إن kinetochore عبارة عن بنية بروتينية متخصصة في تحريك الكروموسومات - الشعيرات التي تحتوي على مادة وراثية - في الخلية التي ستقسم بواسطة أي من عمليتي انقسام الخلية (الانقسام أو الانقسام الاختزالي).
تتشكل Kinetochores عن طريق تجميع بروتينات مختلفة في منطقة تسمى centromere ، والتي تقع في وسط كروموسوم مكرر. السنترومير هو نقطة الاتصال الرئيسية بين الأنابيب الدقيقة للمغزل والكروموسومات ، بحيث يمكن توزيعها بالتساوي بين الخلايا الناتجة.
تحتوي بعض الكائنات الحية على هذه المنطقة المركزية فقط حيث يقع المركز. تسمى هذه الكائنات "أحادية المركز" وتشمل الفقاريات وجزءًا كبيرًا من النباتات والفطريات.
على العكس من ذلك ، هناك بعض الكائنات الحية مثل الديدان الخيطية (الديدان المسطحة) وبعض النباتات التي تجمع الحركات الحركية في مركز منتشر على طول الكروموسوم ، وتسمى هذه الكائنات "مركزية كاملة".
هيكل kinetochore
يتكون kinetochore من منطقة داخلية ومنطقة خارجية. ترتبط المنطقة الداخلية بالسنترومير من خلال حمض نووي عالي التكرار يسمى "الحمض النووي المركزي". تتجمع هذه المادة في شكل متخصص من الكروماتين.
المنطقة الخارجية من kinetochore غنية بالبروتينات ، والتي تعمل على الاتصال بالأنابيب الدقيقة التي تشكل ألياف المغزل في كل طرف من أقطاب الخلية على وشك الانقسام. هذه المكونات الديناميكية تعمل فقط أثناء الانقسام.
تم وصف منطقة ثالثة تسمى التاج الليفي ، والتي تقع بين الأجزاء الداخلية والخارجية. يتم إنشاء التاج الليفي من شبكة من البروتينات الدائمة والمؤقتة ، وتتمثل وظيفته في المساعدة في تنظيم ارتباط الأنابيب الدقيقة باللوحة الخارجية.
تعمل كل منطقة بطريقة معينة للمساعدة في فصل الكروماتيدات الشقيقة. تحدث أنشطتهم وعلاقاتهم فقط أثناء انقسام الخلية وهي ضرورية لأنها تساعد في فصل الكروماتيدات. كل كروماتيد له حركته الخاصة.
وظائف Kinetochore
يؤدي kinetochore العديد من الوظائف المهمة للخلية المنقسمة ، بما في ذلك ما يلي:
- ارتباط نهايات الأنابيب الدقيقة بالكروموسومات
- فحص هذه النقابات قبل انقسام الخلية
-تفعيل نقطة تفتيش لتأخير تقدم دورة الخلية (إذا تم الكشف عن عيوب)
- توليد القوة اللازمة لتعبئة الكروموسومات نحو القطبين.
الأهمية في انقسام الخلية
خلال دورة الخلية ، يتم إجراء الفحوصات في مراحل معينة لضمان حدوث انقسام الخلية بشكل صحيح وبدون أخطاء.
يتضمن أحد الفحوصات التأكد من أن ألياف المغزل متصلة بشكل صحيح بالكروموسومات في حركاتها الحركية. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقد ينتهي الأمر بالخلية بعدد خاطئ من الكروموسومات.
عند اكتشاف الأخطاء ، تتوقف عملية دورة الخلية حتى يتم إجراء التصحيحات. إذا كان لا يمكن تصحيح هذه الأخطاء ، فإن الخلية سوف تدمر نفسها من خلال عملية تسمى موت الخلايا المبرمج.
أخيرًا ، يعد kinetochore آلة جزيئية أساسية تدفع الفصل الكروموسوم أثناء الانقسام والانقسام الاختزالي. تم التعرف على حوالي 100 بروتين مع مجموعة واسعة من الوظائف المهمة للانقسام السليم للخلايا.
المراجع
- ألبرتسون ، دي جي ، وتومسون ، جي إن (1993). الفصل بين الكروموسومات الشاملة في الانقسام الاختزالي في الديدان الخيطية ، Caenorhabditis elegans. أبحاث الكروموسوم ، 1 (1) ، 15-26.
- Chan، GK، Liu، ST، & Yen، TJ (2005). هيكل ووظيفة Kinetochore. الاتجاهات في بيولوجيا الخلية ، 15 (11) ، 589-598.
- Cheeseman ، IM (2016). Kinetochore. وجهات نظر كولد سبرينج هاربور في علم الأحياء ، 6 (7) ، 1-19.
- كليفلاند ، دي دبليو ، ماو ، واي ، وسوليفان ، كيه إف (2003). Centromeres و kinetochores: من علم التخلق إلى إشارات نقطة التفتيش الانقسامية. الخلية، 112 (4) ، 407-421.
- جونسون ، إم كيه ، ووايز ، دي إيه (2009). يتحرك Kinetochore للأمام: مساهمات التقنيات الجزيئية والجينية في فهمنا للانقسام المتساوي. BioScience، 59 (11) ، 933-943.
- لوديش ، هـ ، بيرك ، أ ، كايزر ، سي ، كريجر ، إم ، بريتشر ، إيه ، بلويج ، إتش ، آمون ، إيه ومارتن ، ك. (2016). بيولوجيا الخلية الجزيئية (الطبعة الثامنة). دبليو فريمان وشركاه.
- ماياتو ، هـ. (2004). الواجهة الديناميكية للأنابيب الحركية الدقيقة. مجلة العلوم الخلوية، 117 (23) ، 5461-5477.
- فان هوف ، جي جي ، ترومر ، إي ، فان ويجك ، إل إم ، سنيل ، بي ، آند كوبس ، جي جي (2017). الديناميات التطورية لشبكة kinetochore في حقيقيات النوى كما يتضح من علم الجينوم المقارن. تقارير EMBO ، 1-13.