Hauptunterschied – Centromer vs Kinetochore

Zentromer und Kinetochor sind zwei Strukturen, die sich ungefähr in der Mitte der Chromosomen befinden und an der Schwesterchromatid-Segregation bei der Zellteilung beteiligt sind. Das Zentromer ist eine Region hochkondensierter DNA, in der die Kinetochore zusammengesetzt sind. Das Kinetochor ist eine Proteinart, die die Chromosomen mit den Mikrotubuli der Spindel verbindet. Die Mikrotubuli der Spindel sind mit Kinetochore befestigt, die auf dem Zentromer montiert sind. Die Hauptunterschied zwischen Zentromer und Kinetochor ist das Zentromer ist die Region, in der die beiden Schwesterchromatiden nach der Replikation des Chromosoms zusammengehalten werden, wobei Kinetochor der Proteinkomplex auf dem Chromosom ist, an dem während der Zellteilung Spindelfasern befestigt werden.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist Centromer? – Definition, Struktur, Funktion, Eigenschaften 2. Was ist ein Kinetochor? – Definition, Struktur, Funktion, Eigenschaften 3. Was ist der Unterschied zwischen Centromer und Kinetochore?

Was ist Centromer?

Das Zentromer ist die Region eines replizierten Chromosoms, die die beiden Schwesterchromatiden zusammenhält. Centrisches Heterochromatin ist die Art von Heterochromatin, die im Zentromer eines Chromosoms vorkommt. Das zentrische Heterochromatin wird von perizentrischem Heterochromatin flankiert. Zwischen den beiden Schwesterchromatiden sind Cohesin-Proteinkomplexe vorhanden, die die beiden Kopien des replizierten Chromosoms verbinden. Die Rolle des Zentromers besteht darin, eine Stelle für die Bindung mit Mikrotubuli über das Kinetochor bereitzustellen, das ein Proteinkomplex ist, der auf dem Zentromer des Chromosoms aufgebaut ist. Auf den Chromosomen können zwei Arten von Zentromeren identifiziert werden: Punktzentromere und regionale Zentrosomen. Punktzentromere binden mit spezifischen Proteinen, um Zentromere zu bilden. Obwohl die Bildung von Zentromeren eine einzigartige DNA-Sequenz bevorzugt, um das Zentromer zu bilden, können auch regionale Zentromere auf den anderen DNA-Sequenzen gebildet werden. Die Struktur eines Chromosoms, das ein Zentromer trägt, ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Zentromer in einem Chromosom

Positionen der Zentromere

Ein Chromosom besteht aus zwei Armen: Der lange Arm wird als q-Arm und der kurze Arm als p-Arm bezeichnet. Abhängig von der Zentromerposition lassen sich Chromosomen in vier Haupttypen einteilen: metazentrisch, submetazentrisch, akrozentrisch und telozentrisch. Metazentrische Chromosomen sind sowohl im p- als auch im q-Arm gleich lang. Bei submetazentrischen Chromosomen sind die p- und q-Arme ziemlich ungleich lang. Bei akrozentrischen Chromosomen ist der q-Arm länger als der p-Arm. Bei telozentrischen Chromosomen befindet sich das Zentromer am terminalen Ende des Chromosoms. Die Positionen des Zentromers in verschiedenen Chromosomentypen sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Positionen der Zentromere A – Kurzer/p-Arm, B – Zentromer, C – Langer/q-Arm, D – Schwesterchromatid I ​​– Telozentrisch, II – Akrozentrisch, III – Submetazentrisch, IV – Metazentrisch

Organismen mit einem einzigen Zentromer pro Chromosom werden als monozentrische Organismen. Beispiele für monozentrische Organismen sind Pilze und Wirbeltiere. Auf der anderen Seite, holozentrische Organismen bestehen aus mehr als einem Zentromer pro Chromosom. Nematoden sind Beispiele für die holozentrischen Organismen.

Was ist Kinetochore

Ein Kinetochor ist ein Proteinkomplex, der auf dem Zentromer von Chromosomen aufgebaut ist und Spindelmikrotubuli befestigt, um Chromosomen oder Schwesterchromatiden während der Anaphase der Zellteilung auseinander zu ziehen. In monozentrischen Organismen kann ein einzelner Kinetochor-Sammelpunkt identifiziert werden; in holozentrischen Organismen kann die Ansammlung von Kinetochoren entlang des gesamten Chromosoms beobachtet werden. Neben der Förderung der Bindung von Spindelmikrotubuli an das Chromosom spielen Kinetochore eine Rolle dabei, zwei Schwesterchromatiden zusammen mit Cohesin-Proteinkomplexen zusammenzuhalten. Kinetochore in der Metaphase einer menschlichen Zelle sind in Abbildung 3 rosafarben dargestellt. Die grüne Farbe zeigt die Spindelmikrotubuli und die blaue Farbe zeigt die Chromosomen.

Abbildung 3: Kinetochore an einer Spindel

Struktur von Kinetochor

Zwei Bereiche eines Kinetochors können identifiziert werden: inneres Kinetochor und äußeres Kinetochor. Die inneres Kinetochor hält die beiden Schwesterchromatiden zusammen, indem sie eng mit der Zentromerregion assoziieren. Es enthält Nukleosomen, die aus spezialisierten Histonen namens CENP-A bestehen und das Histon H3 ersetzen. Die äußeres Kinetochor interagiert mit den Spindelmikrotubuli. Es wird auf der Oberfläche des Chromosoms aufgebaut, nachdem die Kernhülle aufgebrochen ist. Das äußere Kinetochor besteht aus etwa 20 Stellen zur Verankerung von Kinetochor-Mikrotubuli. Der Zusammenbau von Spindelmikrotubuli mit dem Zentromer ist in Abbildung 4 dargestellt.

Abbildung 4: Montage von Kinetochor

Unterschied zwischen Zentromer und Kinetochor

Komposition

Zentromer: Ein Zentromer ist eine verengte DNA-Region auf einem Chromosom.

Kinetochor: Ein Kinetochor ist ein Proteinkomplex, der auf Zentromeren von Chromosomen aufgebaut ist.

Überwachung

Zentromer: Zentromere können unter dem Lichtmikroskop beobachtet werden.

Kinetochor: Kinetochore sind nur unter dem Elektronenmikroskop sichtbar.

Struktur

Zentromer: Zentromere bestehen aus zentrischem Heterochromatin.

Kinetochor: Kinetochore bestehen aus spezialisierten Histone-Typen wie CENP-A.

Position

Zentromer: Vier Centeromerpositionen können identifiziert werden: metazentrisch, submetazentrisch, akrozentrisch und telozentrisch.

Kinetochor: Kinetochore bestehen aus zwei Schichten: dem inneren Kinetochor und dem äußeren Kinetochor.

Nummer

Zentromer: Zentromere können entweder monozentrisch oder holozentrisch sein.

Kinetochor: Ein Zentromer enthält einen Kinetochor-Komplex.

Bindung mit Mikrotubuli

Zentromer: Zentromere können sich nicht selbst an Mikrotubuli binden.

Kinetochor: Das äußere Kinetochor besteht aus etwa 20 Stellen für die Verankerung von Kinetochor-Mikrotubuli.

Abschluss

Zentromer und Kinetochor sind zwei Arten von Elementen, die zur Zellteilung beitragen. Ein Zentromer ist eine Region mit eingeengter DNA, die in Form von zentrischem Heterochromatin vorliegt, das von perizentrischem Heterochromatin flankiert wird. Zentromere können entweder monozentrisch oder holozentrisch sein. Jedes Zentromer ist mit einem Kinetochor-Komplex aufgebaut. Der Kinetochor-Komplex besteht aus inneren und äußeren Schichten von Kinetochoren. Die inneren Kinetochore halten die beiden Schwesterchromatiden zusammen. Andererseits bieten äußere Kinetochore Orte für die Anheftung von Spindelmikrotubuli mit Zentromeren. Der Hauptunterschied zwischen Zentromer und Kinetochor besteht darin, dass das Zentromer eine DNA-Region ist, während Kinetochor ein assemblierender Proteinkomplex im Zentromer ist.

Referenz:1. "Zentromer." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 06. März 2017. Web. 12. März 2017. 2. „Kinetochor“. Wikipedia. Wikimedia Foundation, 20. Februar 2017. Web. 12. März 2017.

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