werden Chromosomen durch die gleichen Kräfte der polaren Fasern, die auf die Zentromere drücken, an der Metaphasenplatte gehalten.
  • Während der Anaphase , in jede einzelne Chromosom gepaart Romeren beginnen auseinander zu bewegen als Tochterchromosomen Zentromer ersten Richtung entgegengesetzten Enden der gezogen werden Zelle .
  • Während der Telophase schließen neu gebildete Kerne getrennte Tochterchromosomen ein.

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 der 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 die Spindelfasern während der Anaphase I verkürzen , werden homologe Chromosomen zu entgegengesetzten Zellpolen gezogen, aber Schwesterchromatiden bleiben zusammen.
  • Bei der Meiose II binden sich Spindelfasern, die sich von beiden Zellpolen erstrecken, an ihren Zentromeren an Schwesterchromatiden. Schwesterchromatiden werden in Anaphase II getrennt, wenn Spindelfasern sie zu entgegengesetzten Polen ziehen.
  • Meiose führt zur Teilung, Trennung und Verteilung von Chromosomen unter vier neuen Tochterzellen. Jede Zelle ist haploide und enthält nur die Hälfte der Chromosomen 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 Krebs in Verbindung gebracht .

    Similar Posts

    Schreibe einen Kommentar

    Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.