Περιεχόμενο
- Τι είναι η ενδιάμεση φάση;
- Δομή Centromere
- Διαφασική διεργασία και ορισμός φάσης S
- Ανθρώπινα Centromeres
- Μύγες και μαγιά φρούτων
Η διάρκεια ζωής των κυττάρων χωρίζεται σε στάδια που ονομάζουμε κυτταρικό κύκλο. Ο κυτταρικός κύκλος ξεκινά με μια φάση ανάπτυξης και επανάληψης τριών σταδίων που ονομάζεται "ενδιάμεση φάση". Στη συνέχεια, μετακινείται σε μίτωση και κυτοκίνες, και οι δύο θεωρούνται η «διαχωριστική» φάση.
Το κεντρομερές είναι ένα κρίσιμο συστατικό στοιχείο που επιτρέπει την πραγματοποίηση της μίτωσης. Ένα κεντρομερές είναι σαν ζώνη σε χρωμοσώματα που μπορεί να τραβηχτεί όταν τα χρωμοσώματα μετακινούνται μέσα σε ένα κύτταρο. Δεδομένου ότι τα κεντρομερή είναι μέρος του χρωμοσώματος, αντιγράφονται όταν το υπόλοιπο του χρωμοσώματος / ϋΝΑ αντιγράφεται. Αυτό συμβαίνει κατά τη φάση S (σύνθεση). Η φάση S είναι το μέρος της ενδιάμεσης φάσης όταν λαμβάνει χώρα η επανάληψη του DNA.
Διάφοροι οργανισμοί αναπαράγουν τα κεντρομερή τους σε διαφορετικούς χρόνους κατά τη διάρκεια της φάσης S, μερικοί στην αρχή και άλλοι στο τέλος, αλλά όλα τα centromeres πρέπει να αναπαραχθούν πριν τελειώσει η φάση S. Σε αυτό το post, πέρασαν τον ορισμό της φάσης S, τον κυτταρικό κύκλο και τον τρόπο με τον οποίο τα centromeres χωράνε και στα δύο.
Τι είναι η ενδιάμεση φάση;
Η ενδιάμεση φάση είναι το πρώτο στάδιο της ζωής των κυττάρων. Έχει τρία διαφορετικά μέρη: Φάση G1, S φάση και Φάση G2. Τα G1 και G2 είναι φάσεις ανάπτυξης, και η περίοδος της ενδιάμεσης φάσης όταν αντιγράφεται το DNA είναι η φάση S.
Είναι κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης ότι το κύτταρο αναπτύσσεται, λειτουργεί και προετοιμάζεται για ενδεχόμενη διαίρεση.
Δομή Centromere
Τα κεντρομερή είναι μέρη ενός χρωμοσώματος που μπορούν να τραβηχτούν όταν ένα χρωμόσωμα μετακινείται μέσα στο κύτταρο. Αυτό συμβαίνει κατά τη διάρκεια της μίτωσης ή της κυτταρικής διαίρεσης, όταν τα χρωμοσώματα διαχωρίζονται σε διαφορετικά κύτταρα.
Τα κεντρομερή δεν είναι πάντα στη μέση ενός χρωμοσώματος, όπως μια ζώνη που φοριέται στη μέση. Τα κεντρομερή μπορούν να βρίσκονται στα άκρα των χρωμοσωμάτων, στη μέση ή μεταξύ της μέσης και της τελικής. Είναι κατασκευασμένα από πολλές πρωτεΐνες, συμπεριλαμβανομένων αυτών που ονομάζονται cohesins, πρωτεΐνες centromere και πρωτεΐνες kinetochore.
Διαφασική διεργασία και ορισμός φάσης S
Ο κυτταρικός κύκλος έχει δύο γενικές φάσεις. Ενδιάμεση φάση είναι η φάση προετοιμασίας πριν από την κυτταρική διαίρεση και η μίτωση της φάσης στην οποία συμβαίνει η διαίρεση. Όπως είπαμε νωρίτερα, η ενδιάμεση φάση μπορεί να χωριστεί περαιτέρω σε τρεις φάσεις.
Η φάση G1 είναι για την κυτταρική ανάπτυξη. Το κύτταρο κάνει τη δουλειά του, μεγαλώνει, κάνει αντίγραφα των οργανιδίων και λειτουργεί κανονικά. Η φάση S είναι το μέρος της ενδιάμεσης φάσης όταν λαμβάνει χώρα η επανάληψη του DNA. Η φάση G2 είναι για περισσότερη κυτταρική ανάπτυξη, περαιτέρω επικάλυψη κυτταροπλασματικών οργανιδίων και γενική προετοιμασία για μίτωση.
Δεδομένου ότι η περίοδος της ενδιάμεσης φάσης όταν αναδιπλασιαστεί το DNA είναι η φάση S, καθώς επίσης και ο χρόνος κατά τον οποίο αντιγράφονται τα centromere. Αυτό έχει νόημα επειδή τα κεντρομερή είναι μέρος των χρωμοσωμάτων και τα χρωμοσώματα είναι η φάση S είναι το μέρος της ενδιάμεσης φάσης όταν γίνεται επικάλυψη του DNA.
Χωρίς νέα centromeres για το νέο αντίγραφο του DNA που αναδιπλασιάζεται κατά τη διάρκεια της φάσης S, το κύτταρο δεν θα είναι σε θέση να τραβήξει τα αντίγραφα αντιγραφέντος DNA.
Ανθρώπινα Centromeres
Οι άνθρωποι έχουν 46 χρωμοσώματα και καθένα από αυτά έχει κεντρομερή. Η περίοδος της ενδιάμεσης φάσης όταν αντιγράφεται το DNA είναι η φάση S και επομένως είναι όταν όλα τα centromeres αναπαράγονται με τον ορισμό της φάσης S. Όμως, δεν επαναλαμβάνονται ταυτόχρονα ταυτόχρονα κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης. Το περιοδικό "Μοριακή και Κυτταρική Βιολογία" αναφέρει ότι το χρωμόσωμα X, το χρωμόσωμα 7 και το χρωμόσωμα 17 αναπαράγονται όλα στη φάση S, αλλά το κάνουν σε διαφορετικούς χρόνους.
Τα κεντρομερή περιέχουν περιοχές του DNA που ονομάζονται αλφα δορυφορικές ακολουθίες. Αυτά είναι τμήματα του DNA που επαναλαμβάνονται, όπως σειρές σε ένα βιβλίο. Αυτές οι περιοχές είναι χιλιάδες νουκλεοτίδια μήκους - ένα νουκλεοτίδιο είναι ένα δομικό στοιχείο του DNA - και αναπαράγονται κατά τη διάρκεια της φάσης S για να κάνουν νέα centromeres.
Μύγες και μαγιά φρούτων
Τα κεντρομερή στα χρωμοσώματα των μύλων των φρούτων και της ζύμης αντιγράφονται επίσης κατά τη φάση S. Σε ορισμένες μύγες φρούτων, τα κεντρομερή αναπαράγονται νωρίς στη φάση S.
Το περιοδικό "PLOS Genetics" αναφέρει ότι σε ένα τύπο μαγιάς που προκαλεί ασθένεια, το DNA σε centrometres είναι η πρώτη περιοχή του DNA που αντιγράφεται κατά τη φάση S.