Was ist der Kinetochore?
Das Kinetochor ist eine Struktur im Zellkern, die an Mitose und Meiose, den beiden Prozessen der Zellteilung, beteiligt ist. Kinetochoren sind spezialisierte Regionen auf den Zentromeren der Chromosomen und bestehen aus vielen Arten von Proteinen. Die Hauptfunktion von Kinetochoren besteht darin, die Bewegung von Chromosomen während der Zellteilung zu unterstützen. Während der Mitose wirken Kinetochoren wie Griffe auf den Chromosomen. An diesen „Griffen“ haften Fasern und ziehen daran, um die Chromosomen in der sich teilenden Zelle zu bewegen.
Mitose ist der Prozess der Zellteilung in somatischen oder nichtgeschlechtlichen Zellen. Meiose ist der Prozess, bei dem sich die Geschlechtszellen, Sperma und Eier, teilen. Es gibt vier Phasen der Mitose: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Kinetochoren spielen in den ersten drei Phasen eine Rolle.
Vor der Mitose erstellt die Zelle eine Kopie ihrer gesamten DNA im Zellkern sowie ein zweites Paar von Centriolen. Während der Prophase kondensiert das neu kopierte Material zu Chromosomen. Es gibt 46 Chromosomen mit jeweils zwei passenden oder Schwesterchromatiden, die von einem Zentromer in der Mitte zusammengehalten werden. Die Kinetochoren befinden sich zu beiden Seiten des Zentromers.
Die Kernhülle zerfällt und die Zellstrukturen können sich in der gesamten Zelle frei bewegen. Dann bewegt sich jedes Zentriolenpaar zu einem Ende oder Pol der Zelle. Während sie sich bewegen, keimen sie längliche Mikrotubuli oder Spindelfasern, die dabei helfen, sie voranzutreiben. Einige der Spindelfasern erstrecken sich nach außen und verbinden sich zu beiden Seiten des Zentromers mit einem Kinetochor. Die Spindelfasern ziehen und ziehen an den Kinetochoren, bis alle Chromosomen in der Mitte der Zelle ausgerichtet sind.
Während der Metaphase bilden die Spindelfasern eine zitronenförmige Anordnung. Dies nennt man die mitotische Spindel. Die Fasern sind entlang der Mittellinie der Zelle mit den Kinetochoren verbunden und an jedem Ende der Zelle an der Plasmamembran verankert.
Die Schwesterchromatiden werden während der Anaphase am Zentromer zweigeteilt. Sie teilen sich in einzelne Tochterchromosomen auf, und jedes ist noch an der Kinetochore an der mitotischen Spindel befestigt. Ein Tochterchromosom wandert zu jedem Pol der Zelle. Die Migration erfolgt durch ein Motorprotein im Kinetochor, das die Spindelfasern hinunterwandert. Die Fasern werden dann an der Stange zerlegt oder „zerkaut“.
In der letzten Phase der Mitose, der Telophase, reorganisiert sich die Zelle um beide Chromosomensätze. Es bereitet sich darauf vor, sich in zwei gleichartige Zellen zu teilen. Die Chromosomen lösen sich und die Kinetochoren und die Spindel brechen zusammen und verschwinden. Die Zelle durchläuft dann einen Prozess der Zytokinese, bei dem sie sich vollständig in zwei Tochterzellen teilt.