א צנטרום הוא אזור בכרומוזום שמצטרף כרומטות אחות. כרומטות אחיות הינן כרומוזומים כפולים ומשוכפלים שנוצרים במהלך חלוקת התא. התפקיד העיקרי של המרכזיות הוא לשמש מקום של התקשרות אליו סיבי כישור במהלך חלוקת תאים. מנגנון הציר מתארך תאים ונפרד כרומוזומים כדי להבטיח שכל אחד חדש תא בת יש את המספר הנכון של הכרומוזומים בסיום מיטוזה ו מיוזה.
ה DNA באזור המרכז של כרומוזום מורכב מארוז צפוף כרומטין המכונה הטרוכרומטין. הטרוכרומטין הוא מרוכז מאוד ולכן אינו תעתיק. בשל ההרכב ההטרוכרומטיני שלו, אזור הצנטרומרים מוכתם כהה יותר בצבעים מאשר באזורים האחרים בכרומוזום.
Takeaways מפתח
- צנטרומרים הם אזורים על כרומוזום שמצטרפים לכרומטידים אחים שתפקידם העיקרי הוא להצמדת סיבי ציר בחלוקת תאים.
- בעוד שהצנטרומרים נמצאים בדרך כלל באזור המרכזי בכרומוזום, הם יכולים להיות גם ממוקמים בסמוך לאזור האמצע או במספר עמדות שונות בכרומוזום.
- אזורים ייעודיים על צנטרומרים הנקראים קינוטוכורים מחברים את הכרומוזומים לסיבי ציר בפרוגז במיתוזה.
- לקינטוכוריות תסביכי חלבון המייצרים סיבי קינטוכור. סיבים אלה עוזרים לכוון ולהפריד את הכרומוזומים במהלך חלוקת התאים.
- במיוזה, במטאפזה I, המרכזים של הכרומוזומים ההומולוגיים מכוונים לקטבי תאים מנוגדים. ואילו במיוזה II, סיבי ציר המשתרעים משני קטבי התא נצמדים לכרומטידים של אחות צנטרומרים.
מיקום Centromere
צנטרומר לא תמיד ממוקם באזור המרכזי של א כרומוזום. כרומוזום מורכב מאזור זרוע קצר (זרוע p) ואזור זרוע ארוך (q זרוע) המחוברים על ידי אזור מרכזי. צנטרומרים עשויים להיות ממוקמים בסמוך לאזור האמצע של הכרומוזום או במספר עמדות לאורך הכרומוזום.
- מטצנטרי הצנטרומרים נמצאים בסמוך למרכז הכרומוזום.
- תת-צנטרי הצנטרומרים אינם ממוקמים באופן מרכזי כך שזרוע אחת ארוכה מהשנייה.
- אקרוצנטרי צנטרומרים נמצאים בסמוך לקצה הכרומוזום.
- טלוצנטרי צנטרומרים נמצאים בסוף או באזור הטלומר של כרומוזום.
ניתן לראות את מיקומם של הסנטרומרים בקריוטיפ אנושי של כרומוזומים הומולוגיים. כרומוזום 1 הוא דוגמא לסנטרומטר מטצנטרי, כרומוזום 5 הוא דוגמא לסנטומומר תת-צנטרי, וכרומוזום 13 הוא דוגמא לסנטרומטר אקרוצנטרי.
הפרדת כרומוזומים במיטוזיס
- לפני תחילת המיטוזה, תא נכנס לשלב המכונה ממשק שבו הוא נמצא משכפל את ה- DNA שלו לקראת חלוקת תאים. נוצרים כרומטידיות אחיות המחוברים במרכזם.
- בתוך נבואה של מיטוזה, אזורים מיוחדים על צנטרומרים נקראים kinetochores מחברים כרומוזומים לסיבי קוטב ציר. Kinetochores מורכבים ממספר של חלבון קומפלקסים המייצרים סיבי קינטוכור שמתחברים לסיבי ציר. סיבים אלה עוזרים לתמרן ולהפריד כרומוזומים במהלך חלוקת תאים.
- במהלך מטאפזה, הכרומוזומים מוחזקים בצלחת המטאפזה על ידי הכוחות השווים של הסיבים הקוטביים הדוחפים על המרכזיות.
- במהלך אנפזה, צנטרומרים מזוודים בכל כרומוזום מובהק מתחילים להתפרק כמו כרומוזומי בת נמשכים מרכזיים ראשונים לכיוון הקצוות המנוגדים של תא.
- במהלך טלופאזגרעינים שהוקמו לאחרונה כוללים כרומוזומי בת מופרדים.
לאחר ציטוקינזיס (חלוקת הציטופלזמה) נוצרים שני תאי בת מובהקים.
הפרדת כרומוזומים במיוזה
במיוזה, תא עובר שני שלבים בתהליך החלוקה. שלבים אלה הם מיוזה I ו- Meiosis II.
- במהלך מטאפזה, המרכזיות של הכרומוזומים ההומולוגיים מכוונות לקטבי תאים מנוגדים. משמעות הדבר היא כי כרומוזומים הומולוגיים יתקשרו באזורי המרכז שלהם לסיבי ציר המשתרעים רק מאחד משני קטבי התא.
- כאשר סיבי ציר מתקצרים במהלך אנאפאזה אני, כרומוזומים הומולוגיים נמשכים לעבר מוטות תאים מנוגדים, אך כרומטידיות אחיות נותרו יחד.
- בתוך מיוזה II, סיבי ציר המשתרעים משני מוטות התא נצמדים לכרומטידים של אחות במרכזיהם. כרומטידים אחיות מופרדים פנימה אנפזה II כאשר סיבי ציר מושכים אותם לעבר קטבים מנוגדים.
מיוזה מביאה לחלוקה, הפרדה והפצה של כרומוזומים בקרב ארבעה תאי בת חדשים. כל תא הוא haploid, המכיל רק מחצית ממספר הכרומוזומים כתא המקורי.
חריגות צנטרומרים
הצנטרומרים ממלאים תפקיד חשוב בכך שהם משתתפים בתהליך ההפרדה של הכרומוזומים. המבנה שלהם, לעומת זאת, יכול להפוך אותם לאתרים אפשריים לסידור מחדש של כרומוזומים. שמירה על שלמות הצנטרומרים על כנה היא אפוא תפקיד חשוב לתא. חריגות צנטרומרים נקשרו למחלות שונות כמו סרטן.