Wat is een centromeer?
Een centromeer maakt deel uit van de structuur van een chromosoom tijdens nucleaire divisies, zowel mitose als meiose. Chromosomen bestaan uit lange DNA-strengen, die zich voorafgaand aan beide soorten deling oprollen. Dit oprollen van het DNA vindt plaats tijdens interfase voordat mitose of meiose plaatsvindt. Het is een uiterst belangrijke periode omdat de DNA-moleculen een identieke kopie van zichzelf maken en ervoor zorgen dat de nakomelingen de juiste hoeveelheid DNA hebben wanneer de verdeling is voltooid.
Wanneer het DNA zichzelf heeft gerepliceerd, bestaan de chromosomen uit twee identieke armen, chromatiden genoemd . Elke chromatide bevat een kopie van het gerepliceerde DNA en het gebied waar de chromatiden bij elkaar worden gehouden, wordt de centromeer genoemd. Centromeren kunnen overal langs de lengte van het chromosoom worden gevonden, maar de positie is specifiek voor elk specifiek chromosoom. De centromeren plus de twee chromatiden vormen de structuur van een enkel chromosoom.
Mitose is het proces waarbij cellen zich voortplanten door zich te splitsen om twee identieke nakomelingen te vormen. Mitose komt in de meeste cellen voor en produceert nieuwe cellen om oude of beschadigde te vervangen of om het organisme te laten groeien. Meiose komt alleen voor in voortplantingsorganen en is hoe gameten, sperma en eieren bij mensen worden geproduceerd. Centromeren spelen een belangrijke rol tijdens zowel mitose als meiose.
Mitose bestaat uit vier fasen en tegen het einde van de eerste fase worden de gedupliceerde kopieën van het DNA gevormd met het centromeer dat de twee identieke chromatiden met elkaar verbindt. Tegelijkertijd vormt zich een spil bestaande uit eiwitmicrotubuli in de kern. Tijdens metafase, de tweede fase van mitose, liggen de chromosomen in het midden van de spil. Elk chromosoom is verbonden met een microtubule van de spil op zijn centromeer.
Tijdens profase worden de identieke chromatiden van elk chromosoom uit elkaar getrokken. Ze worden naar tegenovergestelde polen van de kern getrokken door de microtubuli die aan elke centromeer zijn bevestigd. Nadat elk chromosoom is gesplitst, deelt de cel en produceren twee identieke cellen met het identieke DNA in elk. Alle cellen, behalve gameten, hebben twee kopieën van elk chromosoom. Een chromosoom van elk paar komt van de vader en een van de moeder. Deze chromosomen hebben dezelfde genetische informatie, genen, gevonden op dezelfde plaats en worden homologe chromosomen genoemd.
Meiose is in feite mitose die twee keer in dezelfde cel voorkomt, met een paar specifieke verschillen. Eerst, tijdens meiose, liggen de homologe chromosomen langs de spil. Wanneer de spilvezels zich hechten aan de centromeren, worden de chromosomen uit elkaar getrokken. Er worden twee cellen gevormd, maar ze hebben nu slechts één kopie van elk chromosoom, of de helft van het DNA.
De tweede splitsing van het DNA is identiek aan mitose. De chromosomen liggen langs de evenaar van de spil en elke microtubule komt samen met een centromeer van elk chromosoom. De chromatiden worden naar de tegenovergestelde polen van de kern getrokken en er vormt zich een nieuwe cel. Omdat de chromatiden identieke kopieën van het DNA hebben, heeft elke laatste cel een enkele kopie van elk chromosoom. Het uiteindelijke resultaat van meiose is het bestaan van vier gameten met slechts de helft van het DNA.