martie 19, 2021

CINETOCORO (Română)

Numărul microtubulilor care se alătură unui cinetocoro este variabil: în Saccharomyces cerevisiae se alătură cineetocoro doar o microtubulă, în timp ce la mamifere deasupra fiecărui cinetocoro se alătură între 15 și 35 microtubuli Cu toate acestea, nu toate microtubulele axului ajung la cinetockeri. Există microtubuli care se extind de la o centrosom la celălalt (din care depind de lungimea axului) și de alte cele mai scurte care sunt interdigite între microtubulele lungi. Profesorul B. Nicklas, la Universitatea din Carolina de Nord, a arătat că, dacă Uniunea este ruptă între microtubuli și cinetocori de către un fascicul laser, cromaties nu se pot mișca, producând o distribuție anormală a cromozomilor. Aceste experimente au arătat, de asemenea, că Cinetocoro are polaritate și că interacțiunea cu microtubulele unuia sau a altui centrozom va depinde de orientarea sa. Această specificitate garantează că numai una dintre cromaties se deplasează în fiecare parte a axului, asigurând distribuția corespunzătoare a materialului genetic. Una dintre funcțiile de bază ale cinetocoroului este, prin urmare, ancorarea cu microtubulele axului, care este fundamentală pentru realizarea unei segregații corecte de cromaties. Dacă ancora apare incorect, pot apărea erori care generează situații de aneuploidie, cu consecințe drastice pentru celulă. Pentru a evita acest lucru, există mecanisme de detectare și corectarea erorilor (cum ar fi punctul de control al mitozei), ale căror componente locuiesc și la cinetockeri. Deplasarea unei cromatide față de centrozom apare în principal datorită depolimerizării microtubulilor la locul de legare cu cinetocoro. Aceste deplasări necesită, de asemenea, generarea de forțe în care motoarele moleculare se află și în cinematockeri.

Ancorarea cromozomilor la mitotograful MT

Captură de MtGing

Într-o orientare bipolară.

În timpul fazei de sinteză a ciclului celular, centrul începe să duplicat. Doar la începutul mitozei, ambii centrozomi ai fiecărei centrozome ating lungimea maximă, centrozomii recrutează material suplimentar și crește capacitatea de nucleare a microtubulelor. Deoarece mitoza progresează, ambele centre sunt separate pentru a stabili axul mitotic. În acest fel, axul unei celule mittice are doi polonezi emise microtubuli. Microtubulele sunt filamente de proteine lungi, cu două capete asimetrice, un capăt relativ stabil „(-) (-) aproape de centrozom și un capăt” (+) care suferă de faze alternative de înregistrare și explorarea centrului celular. În acest proces de căutare, o microtubulă poate localiza și capta un cromozom. Microtubulele care localizează un cinetocoro sunt stabilizate, în timp ce cei care nu găsesc depunerea rapidă. Pe măsură ce cromozomii au două cineetocante asociate cu picior-back (una din fiecare cromatidă sora), când unul dintre ei angajează microtubulele generate de unul dintre poli, cineetocorul cromatidei sora este expus la celălalt celular polo, deci În cele mai multe cazuri, cel de-al doilea cinetocoro este asociat cu microtubulele polului opus, astfel încât cromozomii să fie „bi-orientate”, o configurație fundamentală (numită și amfitelică) pentru a se asigura că segregarea va avea loc corect când celula este împărțită.

La momentul în care o singură microtubulă este ancorată la un cinetocoro, o mișcare rapidă a cromozomului asociat este inițiată în stâlpul cărora se află această microtubulă. Această mișcare este probabil mediată de activitatea motorului îndreptată spre capătul (-) al proteinei motorice citoplasmatice, care este foarte concentrat în cinematockerii necholari (revizuit de bănci și se vindecă în 2001). Mișcarea spre stâlp încetinește în timp ce cineetockerii dobândesc KMT (MT ancorați la cinetocoros), iar mișcarea devine îndreptată spre schimbări în lungimea KMT. Dineina este eliberată din cinetocorosul în timp ce dobândesc KMT și, în celulele din cultura de mamifere, este necesar pentru inactivarea punctului de control al mitozei, dar nu pentru alinierea cromozomială în Ecuador Huso, achiziționarea de KMT sau Anafaza A în timpul cromozomului segregare. În plante mai mari sau de drojdie nu există dovezi ale existenței dneinei, dar și alte kines, îndreptate spre sfârșit (-) ar putea compensa lipsa de dineină.

celulele în metafază cu niveluri scăzute de cenți E de către ARNi, arătând cromozomi care nu sunt aliniate pe placa metaffabică (săgeți). Aceste cromozomi prezintă marcajul pentru mitoza MIT1 / MD2 de control de control. HEC1 și CENP-B Marchează regiunea centromerică (Cinetocoro), iar DAPI este o colorare specifică pentru ADN.

O altă proteină motorie implicată în absorbția inițială a Mt este Cenp-e; Aceasta este o kineză mare care este asociată cu coroana fibroasă a cinetocanților de mamifere de la Prometafază la Anafază. În celulele cu niveluri scăzute de CENP-E, cromozomii nu au această proteină în cinetocorul lor, care adesea prezintă defecte în capacitatea lor de aliniere. În acest caz, unele cromozomi rămân cronice mono-orientate (ancorate la un singur pol), chiar dacă se adună în cea mai mare parte pe placa metafaphicală.

În general, este acceptat pe scară largă că fibrele KMT (marca de microtubuli Atașat la cinetocoro) este inițial format prin capturarea MT care au fost polimerizați în centrozomii și poli din arborele din celulele mamifere în cultură. Cu toate acestea, polimerizarea MT direct în cinetocorus ar putea contribui în mod semnificativ. Modul în care regiunea Cinetocoro / Centromere inițiază formarea fibrelor KMT și cât de des se întâmplă sunt aspecte importante, având în vedere că acest mecanism poate contribui nu numai la formarea inițială a KMT, ci și modul în care erorile corecte CineTocoros în ancorarea Mt și reglementează mișcarea de-a lungul rolului KMT.

Rolul complexului NDC80editar

MT asociat cu cinetocoros prezintă caracteristici speciale: comparativ cu MT nu ancorate, KMS sunt mult mai rezistente la Depolimerizarea indusă la rece, presiuni hidrostatice ridicate sau expunerea la calciu. În plus, KMT este reciclat mult mai lent decât astral MTS și MT a axului care au extreme (+) extreme și, dacă KMT se separă de cinetocorosul de la fasciculul laser, ei se privesc repede.

Odată stabilit că Dineina și Cenp-E nu sunt esențiale pentru formarea KMT, moleculele responsabile pentru stabilizarea acestora ar trebui să fie altele. Studiile genetice Pioneer în drojdie au evidențiat importanța complexului NDC80 în ancora KMT. În Saccharomyces cerevisiae, complexul NDC80 are patru componente: NDC80P, NUF2P, SPC24P și SPC25P. Mutanții care nu au una dintre componentele acestui complex prezintă pierderea conexiunii cineetocoro-microtubulelor fără a arăta o pierdere completă a structurii cinetocoroului. Cu toate acestea, mutanții în care a fost pierdută structura cineetocoroului (cum ar fi mutanții pentru NDC10 în drojdie) prezintă deficiențe atât în legătură cu microtubulele, cât și în capacitatea de răspuns a punctului de control mitoză, eventual deoarece funcția cineetocorus este ca a Platformă în care sunt organizate componentele răspunsului.

Complexul NDC80 este foarte conservat și a fost identificat în S. Pombe, C. Elegans, Xenopus, Pui și oameni. Studiile efectuate cu HEC1 (prin foarte exprimate în celulele canceroase 1), omologul NDC80p la om, au arătat că este important pentru congregația cromozomială corectă și progresia prin mitoză și care interacționează cu componentele complexelor și condensurilor de coetinică.

Laboratoare diferite au arătat că complexul NDC80 este esențial pentru stabilizarea ancorelor cinetoco-microtubul, necesare pentru a menține tensiunile centrometice implicate în stabilirea alinierii cromozomiale corecte în eucariote mai mari. Celulele în care funcția de NDC80 (prin ARNi, knockout de gene sau microinjecția anticorpilor) au un haus mitotic anormal de mult timp, pierderea tensiunii între frați, cromozomii care nu se pot aduna pe placa de metafazare și puțini sau nu KMT asociate.

Deși există o dovadă in vitro că heterodimerele NDC80P-NUF2P se pot lega la microtubuli, nu este clar că in vivo conexiunea dintre complexul NDC80 și MT este direct. În drojdie, această conexiune necesită prezența complexului DAM1-Dash-DDD. Unii membri ai acestui complex sunt direct atașați de MTS, în timp ce alții se alătură complexului NDC80. Prin urmare, complexul DAM1-DRD-DDD ar putea fi un adaptor esențial între cinetockerii și microtubulii. Cu toate acestea, un complex echivalent nu a fost găsit la animale, iar această problemă rămâne sub investigație intensă.

Verificarea ancorelor la limita

Când o celulă intră în mitoză, îți duplică toate dvs. Informații genetice, în procesul numit replicarea ADN-ului.La sfârșitul acestui proces, fiecare cromozom este alcătuit din două cromaties surorilor, care sunt două molecule de ADN complete și identice. Ambii cromatid rămân uniți de complexele de coeini la Anafază, când apare segregarea cromozomială. Pentru ca acest lucru să apară corect, fiecare celulă fiică trebuie să primească un set complet de cromatiduri, ceea ce înseamnă că fiecare cromatidă sora (prin cinetocoro) trebuie să fie ancorată la MT de la polii opuși ai arborelui mitotic. Această configurație se numește amplifică sau „bi-orientare”.

Cu toate acestea, configurațiile incorecte sunt de asemenea produse în timpul procesului de ancorare:

iv id = „F61B3C2B91” /div>

Schema diferitelor cromozomi de ancorare configurații la arborele mitotic.

  • monotilel: Numai unul dintre cele două cromatide este ancorat la MT, cel de-al doilea cinetocoro nu este ancorat; Prin urmare, tensiunea centromerică nu este generată, cu care este activată punctul de control al mitozei, care întârzie intrarea anafazei și dă timp celulei care urmează să fie corectate. Dacă nu a fost corectată, cromatidul neprotejat ar putea fi inclus în întâmplare în oricare dintre cele două fiice, care ar genera aneuploidie: o celulă fiică ar avea cromozomi de mai mult și cealaltă ar lipsi un cromozom.
  • Sintélica : Cromatizii de două surori sunt ancorați la MT care provin din același pol; Această situație nu generează tensiune centrală, care este activată de punctul de control al mitozei. Dacă nu este corectată, ambele cromatide vor fi îndreptate spre aceeași celulă fiică, generând o situație de aneuploidie.
  • Mertelica: Cel puțin o cromatidă este simultan ancorată la MT generată de ambii poli. Această situație generează tensiune centromerică, deci nu activează punctul de control al mitozei. Dacă nu este corectată, cromat atașat simultan la ambii poli va rămâne ca un cromozom întârziat în anafază și va sparge în cele din urmă în două fragmente, care vor fi distribuite între celulele fiice, generând aneuploidy.

Atât configurația monotelică, cât și a sincerului generează tensiune centromerică și sunt detectate de punctul de control al mitozei, dar configurația miotedică nu este detectată de acest mecanism de control. Cu toate acestea, majoritatea acestor erori sunt detectate și corectate înainte ca celula să intre în Anapase. Un factor cheie în corectarea erorilor de ancorare este complexul de pasageri al cromozomilor (complexul de pasageri cromozomi), care include proteina kinazei Aurora B, țintă și subunitatea activă Incepția și alte două subunități, Survivina și Borealina / Dasra B (vezi Adams și revizuirea colaboratorilor în 2001). În celulele în care funcția acestui complex a fost eliminată de mutanții dominanți-negativi, ARNi, microinjecția anticorpilor sau utilizarea medicamentelor selective, erorile se acumulează în ancora cromozomilor. Multe studii au arătat că Aurora B este necesar pentru a destabiliza ancorele incorecte cinetoco-microtubul, astfel încât generarea de conexiuni amfitetice este favorizată. Homologul Aurora B în drojdie (IPL1P) fosforilați unele proteine cinetocoro, cum ar fi proteina constitutivă NDC10P și membrii complexelor NDC80 și DAM1-DRAD-DDD. Fosforilarea componentelor complexului NDC80 produce destabilizarea ancorelor KMT. Sa propus ca locația Aurora B să fie importantă pentru funcția sa: atunci când se află în zona internă a cinetocoroului (în heterochromatina centromerică), când se stabilește tensiunea centromerică, mucenii de frați îndepărtează și Aurora B nu se poate ajunge la ea Substraturi, astfel încât stabilizarea KMT. Este interesant de observat că Aurora B este adesea supraexprimată în diferite tipuri de tumori și este în prezent o țintă pentru dezvoltarea medicamentelor anticanceroase.

Activarea punctului de control al MITOSEDITAR

Articol principal: punctul de control de mitoză

mecanismul care detectează că a fost format în mod corespunzător un ax mitotic, că toți cromozomii sunt asociați cu axul menționat într-un mod bipolar și că toate acestea sunt aliniate pe placa metaffonică este numirea mitozei numite Punctul de control sau, de asemenea, punctul de control al ansamblului arborelui, sac abreviat pentru acronimul său în limba engleză (punctul de control al ansamblului axului). Atunci când oricare dintre cromozomi, din anumite motive, este întârziată în timpul procesului de aliniere, această mașină produce o oprire temporară a progresiei în ciclul celular: celula se oprește, oferind timp mecanismelor de reparații pentru a rezolva problema detectată. Dacă ați petrecut o vreme, problema nu a fost corectată, celula va fi abundentă la un proces de deces celular, un mecanism de securitate pentru a preveni o situație de aneuploidie, în general cu consecințe grave asupra organismului.

În timp ce proteinele centromerice structurale (cum ar fi CENP-B), aceștia mențin o locație stabilă în toată mitoza, incluzând componentele punctului de control cu mitoză sunt asamblate în cinetocoro la concentrații ridicate în absența microtubulilor și a acestora Concentrația scade ca număr de microtubuli ancorați la cinetocorus crește. În Metafaza, nivelele de la CENP-E, Bub3 și Bub1 scad de la 3 la 4 ori în raport cu cei prezenți la cinematockerii ne-ancorați, în timp ce nivelurile de dină / dinacină, Mad1, Mad2 și Bubr1 Fall > 10-100 ori. Prin urmare, în metafază, când toate cromozomii sunt adunați în plăcuța metafaphazei, proteinele de control sunt eliberate. Dispariția proteinelor de control ale cinetocorilor marchează momentul în care cromozomii au ajuns la placa metafazică și sunt în tensiune bipolară. Apoi, atunci când proteinele de control care sunt unite și inhibă CDC20 (Mad1-Mad2 și Bubr1), permițând activarea APC / CCDC20, care declanșează separarea cromatiei surorilor și, în consecință, debutul anapazei.

Câteva studii indică faptul că complexul NDC80 intervine în reglementarea asociației stabile a Mad1-Mad2 și a dineinei cu cinetockerii. Cu toate acestea, proteinele asociate cu CENP-A, CENP-C, CENP-E, CENP-H și Bubro1 Cinetocorus sunt independente de NDC80 / HEC1. Oprirea prelungită în prometafază, care este observată în celulele cu nivele reduse de NDC80 / HEC1 depinde de Mad2, în ciuda faptului că, în aceste celule, Nivelul Mad1, Mad2 și Dineine în cinematografierele lor mai mici de 10-15% a celor observate la Cinetocorus non-ancorat. Cu toate acestea, dacă în plus față de nivelele NDC80 / HEC1, NUF2, MD1 și Mad2 sunt reduse complet de la cinetockeri și punctul de control este inactivat.

proteine numite Shumshins (MEI-S332 în drosophila melanogaster) sunt un tip de proteine asociate cu centrometrele care sunt esențiale pentru a menține coezinele atașate la centrometrele la Anafază. Proteina omologă la om, HSSGO1, este asociată cu centrometrele în timpul profazii și dispare la începutul anafazei. Atunci când nivelurile de shugohina sunt reduse de către ARNi în celule Hela, coezinele nu pot fi menținute în centrometrele în timpul mitozei și, prin urmare, cromatorii surorilor sunt separați asincron înainte de începerea anafazei, care declanșează o oprire de mittic prelungită.

Pe de altă parte, Grupul Dasso și colaboratori a constatat că RANGAP1 proteine de sistem (o proteină activă GTPEAS care stimulează conversia RAN-GTP în PIB-ul RAND) și proteina Uniunii Ranbp2 / NUP358, poate fi detectate în cinetocoros în timpul mitozei. Aceste proteine se găsesc în porii nucleari în timpul interfeței și intervine în transportul nucleus-citoplasmatic. Localizarea kinetocorică a acestor proteine pare a fi semnificativă din punct de vedere funcțional, deoarece o varietate de tratamente care ridică nivelele RAN-GTP inhibă eliberarea proteinelor Bub1, Bub3, MD2 și CENP-E.

Interesant, Orc2 (a proteina din complexul de recunoaștere a sursei –ORC pentru acronimul său în limba engleză – implicat în inițierea replicării ADN în timpul fazei S) se află, de asemenea, în cinematockerii în timpul mitozei în celulele umane; În conformitate cu această locație, unele studii indică faptul că ORC2 în drojdie este implicată în coeziunea cromatelor surorilor, iar eliminarea sa celulară determină activarea punctului de control mitoză. De asemenea, sa detectat că alte componente ale complexului Orc (cum ar fi ORC5 în S. pombe) intervin în coeziune. Cu toate acestea, traseul molecular în care proteinele Orc intervine pare a fi aditiv la calea coezinelor și este necunoscută în cea mai mare parte.

Generarea forțelor care propulsează mișcarea cromozomală

Vezi și: Microtubul

Majoritatea mișcărilor cromozomiale în raport cu stalpii axului mitotic sunt asociate cu alungirea și scurtarea KMT. Una dintre cele mai interesante caracteristici ale cinematografică este capacitatea lor de a modifica starea KMT asociată (aproximativ 20) a unei stări de depolimerizare a capetelor lor (+) la o stare de polimerizare. Acest lucru permite filchii celulelor din Promefază să arate „instabilitate direcțională”, variind între etapele persistente ale mișcărilor către pol (polară) sau inversă (anti-polară) care sunt cuplate cu state alternative și de polimerizare, respectiv. Această bi-stabilitate a kinetocorului pare să facă parte dintr-un mecanism de aliniere a cromozomilor din Huso Ecuador fără a pierde legătura mecanică dintre cinetockerii și poli din arbore.Se crede că bi-stabilitatea kinetocorilor se bazează pe instabilitatea dinamică a capătului KMT () și este controlată parțial de tensiunea existentă în kinetockeri. La celulele mamifere din cultură, o tensiune redusă în cinetocoros promovează schimbarea spre depolimerizarea KMT și o tensiune înaltă promovează schimbarea la polimerizarea KMT.

CINETOCORO și proteine proteine care se alătură (+) capete (+) +) din MTS (Sfaturi generate +) reglează mișcarea cinetocoro prin reglarea dinamicii capetelor KMT (+). Cu toate acestea, interfața cinetocoro-microtubul este foarte dinamică, iar unele dintre aceste proteine par a fi componente de bona fide de ambele structuri. Două tipuri de proteine par a fi deosebit de importante: Kinesinas care funcționează ca desproimmeze, cum ar fi Kini Kini; și proteinele care sunt atașate la MT, + vârf, care promovează polimerizarea, poate antagonizarea efectului descoleazelor.

  • kini kinesinas sunt așa-numite deoarece au un domeniu auto intern, care utilizează ATP la Promovarea depolimerizării polimerului tubulin. În vertebrate, cel mai important kini kini care controlează dinamica ansamblului de capăt (+) este MCAK. Cu toate acestea, se pare că nu este singurul implicat.
  • Există două tipuri de + sfaturi cu funcții în cinetocoro.
    • Primul include proteina adenomatous polipoza coli (APC) și proteinele sale asociate EB1, care au nevoie de prezența MT care să fie localizată în cinetocoros. Ambele sunt necesare pentru ca segregarea cromozomială să apară corect. EB1 se alătură numai MT care se află în faza de polimerizare, sugerând că favorizează stabilizarea KMT în această fază.
    • Un al doilea grup de + sfaturi include proteine care pot fi amplasate în cinetocoros chiar și în absența Mt. În acest grup există două care au atras mult interes: clip-170 și clasamentele asociate proteinelor (proteine asociate cu clip). Rolul Clip-170 în Kinetocorus nu este cunoscut, dar expresia unui mutant dominant negativ produce o întârziere în Promethafază, sugerând că are un rol activ în alinierea cromozomială. Proteinele de clasă sunt necesare pentru alinierea cromozomială și întreținerea unui ax mitotic bipolar în Drosophila, Oameni și Drojdii.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *