Hauptunterschied – Centromer vs Telomere

Centromer und Telomer sind zwei Strukturen, die auf einem Chromosom gefunden werden. Centromer enthält eine stark verengte DNA-Region in Form von zentrischem Heterochromatin. Die beiden Schwesterchromatiden des replizierten Chromosoms werden während der Zellteilung vom Zentromer zusammengehalten. Telomere sind die Endregionen eines Chromosoms, die sich stark wiederholende DNA-Sequenzen enthalten. Gene in den Endregionen der Chromosomen werden durch das Vorhandensein von Telomeren durch Kürzung und Fusion mit anderen Chromosomen verschlossen. Die Hauptunterschied zwischen Zentromer und Telomer ist das Zentromer ist die Region in der Mitte eines Chromosoms, die die beiden Schwesterchromatiden eines replizierten Chromosoms zusammenhält, während Telomer die Endregion eines Chromosoms ist und die Gene in den Endregionen vor Abbau schützt.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist Centromer? – Struktur, Funktion, Eigenschaften 2. Was ist Telomer? – Struktur, Funktion, Eigenschaften 3. Was ist der Unterschied zwischen Centromer und Telomer?

Was ist Centromer?

Das Zentromer hält die beiden Schwesterchromatiden in einem replizierten Chromosom zusammen. Es ist eine Region auf einem Chromosom, die aus zentrischem Heterochromatin besteht. Das zentrische Heterochromatin wird von perizentrischem Heterochromatin flankiert. Zwischen den beiden Schwesterchromatiden liegen Cohesin-Proteinkomplexe vor, die die beiden Kopien des replizierten Chromosoms verbinden. Die Rolle des Zentromers besteht darin, eine Stelle für die Bindung mit Mikrotubuli über Kinetochore bereitzustellen. Kinetochor ist der Proteinkomplex, der auf dem Zentromer des Chromosoms aufgebaut ist.

Struktur von Centromer

Organismen mit einem einzigen Zentromer pro Chromosom werden als monozentrische Organismen. Beispiele für monozentrische Organismen sind Pilze, die meisten Pflanzen und Wirbeltiere. Holozentrische Organismen bestehen aus mehr als einem Zentromer pro Chromosom. Nematoden sind die Beispiele für holozentrische Organismen.

Innerhalb der Chromosomen können zwei Arten von Zentromeren identifiziert werden: Punktzentromere und regionale Zentrosomen. Punktzentromere binden mit spezifischen Proteinen, um Zentromere zu bilden. Obwohl die Bildung des Zentromers eine einzigartige DNA-Sequenz bevorzugt, um das Zentromer zu bilden, regionale Zentromere können auch auf den anderen DNA-Sequenzen gebildet werden.

Das Chromosom wird durch das Vorhandensein eines einzigen Zentromers in zwei Arme geteilt. Der lange Arm wird als q-Arm und der kurze Arm als p-Arm bezeichnet. Abhängig von der Zentromerposition lassen sich Chromosomen in vier Typen einteilen: metazentrisch, submetazentrisch, akrozentrisch und telozentrisch. Metazentrische Chromosomen bestehen in p- und q-Arm s aus gleichen Längen. In submetazentrische Chromosomen, p und q Arme sind ziemlich ungleich in der Länge. In akrozentrische Chromosomen, q-Arm ist länger als der p-Arm. In telozentrische Chromosomen, das Zentromer befindet sich am terminalen Ende des Chromosoms.

Abbildung 1: Centromer auf einem Chromosom

Was ist Telomer?

Ein Telomer ist die Endregion jedes Chromosoms, die sich wiederholende Sequenzen enthält. Es schützt das chromosomale Ende vor Abbau und Endgestaltung mit anderen chromosomalen Enden. Während der DNA-Replikation ist die DNA-Polymerase nicht in der Lage, das gesamte Chromosom bis zu seinem Ende zu replizieren. Somit wird während jeder Replikationsrunde die Länge des Chromosoms von seinem Telomerende aus reduziert. Beim Menschen beträgt die Länge des Telomers bei der Geburt etwa 11 kb und verringert sich mit zunehmendem Alter auf 4 kb.

Struktur der Telomere

Ein Telomer in Vertebraten enthält etwa 2.500 Mal die Wiederholung der TTAGGG-Nukleotidsequenz. Prokaryoten fehlen aufgrund des Vorhandenseins kreisförmiger Chromosomen Telomere. Das Vorhandensein von Telomeren am Ende eines Chromosoms führt während der semikonservativen DNA-Replikation zu einem Verlust von genetischem Material. Gene in den Endregionen eines Chromosoms werden jedoch davor geschützt, abgeschnitten zu werden, während der Verlust von genetischem Material durch Telomere auftritt. Daher bedecken die Telomere das genetische Material am Ende des Chromosoms. Die Struktur eines Telomers ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Telomerstruktur

Die distale 300 bp-Region des Telomers ist ein einzelsträngiger DNA-Abschnitt. Diese DNA-Strecke bildet eine T-Schleife, die einem Knoten entspricht und das Telomerende stabilisiert, indem verhindert wird, dass das Telomerende als Bruchstelle erkannt wird. Mehrere Proteine ​​wie TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 und POT1 sind assoziiert und stabilisieren die T-Schleife. Diese Proteinkomplexe werden zusammenfassend als Schutzkomplexe bezeichnet. Der Schutzkomplex an der T-Schleife ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3: Proteine ​​im Schutzkomplex

Unterschied zwischen Zentromer und Telomer

Standort

Zentromer: Centromer befindet sich ungefähr in der Mitte eines Chromosoms.

Telomer: Telomer befindet sich am Ende eines Chromosoms.

Nummer

Zentromer: Monozentrische Organismen enthalten ein einziges Zentromer pro Chromosom. Holozentrische Organismen enthalten mehr als ein Zentromer pro Chromosom.

Telomer: Ein einzelnes Schwesterchromatid enthält zwei Telomere, jedes an den beiden Enden.

Komposition

Zentromer: Centromer besteht aus doppelsträngiger, zentrischer Heterochromatin-DNA.

Telomer: Telomere bestehen aus einzelsträngigen, sich wiederholenden DNA-Sequenzen.

Assoziierte Proteine

Zentromer: Centromer ist mit Kohäsin- und Kinetochor-Proteinkomplexen assoziiert.

Telomer: Die T-Schleife des Telomers ist mit Proteinen wie TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 und POT1 assoziiert.

Rolle

Zentromer: Centromer hält die beiden Schwesterchromatiden zusammen.

Telomer: Telomere schützt die Gene in den Endregionen eines Chromosoms vor Abbau.

Abschluss

Centromer und Telomer sind zwei Regionen auf einem Chromosom. Das Centromer befindet sich ungefähr in der Mitte eines Chromosoms und das Telomer befindet sich an den beiden Enden jedes Schwesterchromatids. Centromer besteht aus verengtem zentrischem Heterochromatin, das mit Cohesinen und Kinetochoren assoziiert ist. Beide Proteine ​​spielen eine Rolle beim Zusammenhalten der beiden Schwesterchromatiden während der Kernteilung. Kinetochore-Proteine ​​bieten auch Stellen für die Anheftung von Spindelmikrotubuli. Die T-Schleife des Telomers ist mit TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 und POT1 ähnlichen Proteinen stabilisiert. Die Hauptaufgabe des Zentromers besteht darin, die beiden Schwesterchromatiden zusammenzuhalten. Telomere schützen das genetische Material der Endregion vor Abbau und Verkürzung. Der Hauptunterschied zwischen Zentromer und Telomer ist ihre Position auf einem Chromosom und ihre Rolle während des Lebens der Zelle.

Referenz:1. "Zentromer." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 06. März 2017. Web. 13. März 2017. 2.”Telomer.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13. März 2017. Web. 13. März 2017.

Mit freundlicher Genehmigung des Bildes: "Kondensiertes eukaryotisches Chromosom" Von Zephyris in der englischsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia2. „Telomere“ (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia3. „Telosome“ von Unbekannt – Linkage, eine Zeitschrift von DCEG, einer NCI-Abteilung (Public Domain) über Commons Wikimedia