동원체는 세포 분열 동안 함께 자매 분체를 보유 근본적인 염색체 구조이다. 또한 스핀들의 미세 소관이 결합하여 세포 분열이 끝날 때 염색체를 분리하는 곳입니다.
Centromeres는 1882 년에 의사이자 연구원 인 Walther Flemming (1843-1905)이 세포 분열의 상세한 특성을 분석했을 때 처음으로 설명했습니다.
중심에 중심이있는 염색체의 기본 구조. 출처 : lifeder.com
Centromeres는 "접착 영역"또는 "kinetochores"라고도합니다. 그러나 현재 이들은 키 네토 코레를 형성하는 DNA와 단백질 복합체의 결합 부위라는 것이 알려져 있습니다.
개념
모든 생명체에서 중심체의 기능은 동일하지만 각 종은 고유 한 특성을 나타내며 구조, 크기 및 복잡성 측면에서 종간 차이가있을 수 있습니다.
인간 중심체의 그래픽 표현 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Silvia3) 중심체의 일부인 DNA는 지속적으로 변형 (진화)을 거치며, 이는 진화론 적으로 매우 가까운 경우에도 종간에 상당한 차이가 있음을 의미합니다.
과학자들에게 중심체 연구는 쉬운 일이 아닙니다. 식물과 동물에서 이러한 "구조"또는 "영역"은 위성과 유사한 게놈의 일부 (매우 반복적)에 포함되어있어 다음 기술을 사용하여 매핑하기가 어렵 기 때문입니다. 기존 시퀀싱.
중심체 영역의 돌연변이는 인간에게 심각한 생리 학적 영향을 미칩니다. 그 구조 및 기능의 이상은 치명적이거나 암, 불임 및 출생 장애와 함께 선천성 및 후천성 질환과 관련이 있습니다.
Centromere 특성
Centromeres는 이종 염색체 형태의 DNA의 매우 반복적 인 영역을 포함하는 염색체의 일부입니다. 이 영역은 세포 분열 동안 자매 염색 분체의 부착 및 분리에 특화되어 있습니다.
일반적으로 centromeres는 연속적으로 정렬되고 heterochromatin과 euchromatin 사이의 경계에 가까운 가장 오래된 DNA 시퀀스를 포함합니다. 즉 centromeres는 매우 이색 성 영역입니다.
Centromeric sequence는 일반적으로 위성 DNA와 transposable 요소의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 두 유형의 서열 모두 중심체에 포함 된 대부분의 DNA를 나타냅니다.
다른 종의 중심체 영역에서 DNA의 조직 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Gouttegd) 현재 centromeres는 다양한 후 성적 과정을 거치는 게놈 DNA로 구성된 복잡한 구조로 간주됩니다.
중심체는 염색체의 염색질 부분이므로 "포장"을 선호하는 DNA와 히스톤 단백질의 복합체에 의해 형성됩니다.
그러나 중심체 영역의 뉴 클레오 솜은 히스톤 H3 단백질을 보유하지 않습니다. 대신에 그들은 당업자가 확인한 변형을 가지며, 이는 중심 특이 적이다.
이 히스톤 유사 단백질은 종에 따라 상당히 다릅니다. 포유류에서는 이것은 CENP-A로 알려져 있으며, 절지 동물에서는 CID, 곰팡이 및 효모에서는 Cse4라고합니다.
중심체에서 CENH3 단백질의 특정 차이 덕분에 그 특성과 특성은 종, 특히 염색체의 중심체 영역을 식별하는 데 사용됩니다.
위치
염색체에서 중심체의 위치는 핵형에서 일반적으로 "일차 수축"이라고하는 "좁아지는"것으로 시각화됩니다.
일부 유기체에서는 중심체가 한 영역에서 발견되지 않고 오히려 "확산"되어 방추의 섬유가 전체 염색체를 따라 결합 할 수 있습니다. 이 염색체는 확산 중심체로 알려져 있습니다.
holocentric 또는 diffuse centromere chromosome과 다른 metacentric chromosome (하나의 centromere 만 가지고 있기 때문에 "monocentric"이라고도 함) 다이어그램 (출처 : Mandrioli & Manicardi via Wikimedia Commons) centromere의 위치는 염색체가 취할 모양을 나타냅니다. 핵 분열 중에. 중심체가 염색체의 중간 점에 있으면 분열하는 세포의 반대 극으로 분리되어 "V"모양을 취합니다.
반대로 중심체가 염색체의 끝 중 하나 근처에 있으면 자매 염색체에서 분리 될 때 분리하는 동안 "J"모양이됩니다. 마찬가지로, 중심체가 염색체의 끝에 있으면 분리로 인해 "딱딱한 막대"모양이됩니다.
염색체에서 중심체의 위치는 두 팔의 길이 (짧은 또는 "p"와 긴 또는 "q") 사이의 관계를 나타냄을 언급하는 것이 중요합니다. 이 관계는 각 염색체 유형에 대해 매우 구체적입니다.
중심체의 위치에 따라 세 가지 유형의 염색체가 인식됩니다.
염색체 유형 및 중심체의 위치. A : 짧은 팔 (p). B : 센트로 메어. C. 긴 팔 (q). D : 자매 염색 분체. I-Telocentric : 중심이 정상 근처에 있습니다. 팔이 다소 보인다. II-Acrocentric : q arm은 p arm보다 길지만 telocentrics보다 깁니다. III-Submetacentric : 팔 p와 q는 길이가 비슷하지만 같지는 않습니다. IV-Metacentric : 길이가 동일한 q 및 p 암. Fockey003
Telocentric 염색체
이 염색체는 두 개의 염색질“팔”중 하나의 끝에 중심체를 가지고 있습니다. 그들은 세포 분열에서 극쪽으로 분리되는 동안 단단한 막대 형태로 움직이는 것들입니다.
Acrocentric 염색체
이 유형의 염색체에서 중심체는 다른 쪽보다 한쪽 끝쪽으로 더 많이 이동하는 것으로 나타났습니다. 세포가 분열되고 염색체가 분리 될 때, acrocentric 염색체는 "J"모양을 획득하는 것입니다.
Metacentric 염색체
Metacentric 염색체는 같은 길이의 두 팔을 분리하는 염색체 중앙 전체에 중심체를 가지고 있습니다. 중심체의 위치로 인해 metacentric 염색체는 세포 분열의 후기 동안 V 모양으로 분비됩니다.
함수
Centromeres는 모든 진핵 생물에서 염색체의 효과적인 분비를위한 보편적 인 수단입니다. 그들은 감수 분열 또는 유사 분열 동안 염색체 또는 염색체를 분리하기 위해 정밀한 기계적 힘을 발휘하는 미 세관의 결합 부위입니다.
centromere의 특정 기능은 자매 염색체의 부착 및 분리, 미세 소관의 고정, 딸 세포로 분리되는 동안 염색체의 이동, 이종 염색체의 확립 및 추가로 제어 지점을 나타냅니다. 유사 분열.
포유류에서 CENP 유사 단백질은 centromere heterochromatin에서 발견됩니다. 이들은 세 가지 유형의 CENP-A, CENP-B 및 CENP-C가 될 수 있으며, 모두 키 네토 코레 조립에 참여합니다.
CENP-C 단백질의 부재는 염색체 분리에 심각한 오류를 일으킬 수 있습니다. 이는 DNA 결합 및 "자기 결합"특성을 갖고 있으며 분리와 직접 관련이있는 단백질이기 때문입니다. 염색체 및 키 네토 코레 오작동.
현재 centromeres의 일부 영역은 전사 활성이있는 것으로 알려져 있습니다. 이들은 게놈의 일부 영역의 전사 침묵에 참여하는 작은 간섭 RNA를 인코딩합니다.
pericentromeric 영역에서 나온 이러한 작은 이중 밴드 RNA 전 사체는 헤테로 크로 마틴의 조립에 필수적이며 세포 분열 전에 단계를 조절하는 전사 영역입니다.
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