Das Kinetochor ist eine Proteinstruktur, die darauf spezialisiert ist, Chromosomen - die Filamente, die genetisches Material enthalten - in einer Zelle zu bewegen, die sich durch einen der beiden Prozesse der Zellteilung (Mitose oder Meiose) teilen wird.
Kinetochoren werden durch Zusammenbau verschiedener Proteine in einem Bereich gebildet, der als Zentromer bezeichnet wird und sich im Zentrum eines duplizierten Chromosoms befindet. Das Zentromer ist der Hauptverbindungspunkt zwischen den Mikrotubuli der Spindel und den Chromosomen, so dass diese gleichmäßig auf die resultierenden Zellen verteilt werden können.
Einige Organismen haben nur diese zentrale Region, in der sich das Zentromer befindet. Diese Organismen werden als "monozentrisch" bezeichnet und umfassen Wirbeltiere, einen großen Teil der Pflanzen und Pilze.
Im Gegenteil, es gibt einige Organismen wie Nematoden (flache Würmer) und einige Pflanzen, die die Kinetochoren in einem diffusen Zentromer entlang des Chromosoms zusammensetzen. Diese Organismen werden als "holozentrisch" bezeichnet.
Struktur des Kinetochors
Ein Kinetochor besteht aus einem inneren Bereich und einem äußeren Bereich. Die innere Region ist durch hoch repetitive DNA, die als "zentromere DNA" bezeichnet wird, mit dem Zentromer verbunden. Dieses Material bildet eine spezielle Form von Chromatin.
Der äußere Bereich des Kinetochors ist reich an Proteinen, die dazu dienen, sich mit den Mikrotubuli zu verbinden, aus denen die Spindelfasern an jedem Ende der sich teilenden Pole einer Zelle bestehen. Diese dynamischen Komponenten wirken nur während der Mitose.
Es wurde eine dritte Region beschrieben, die als faserige Krone bezeichnet wird und sich zwischen dem inneren und dem äußeren Teil befindet. Die faserige Krone besteht aus einem Netzwerk permanenter und temporärer Proteine und hat die Aufgabe, die Anhaftung von Mikrotubuli an der Außenplatte zu regulieren.
Jede Region arbeitet auf eine bestimmte Weise, um die Trennung von Schwesterchromatiden zu unterstützen. Ihre Aktivitäten und Beziehungen treten nur während der Zellteilung auf und sind wichtig, da sie zur Trennung von Chromatiden beitragen. Jedes Chromatid hat seinen eigenen Kinetochor.
Kinetochore-Funktionen
Das Kinetochor erfüllt viele wichtige Funktionen für die sich teilende Zelle, einschließlich der folgenden:
-Die Bindung der Enden von Mikrotubuli an Chromosomen
-Überprüfen Sie diese Gewerkschaften vor der Zellteilung
-Die Aktivierung eines Kontrollpunkts, um das Fortschreiten des Zellzyklus zu verzögern (wenn Defekte festgestellt werden)
-Die Erzeugung der Kraft, die erforderlich ist, um die Chromosomen in Richtung der Pole zu mobilisieren.
Bedeutung bei der Zellteilung
Während des Zellzyklus werden in bestimmten Phasen Überprüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Zellteilung ordnungsgemäß und fehlerfrei erfolgt.
Bei einer der Überprüfungen wird sichergestellt, dass die Spindelfasern in ihren Kinetochoren korrekt an den Chromosomen befestigt sind. Wenn nicht, könnte die Zelle mit der falschen Anzahl von Chromosomen enden.
Wenn Fehler erkannt werden, stoppt der Zellzyklusprozess, bis Korrekturen vorgenommen werden. Wenn diese Fehler nicht korrigiert werden können, zerstört sich die Zelle durch einen als Apoptose bezeichneten Prozess selbst.
Schließlich ist das Kinetochor eine wesentliche molekulare Maschine, die die Chromosomensegregation während Mitose und Meiose antreibt. Es wurden etwa 100 Proteine mit einem breiten Funktionsumfang identifiziert, die für eine ordnungsgemäße Zellteilung wichtig sind.
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