A centromērs ir reģions hromosomā, kas pievienojas māsa hromatīdi. Māsu hromatīdi ir divslāņu, atkārtotas hromosomas, kas veidojas šūnu dalīšanās laikā. Centromēra galvenā funkcija ir kalpot par piestiprināšanas vietu vārpstas šķiedras šūnu dalīšanās laikā. Vārpstas aparāts pagarinās šūnas un atdala hromosomas lai nodrošinātu, ka katrs jauns meitas šūna ir pareizs hromosomu skaits pēc mitoze un meioze.
DNS hromosomas centromēru reģionā sastāv no cieši iesaiņotiem hromatīns pazīstams kā heterohromatīns. Heterohromatīns ir ļoti kondensēts, tāpēc tā nav pārrakstīts. Sakarā ar heterohromatīna sastāvu, centromēru reģions krāsojas tumšāk nekā citi hromosomas reģioni.
Taustiņu izņemšana
- Centromēri ir hromosomas reģioni, kas savieno māsu hromatīdus, kuru galvenā funkcija ir vārpstas šķiedru piestiprināšana šūnu dalīšanā.
- Kaut arī centromēras parasti atrodas hromosomas centrālajā apgabalā, tās var atrasties arī netālu no vidējā reģiona vai vairākās dažādās hromosomas pozīcijās.
- Specializētās zonas centromēros, ko sauc par kinetochoriem, mitozes laikā hromosomas pievieno vārpstas šķiedrām.
- Kinetochoriem ir olbaltumvielu kompleksi, kas rada kinetohora šķiedras. Šīs šķiedras palīdz orientēties un atdalīt hromosomas šūnu dalīšanās laikā.
- Mejozes gadījumā I metafāzē homoloģisko hromosomu centrometri ir vērsti uz pretējiem šūnu poliem savukārt meiozes II gadījumā vārpstas šķiedras, kas stiepjas no abiem šūnu poliem, pie māsu hromatīdiem piestiprinās pie centromeres.
Centromere atrašanās vieta
Centromērs ne vienmēr atrodas a. Centrālajā zonā hromosoma. Hromosomu veido īss rokas reģions (p roka) un garo roku reģions (q roka), kurus savieno centromēra reģions. Centromēri var atrasties netālu no hromosomas vidējā reģiona vai vairākās pozīcijās gar hromosomu.
- Metacentrisks centromeres atrodas netālu no hromosomu centra.
- Submetacentrisks centromeres neatrodas centrā, lai viena roka būtu garāka par otru.
- Akrocentrisks centromeres atrodas netālu no hromosomas beigām.
- Telocentrisks centromeres ir atrodamas hromosomas galā vai telomēru reģionā.
Centrometra atrašanās vieta ir viegli novērojama cilvēka kariotipā homologās hromosomas. 1. hromosoma ir metacentriska centromēra piemērs, 5. hromosoma ir submetacentriska centromēra piemērs, un 13. hromosoma ir akrocentriska centromēra piemērs.
Hromosomu segregācija mitozē
- Pirms mitozes sākuma šūna ieiet posmā, kas pazīstams kā starpfāze, kur tas atrodas atkārto savu DNS gatavojoties šūnu dalīšanai. Veidojas māsu hromatīdi, kas ir savienoti to centromēros.
- Iekšā propāze mitozes, specializētos reģionus centromeros sauc kinetochores pievienojiet hromosomas vārpstas polārajām šķiedrām. Kinetochores sastāv no vairākiem olbaltumvielas kompleksi, kas rada kinetohora šķiedras, kas piestiprinās pie vārpstas šķiedrām. Šīs šķiedras palīdz manipulēt un atdalīt hromosomas šūnu dalīšanās laikā.
- Laikā metafāze, hromosomas tiek turētas pie metafāzes plāksnes ar vienādiem polāro šķiedru spēkiem, kas spiež uz centromēriem.
- Laikā anafāze, sapāroti centromēri katrā atšķirīgā hromosomā sāk attālināties, kad meitas hromosomas vispirms velk centromēru pret pretējiem galiem šūna.
- Laikā telofāze, jaunizveidotie kodoli apņem atdalītas meitas hromosomas.
Pēc citokinēzes (citoplazmas dalīšanas) veidojas divas atšķirīgas meitas šūnas.
Hromosomu atdalīšana mejozē
Mejozes gadījumā šūna iziet divus dalīšanas procesa posmus. Šie posmi ir mejoze I un meioze II.
- Laikā I metafāze, homologo hromosomu centrometri ir orientēti uz pretējiem šūnu poliem. Tas nozīmē, ka homologās hromosomas savos centromēru reģionos pievienosies vārpstveida šķiedrām, kas stiepjas tikai no viena no diviem šūnu poliem.
- Kad vārpstas šķiedras saīsinās laikā I anafāze, homologās hromosomas tiek vilktas uz pretējiem šūnu poliem, bet māsu hromatīdi paliek kopā.
- Iekšā meioze II, vārpstas šķiedras, kas stiepjas no abiem šūnu poliem, centrometros piestiprinās māsu hromatīdiem. Māsu hromatīdi ir atdalīti anafāze II kad vārpstas šķiedras velk tās pretējiem poliem.
Mejozes rezultātā hromosomas tiek sadalītas, atdalītas un sadalītas četrās jaunajās meitas šūnās. Katra šūna ir haploīds, kurā sākotnējā šūnā ir tikai puse no hromosomu skaita.
Centromēru anomālijas
Centromeriem ir svarīga loma, piedaloties hromosomu atdalīšanas procesā. To struktūra tomēr var padarīt tās par iespējamām hromosomu pārkārtojumu vietām. Tādējādi centromēru integritātes saglabāšana neskarta ir šūnas svarīgs darbs. Centromeru anomālijas ir saistītas ar dažādām slimībām, piemēram vēzis.