Hvad er en centromere?
En centromere udgør en del af en kromosomstruktur under nukleare opdelinger, både mitose og meiose. Kromosomer er sammensat af lange DNA-tråde, der samler sig op før hver af typen af opdelinger. Denne spiralering af DNA'et forekommer under interfase, før mitose eller meiose finder sted. Det er en ekstremt vigtig periode, da DNA-molekylerne fremstiller en identisk kopi af sig selv, hvilket sikrer, at afkomene har den rigtige mængde DNA, når opdelingen er færdig.
Når DNA'et har replikeret sig selv, består kromosomerne af to identiske arme, kaldet kromatider . Hver kromatid indeholder en kopi af det replikerede DNA, og det område, hvor chromatiderne holdes sammen kaldes centromeren. Centromerer kan findes overalt langs kromosomets længde, men positionen er specifik for hvert enkelt kromosom. Centromererne plus de to kromatider udgør strukturen af et enkelt kromosom.
Mitose er den proces, hvor celler reproduceres ved opdeling til to identiske afkom. Mitose forekommer i de fleste celler og producerer nye celler til erstatning for gamle eller beskadigede celler eller for at lade organismen vokse. Meiose forekommer kun i reproduktive organer, og hvordan produceres gameter, sædceller og æg hos mennesker. Centromerer spiller en vigtig rolle under både mitose og meiose.
Mitose består af fire faser, og ved afslutningen af den første dannes de duplikerede kopier af DNA'et med centromeren, der forbinder de to identiske kromatider sammen. På samme tid dannes en spindel, der består af proteinmikrotubulerer over kernen. Under metafase, den anden fase af mitose, kromosomerne linje på tværs af midten af spindlen. Hvert kromosom er forbundet til en mikrotubule af spindlen ved dens centromere.
Under profase trækkes de identiske kromatider af hvert kromosom fra hinanden. De trækkes til modsatte poler i kernen ved hjælp af mikrotubulerne fastgjort til hver centromere. Efter at hvert kromosom er opdelt, opdeler cellen producerende to identiske celler med det identiske DNA i hver. Alle celler undtagen gameter har to kopier af hvert kromosom. Et kromosom af hvert par kommer fra faderen og et fra moderen. Disse kromosomer har den samme genetiske information, gener, der findes på samme sted og kaldes homologe kromosomer.
Meiosis er dybest set mitose, der forekommer to gange i den samme celle, med et par specifikke forskelle. Først under meiose stiger de homologe kromosomer op langs spindlen. Når spindelfibrene fastgøres til centromererne, trækkes kromosomerne fra hinanden. To celler dannes, men de har kun en kopi af hvert kromosom nu eller halvdelen af DNA'et.
Den anden opdeling af DNA'et er identisk med mitose. Kromosomerne stiller sig langs spindelens ækvator, og hver mikrotubule forenes med en centromer af hvert kromosom. Kromatiderne trækkes til de modsatte poler i kernen, og der dannes en ny celle. Da kromatiderne har identiske kopier af DNA'et, har hver slutcelle en enkelt kopi af hvert kromosom. Det endelige resultat af meiose er eksistensen af fire gameter med kun halvdelen af DNA'et.