Hva er en sentromere?
En sentromer utgjør en del av kromosomets struktur under kjernefysiske divisjoner, både mitose og meiose. Kromosomer er sammensatt av lange DNA-tråder, som samler seg opp før hver delingstype. Denne oppviklingen av DNA skjer under interfase før mitose eller meiose finner sted. Det er en ekstremt viktig periode da DNA-molekylene lager en identisk kopi av seg selv og sikrer at avkommet har riktig mengde DNA når delingen er ferdig.
Når DNA har replikert seg, består kromosomene av to identiske armer, kalt kromatider . Hver kromatid inneholder en kopi av det replikerte DNA, og området der kromatidene holdes sammen kalles sentromer. Sentromerer finnes hvor som helst langs kromosomets lengde, men stillingen er spesifikk for hvert enkelt kromosom. Sentromerene pluss de to kromatidene utgjør strukturen til et enkelt kromosom.
Mitose er prosessen der celler reproduserer seg ved å dele seg for å danne to identiske avkom. Mitose forekommer i de fleste celler og produserer nye celler for å erstatte gamle eller skadede eller for å la organismen vokse. Meiose forekommer bare i reproduktive organer og er hvordan gameter, sæd og egg hos mennesker blir produsert. Sentromerer spiller en viktig rolle under både mitose og meiose.
Mitose består av fire faser, og mot slutten av den første blir de dupliserte kopier av DNA dannet med sentromeren som forbinder de to identiske kromatider. På samme tid dannes en spindel som består av proteinmikrotubuli over kjernen. Under metafase, det andre mitosetrinnet, stiller kromosomene seg over midten av spindelen. Hvert kromosom er forbundet med en mikrotubule av spindelen ved sin sentromere.
Under profase blir de identiske kromatidene til hvert kromosom trukket fra hverandre. De trekkes til motsatte poler i kjernen av mikrotubulene festet til hver sentromere. Etter at hvert kromosom er delt, deler cellen seg og produserer to identiske celler med identisk DNA i hver. Alle celler, unntatt gameter, har to kopier av hvert kromosom. Ett kromosom av hvert par kommer fra faren og ett fra moren. Disse kromosomene har den samme genetiske informasjonen, gener som finnes på samme sted og kalles homologe kromosomer.
Meiose er i utgangspunktet mitose som forekommer to ganger i samme celle, med noen få spesifikke forskjeller. Først under meiose stiller de homologe kromosomene seg langs spindelen. Når spindelfibrene festes til sentromerene, blir kromosomene trukket fra hverandre. To celler dannes, men de har bare en kopi av hvert kromosom nå, eller halvparten av DNAet.
Den andre oppdelingen av DNA er identisk med mitose. Kromosomene stiller seg langs ekvatoren til spindelen, og hver mikrotubule blir sammenføyet med en sentromer av hvert kromosom. Kromatidene trekkes til de motsatte polene i kjernen og det dannes en ny celle. Ettersom kromatidene har identiske kopier av DNA, har hver sluttcelle en enkelt kopi av hvert kromosom. Det endelige resultatet av meiose er eksistensen av fire gameter med bare halve DNAet.