Definizione centromero
Il centromero è il punto su un cromosoma in cui le fibre del fuso mitotico si attaccano per separare i cromatidi fratelli durante la divisione cellulare.
Quando una cellula cerca di riprodursi, deve prima fare una copia completa di ciascuno dei suoi cromosomi, per garantire che la loro cellula figlia riceva un complemento completo del DNA della cellula madre.
Le due copie di ciascun cromosoma spesso rimangono incollate insieme fino a quando non vengono separate, con una copia che va a ciascuna cellula figlia., Mentre bloccato insieme, queste due copie sono chiamati ” cromatidi sorella.”
Mentre una cella si prepara a dividersi, i cromatidi fratelli iniziano a staccarsi l’uno dall’altro fino a quando non sono quasi completamente separati. Rimangono uniti, tuttavia, al centromero-una regione speciale che svolge un ruolo vitale nella divisione cellulare.
Al centromero, gli elementi del citoscheletro della cellula si assemblano e si attaccano. In primo luogo, un complesso di proteine chiamato cinetocoro si assembla attorno alla regione centromerica del DNA; quindi, le fibre del fuso mitotico si attaccano al cinetocoro., L’altra estremità di queste fibre sono ancorate alle estremità opposte della cellula madre, che a breve si dividerà per diventare nuove cellule figlie.
Quando le fibre del mandrino iniziano a contrarsi, i cromatidi vengono tirati alle estremità opposte della cellula madre. In questo modo, quando le cellule madri si dividono in due durante la citocinesi, ogni cromatide sorella diventa un cromosoma della nuova cellula figlia.
Per comprendere questo processo, è importante ricordare che ogni cromatide sorella è in realtà una copia completa del cromosoma della cellula madre.,
I due cromatidi fratelli combinati sono spesso indicati come un singolo cromosoma perché sono confezionati strettamente insieme – ma ognuno contiene tutte le informazioni del cromosoma originale, quindi quando si dividono, ognuno diventa un cromosoma completo contenente tutte le informazioni contenute nel cromosoma originale della cellula madre.
L’immagine seguente fornisce un’illustrazione visiva dei preparativi della cellula per sottoporsi alla divisione cellulare. Si noti che nella fase 2 l’involucro nucleare si dissolve, lasciando i cromosomi liberi nel citoplasma.,
Negli stadi 3 e 4, il DNA si condensa in cromosomi strettamente imballati, in cui i cromatidi fratelli sono accoppiati e uniti al loro centromero. Nella fase 5 nella foto sotto, i cromatidi fratelli vengono separati ai lati opposti della cella.
Nella fase 6, finalmente la cellula si divide in due, separando le sorelle in cellule figlie.
Funzione del Centromero
Tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule. Affinché le cellule crescano o si riproducano, deve verificarsi la divisione cellulare., Nella divisione cellulare, una cellula” genitore “si divide in due, con ciascuna delle cellule risultanti come cellule” figlie”.
Affinché ogni cellula figlia sopravviva, è essenziale che ottenga una copia di ciascuno dei cromosomi delle cellule madri.
Quando ciò non accade e le cellule figlie ricevono informazioni incomplete o troppe copie di un cromosoma, possono verificarsi gravi malattie o morte cellulare.
Per garantire che una copia completa del suo DNA sia data a ciascuna cellula figlia, una cellula prima fa una copia completa del suo DNA., Le due copie si attaccano insieme, condensando in ultima analisi per formare cromatidi fratelli, fino a quando non vengono separati durante la divisione cellulare.
Il centromero del cromosoma fornisce un sito di legame per la fibra del fuso mitotico che si attaccherà a ciascun cromatide sorella e li tirerà alle estremità opposte della cellula madre, che alla fine diventerà il citoplasma delle due cellule figlie.
Nei casi in cui i centromeri non funzionano correttamente, le cellule non possono dividersi con successo. Qualsiasi tentativo di farlo si traduce in cellule figlie che non hanno le istruzioni genetiche di cui hanno bisogno per sopravvivere.,
Si ritiene che la disfunzione del centromero che porta a problemi con l’ordinamento cromosomico svolga un ruolo in molti casi di aborto spontaneo, in cui i disturbi ereditari del centromero possono causare la morte embrionale precoce. Si sospetta anche che la disfunzione del centromero svolga un ruolo nelle cellule tumorali, che mostrano uno squilibrio cromosomico massiccio del tipo che ci si aspetterebbe se l’ordinamento dei cromosomi durante la divisione cellulare fallisse.
Tipi di centromeri
Centromeri puntiformi
I centromeri puntiformi sono centromeri in cui le fibre del fuso mitotico sono attratte da sequenze specifiche di DNA., In questi casi, la cellula ha proteine che si legano a queste specifiche sequenze di DNA e queste proteine costituiscono la base per il legame delle fibre del fuso mitotico.
In questi casi, le fibre del fuso mitotico compariranno tipicamente dovunque che la sequenza del DNA del centromero del punto compaia. La proteina che inizia la creazione del complesso di fibre del fuso mitotico si legherà a quella sequenza di DNA senza riguardo per la sua posizione o altri fattori.
Centromeri regionali
Gli esseri umani e la maggior parte delle cellule eucariotiche utilizzano centromeri regionali., Questi sono centromeri in cui il legame mitotico del fuso è determinato, non da una sequenza precisa di DNA, ma da una combinazione di caratteristiche che lavorano insieme per segnalare la posizione di un centromero.
Nei centromeri regionali, si pensa che i segni epigenetici dicano alle proteine che iniziano a costruire il complesso del fuso mitotico dove legarsi.
I”segni epigenetici” sono cambiamenti chimici apportati al DNA da enzimi, che possono modificare le proprietà chimiche del DNA e altre proprietà. I segni epigenetici possono essere aggiunti o rimossi senza modificare le informazioni contenute nel DNA.,
- Segni epigenetici-Cambiamenti chimici che possono essere apportati al DNA dagli enzimi. I segni epigenetici sono reversibili e si pensa che svolgano un ruolo nell’organizzazione della formazione dei cromosomi e nella regolazione dell’espressione genica.
- Kinetochore-Una struttura proteica che si forma intorno ai centromeri durante la divisione cellulare. È il cinetocoro a cui si attaccano le fibre del fuso mitotico.
- Mitosi-Il tipo più comune di divisione cellulare utilizzato dalle cellule eucariotiche. In circostanze specifiche, potrebbero essere utilizzati altri metodi di divisione cellulare, come la meiosi.
Quiz
1., Quale dei seguenti NON gioca un ruolo nella separazione dei cromatidi fratelli per garantire una corretta ripartizione del materiale genetico alle cellule figlie?
A. Centromere
B. Kinetochore
C. Mitotic spindle fiber
D. Nessuna delle precedenti
2. Quale delle seguenti condizioni mediche NON può essere causata da disfunzione del centromero?
A. Cancro
B. Aborto spontaneo
C. Miastenia grave
D., Tutto quanto sopra
3. Quale dei seguenti NON è vero per i segni epigenetici?
A. I segni epigenetici sono pensati per indicare dove dovrebbe formarsi il cinetocoro e successivamente dove dovrebbero attaccarsi le fibre del fuso mitotico, nei centromeri regionali.
B. I segni epigenetici sono cambiamenti nelle sequenze di DNA.
C. I segni epigenetici sono reversibili.
D. I segni epigenetici sono creati dagli enzimi.,
