Co to jest centromer?
Centromer stanowi część struktury chromosomu podczas podziałów jądrowych, zarówno mitozy, jak i mejozy. Chromosomy składają się z długich pasm DNA, które zwinięte są przed każdym rodzajem podziału. To zwijanie DNA zachodzi podczas interfazy przed mitozą lub mejozą. Jest to niezwykle ważny okres, ponieważ cząsteczki DNA tworzą identyczną kopię samych siebie, zapewniając potomstwu odpowiednią ilość DNA po zakończeniu podziału.
Kiedy DNA się replikuje, chromosomy składają się z dwóch identycznych ramion, zwanych chromatydami . Każda chromatyda zawiera kopię replikowanego DNA, a obszar, w którym chromatydy są trzymane razem, nazywany jest centromerem. Centromery można znaleźć w dowolnym miejscu na długości chromosomu, ale pozycja jest specyficzna dla każdego konkretnego chromosomu. Centromery plus dwa chromatydy tworzą strukturę pojedynczego chromosomu.
Mitoza to proces, w którym komórki rozmnażają się, dzieląc się, tworząc dwa identyczne potomstwo. Mitoza występuje w większości komórek i wytwarza nowe komórki w celu zastąpienia starych lub uszkodzonych lub w celu umożliwienia wzrostu organizmu. Mejoza występuje tylko w narządach rozrodczych i jest to sposób, w jaki wytwarzane są gamety, plemniki i jaja u ludzi. Centromery odgrywają ważną rolę zarówno podczas mitozy, jak i mejozy.
Mitoza składa się z czterech faz, a pod koniec pierwszej powstają zduplikowane kopie DNA z centromerem łączącym razem dwie identyczne chromatydy. W tym samym czasie w jądrze tworzy się wrzeciono złożone z mikrotubul białkowych. Podczas metafazy, drugiego etapu mitozy, chromosomy ustawiają się w linii na środku wrzeciona. Każdy chromosom jest połączony z mikrotubulą wrzeciona w jego centromerze.
Podczas profazy identyczne chromatydy każdego chromosomu są rozłączane. Są one przyciągane do przeciwnych biegunów jądra przez mikrotubule dołączone do każdego centromeru. Po podzieleniu każdego chromosomu komórka dzieli się, wytwarzając dwie identyczne komórki z identycznym DNA w każdym. Wszystkie komórki, z wyjątkiem gamet, mają dwie kopie każdego chromosomu. Jeden chromosom z każdej pary pochodzi od ojca i jeden od matki. Te chromosomy mają tę samą informację genetyczną, geny znalezione w tym samym miejscu i nazywane są chromosomami homologicznymi.
Mejoza jest zasadniczo mitozą występującą dwukrotnie w tej samej komórce, z kilkoma specyficznymi różnicami. Po pierwsze, podczas mejozy homologiczne chromosomy ustawiają się wzdłuż wrzeciona. Kiedy włókna wrzeciona przyłączają się do centromerów, chromosomy są rozłączane. Powstają dwie komórki, ale teraz mają tylko jedną kopię każdego chromosomu lub połowę DNA.
Drugi podział DNA jest identyczny z mitozą. Chromosomy wyrównują się wzdłuż równika wrzeciona, a każda mikrotubula łączy się z centromerem każdego chromosomu. Chromatydy są przyciągane do przeciwnych biegunów jądra i tworzą się nowe komórki. Ponieważ chromatydy mają identyczne kopie DNA, każda końcowa komórka ma jedną kopię każdego chromosomu. Ostatecznym rezultatem mejozy jest istnienie czterech gamet z tylko połową DNA.