DNA, yaşamın kitaplığıdır. Bu iyi bilinen çift sarmalı oluşturan nükleotid dizisinde, tüm biyolojik süreçlerin yanıtları vardır, çünkü bu nükleik asit, tüm canlı organizmaların gelişimi ve işleyişinde kullanılan genetik talimatları içerir (bilinçli olarak virüsleri hariç tutarız).
Ökaryotik hücrelerde, DNA nükleer bir zarla sarılır, ancak bu, hücresel aygıtın geri kalanıyla temas halinde olmasını engellemez. Transkripsiyon ve translasyon süreçleri yoluyla (RNA, enzimler ve ribozomların aracılık ettiği), genomda bulunan tüm kodlama bilgileri protein sentezine çevrilebilir ve bu nedenle hücresel ve doku düzeyinde herhangi bir metabolik süreci mümkün kılar.
Bu büyüleyici mekanizmaya ek olarak, DNA evrimin kendisinin temelidir. Çift sarmal şeklindeki bu biyopolimer sayesinde canlılar babalarımızdan ve annelerimizden bilgi miras alırlar ve ayrıca tür olarak mutasyona uğrar ve yüzyıllar boyunca varyasyonlara uğrarız. DNA, hücrelerimizde kromozomlar şeklinde gruplanmıştır ve bugün size bunların önemli bir bölümünü anlatacağız: sinetokor.
Kromozom nedir ve nasıl düzenlenir?
Bir dizi temel terim oluşturarak başlıyoruz, çünkü her şeyden önce insanın genetik özelliklerini bilmek gerekiyor. Hem siz hem de ben (ve istisnalar hariç), hücrelerimizin her birinde 23 çift kromozom (2n, diploidi) var, yani toplam 46. Dokuları oluşturan hücrelere somatik denir ve hepsi mitozla bölünür.: Bu mekanizma sayesinde diğerinden türetilen her hücre aynı miktarda genetik bilgiye yani 46 kromozom veya 23 çifte sahip olacaktır.
Öte yandan, cinsiyet hücrelerimiz, 23 kromozomlu yumurta ve sperm olan haploid gametlerin (n) oluşturulduğu bir süreç olan mayoz bölünür. Böylece, bu cinsiyet hücrelerinin füzyonu ile bir zigot yaratıldığında, diploidi durumu düzelir (23 + 23:46) ve fetüs, geliştikten sonra işlevsel bir insan meydana getirir. Bu önermeye dayanarak, genetik bilgilerinizin yarısının babanızdan, diğer yarısının ise annenizin genomundan geldiğini anlayacaksınız.
Espermatozoid haploid (n: 23) + óvulo haploide (n: 23) = cigoto diploide (2n: 46)
Kalıtım modellerinin ötesinde, DNA’nın hücrelerimizin çekirdeğinde kromatin adı verilen bir maddede gruplandığını ve bunun da bir kromozom oluşturduğunu bilmek önemlidir. X şeklinde bir kromozom hayal ederseniz ve onu dikey eksende ikiye bölerseniz, elde ettiğiniz 2 birimin her biri kromatitler olarak bilinir. Bu önermeye dayanarak, normal bir kromozomda aşağıdaki bölümleri gözlemliyoruz:
- Film ve matris: Her bir kromozom, içinde jelatinimsi bir maddeyi çevreleyen bir zar ile sınırlandırılmıştır.
- Kromonemler: 2 kromatidin her birini oluşturan ipliksi yapı, yani X şeklindeki kromozomu oluşturan yarılar DNA ve proteinlerden oluşurlar.
- Kromomerler: uzunlukları boyunca kromonemlere eşlik eden ardışık granüller.
- Centromere: Kromozomun kollarını ayıran dar bölümdür. Böylece birbirimizi anlayabiliriz, bu X’in merkeziyle ilgilidir.
- İkincil daralmalar: Kolların uçlarında bulunan kromozom bölgeleri.
- Telomerler: kromozomların uçları. Hücre bölünmesi sırasında bütünlükleri içinde çoğalmazlar, bu nedenle her yeni hücrede biraz daha kısalırlar. Yaşlanmadan ve hücresel yaşlanmadan sorumludurlar.
Bir kromozom yüzbinlerce gen içerir, bu nedenle bir hücrenin mitozla kopyalanması söz konusu olduğunda bir dizi değişikliğe uğraması gerekir, yani eskiden olduğu yerde 2 hücre gövdesi oluşur. Burada sentromer, kinetokorun eylemi olmadan hareket edemeyecek önemli bir rol oynar..
Kinetochore nedir?
Kinetochore, her kromozomun sentromerinde bulunan üç katmanlı disk şeklinde bir yapı. Mitotik milin mikrotübülleri, daha sonraki satırlarda kısaca açıklayacağımız hücre bölünmesi işlemleri sırasında bu tekil yapıya sabitlenir.
Kinetokor, çap olarak 350 ila 500 nanometre arasında ölçüm yapar ve işlevselliği sayesinde, mitoz sırasında çok çarpıcı olan kromozomların farklı hareketleri düzenlenir.. Hayvan kromozomlarında, 2 temel parça ayırt edilir: iç ve dış.
Dahili kinetokor, yüksek oranda tekrar eden DNA dizileri üzerinde düzenlenir ve özel bir kromatin formu üzerinde toplanır. İç kısım ozmofiliktir ve yaklaşık 40 nanometre kalınlığında kromozomla doğrudan temas halindedir.
Öte yandan, dış kinetokor, yalnızca hücre bölünmesi sırasında işlev gören birçok dinamik bileşene sahip bir protein yapısıdır.
Kinetokorun hücre bölünmesindeki rolü
Kinetochore’un amacının neye dayandığını anlamak için, hücre bölünmesi sürecini kısaca gözden geçirmeliyiz.. Açıklaması çok daha kolay olduğu ve bu yapının çalışmasını mükemmel bir şekilde örneklendirmemize hizmet ettiği için mitoza odaklanacağız. Size özetlenmiş aşamalarını anlatıyoruz:
- Arayüzey: Hücrenin hayatının çoğunu geçirdiği aşama. Bu sırada, genetik bilginin kopyalanması, mitoza hazırlıkta gerçekleşir.
- Faz: kromozomlar yoğunlaşır, nükleer membran kırılır ve mitotik milin lifleri oluşur.
- Metafaz – Çoğaltılan kromozomlar hücrenin ortasında sıralanır.
- Anafaz: Kromozomlar ayrılır ve hücre belirgin kutuplarla uzar.
- Nükleer membranlar 2 kutupta yeniden oluşturulur ve yeni hücre membranı iki bağımsız hücre oluşturmak için oluşturulur.
Bu süreçte, daha önce bir hücrenin olduğu yerde, şimdi 2 tane var. Tahmin edebileceğiniz gibi, kinetochore işlevselliği metafaz ve anafazda parlıyor.
Mikrotübüller, mitotik iğ olarak bilinen şeye yol açan kararsız alfa ve beta tübülin oluşumları olan bu yapıya eklenir. Metafazda, tüm kromozomlar hücrenin merkezinde hizalanır ve anafaz sırasında, kromatidlerin her biri mikrotübüllerin hareketi sayesinde taşınır. Kinetokorlar, bu tübülin oluşumlarının sabitlendiği birleşme noktalarıdır, bu nedenle onlar olmadan hücre bölünmesini gerçekleştirmek imkansız olurdu.
Ek olarak, unutulmamalıdır ki Her kinetokora bağlanan mikrotübüllerin sayısı, başvurulan türlere bağlı olarak oldukça değişkendir.. Örneğin, Saccharomyces cerevisiae mayasında tek bir mikrotübül, her bir kinetokor ile ilişkilendirilirken, memelilerde bu sayı kolaylıkla 15’ten 35’e yükselir. Bununla birlikte, mitotik milin tüm mikro tüpleri kinetokor’a ulaşmaz.
Kinetokorlar ve mitoz kontrol noktası
Mitoz kontrol noktası, işlem sırasında kromozom bölünmesinin doğru olmasını sağlayan büyüleyici bir mekanizmadır. Burada yer alan mekanizmalar, hücre döngüsünün bir sonraki aşamasının bölünme sırasında geçilebileceğini doğrular, çünkü yavru kopyalarda yanlış tahsis edilmiş sayıda kromozom hücre ölümüne (en iyi durumda) veya bir dizi işlev bozukluğuna ve değişikliğe neden olabilir.Down sendromu ve belirli kanser türleri gibi.
Kinetokorlar, bir tür mitotik kontrol noktası görevi görür, çünkü bir arıza tespit ederlerse, bir sonraki aşamaya çıkış çözülene kadar ertelenir. Elbette, hücrenin bilinçli bir mekanizması değildir, ancak vücudumuzun her şeyin yolunda gitmesi için edindiği arıtma seviyesini yansıtır.
Özet
Kinetokorları keşfederek, insan kalıtımının, kromozomların yapısının ve mitotik bölünme aşamalarının temellerini attık, ne fazla ne de az. Burada edinilen tüm bilgilerle, açık bir sonuca ulaşmak kolaydır, ancak yüzlerce yıllık araştırma gerektiren bir sonuçtur: insan vücudu, evrimsel bir bakış açısından gerçek bir sanat eseridir.
Vücudumuzun her bir parçasının her küçük bölümünün temel ve yeri doldurulamaz bir işlevi vardır.. Daha ileri gitmeden, kinetokorlar olmadan, mikrotübüller sabitlenemezdi ve bu nedenle mitoz yapmak imkansız olurdu. İnsan organ sisteminde her yapı önemlidir.
Bibliyografik referanslar:
- Cinetochoir, Navarra Üniversite Kliniği (CUN). 5 Mart’ta https://www.cun.es/dictionary-medico/terminos/cinetocoro adresinde toplandı
- Flamini, MA, González, NV, Barbeito, CG, Badrán, AF ve Moreno, FR (1996). Hepatositik mitozu uyaran tümör kaynaklı bir faktör üzerinde çalışın. Veteriner Analecta, 16.
- Genler ve Kromozomlar, MSD kılavuzları. 5 Mart’ta https://www.msdmanuals.com/es/home/fundamentos/gen%C3%A9tica/genes-y-cromosomes#:~:text=Un%20cromosome%20contiene%20de%2000- adresinde% tarafından toplanmıştır 20m% C3% A1s% 20de% 20un% 20gen.
- Mendoza, MIN, Arques, CP, Nicolás, FE ve Mula, VG (2020). Mozaik sentromerler: CENP-A’yı kaybetmiş mantarlarda yeni bir sentromerik kromatin organizasyonu. [email protected] forum, (69), 4.
- Valdivia, MJM (1993). Kinetokor. Araştırma ve Bilim, (204), 76-82.
- Williams, SJ (2016). Santromerlerde kinetokor montajı ve kohezyon arasındaki karışma.