Poloha centra a separace chromozomů

A centromere je oblast na chromozomu, která se připojuje chromatidy sestry. Sesterské chromatidy jsou dvouřetězcové replikované chromozomy, které se tvoří při dělení buněk. Primární funkcí centromery je sloužit jako místo připoutání vlákna vřetena během dělení buněk. Vřetenové zařízení se protahuje buňky a odděluje se chromozomy zajistit, aby každý nový dcera buňka má správný počet chromozomů po dokončení mitóza a redukční dělení buněk.

DNA v oblasti centromery je chromozom složen z pevně zabalených chromatin známý jako heterochromatin. Heterochromatin je velmi kondenzovaný, a proto není přepsána. V důsledku svého heterochromatinového složení se oblast centromery barví tmavší barvou než ostatní oblasti chromozomu.

Klíč s sebou

Centromera není vždy umístěna ve střední oblasti a chromozóm. Chromozom se skládá z oblasti krátkých ramen (paže) a oblast dlouhého ramene (q paže), které jsou spojeny regionem centromery. Centromery mohou být umístěny v blízkosti střední oblasti chromozomu nebo v řadě pozic podél chromozomu.

• Metacentrický centromery jsou umístěny poblíž chromozomového centra.
• Submetacentrické centromery jsou umístěny necentricky, takže jedno rameno je delší než druhé.
• Acrocentric centromery jsou umístěny blízko konce chromozomu.
• Telocentric centromery se nacházejí na konci nebo v oblasti telomeru chromozomu.

Poloha centromery je snadno pozorovatelná u lidského karyotypu homologní chromozomy. Chromozom 1 je příkladem metacentrické centromery, chromozom 5 je příkladem submetacentrické centromery a chromozom 13 je příkladem acrocentrické centromery.

• Před začátkem mitózy buňka vstoupí do fáze známé jako mezifáze, kde je replikuje svou DNA v přípravě na buněčné dělení. Vznikají sestry chromatidů, které jsou spojeny v centromerech.
• v proroctví mitózy, tzv. specializované regiony na centromerech kinetochores připojte chromozomy k vřetenovým polárním vláknům. Kinetochores jsou složeny z několika protein komplexy, které generují kinetochore vlákna, která se váží na vřetenová vlákna. Tato vlákna pomáhají manipulovat a oddělit chromozomy během dělení buněk.
• V průběhu metafáza, chromozomy jsou drženy na metafázové desce stejnými silami polárních vláken, které tlačí na centromery.
• V průběhu anafáze, začaly se párové centromery v každém odlišném chromozomu rozkládat jako dceřiné chromozomy jsou přitahovány centromeru nejprve k protilehlým koncům buňka.
• V průběhu telophase, nově vytvořená jádra uzavírají oddělené dceřiné chromozomy.

Po cytokineze (dělení cytoplazmy) se vytvoří dvě odlišné dceřiné buňky.

V meióze prochází buňka dvěma fázemi procesu dělení. Tyto fáze jsou meióza I a meióza II.

• V průběhu metafáze I, centromery homologních chromozomů jsou orientovány na protilehlé póly buněk. To znamená, že homologní chromozomy se budou v jejich centromerových oblastech navazovat na vřetenová vlákna vyčnívající pouze z jednoho ze dvou pólových buněk.
• Když se během vřetena vlákna zkrátí anafáze I, homologní chromozomy jsou přitahovány k opačným pólovým buňkám, ale sestry chromatidů zůstávají pohromadě.
• v meióza II, vřetenová vlákna vyčnívající z obou pólových buněk se připojují k sesterským chromatidům v jejich centromerech. Sesterské chromatidy jsou odděleny anafáza II když je vlákno vřetena přitáhne k protilehlým pólům.

Výsledkem meiózy je rozdělení, separace a distribuce chromozomů mezi čtyři nové dceřiné buňky. Každá buňka je haploidobsahující pouze polovinu počtu chromozomů jako původní buňka.

Centromery hrají důležitou roli tím, že se účastní procesu separace chromozomů. Jejich struktura jim však může umožnit místa pro chromozomové přestavby. Udržování celistvosti centromerů je tedy pro buňku důležitou prací. Centromerní anomálie byly spojeny s různými nemocemi, jako je rakovina.