Peran kinetokor dalam pembelahan sel

DNA adalah perpustakaan kehidupan. Dalam urutan nukleotida yang membentuk heliks ganda yang terkenal ini adalah jawaban untuk semua proses biologis, karena asam nukleat ini mengandung instruksi genetik yang digunakan dalam pengembangan dan fungsi semua organisme hidup (kami secara sadar mengecualikan virus).

Dalam sel eukariotik, DNA dibungkus dalam membran nuklir, tetapi ini tidak mencegahnya untuk bersentuhan dengan peralatan seluler lainnya. Melalui proses transkripsi dan translasi (dimediasi oleh RNA, enzim dan ribosom), semua informasi pengkodean yang ada dalam genom dapat diterjemahkan ke dalam sintesis protein dan, oleh karena itu, memungkinkan setiap proses metabolisme pada tingkat seluler dan jaringan.

Selain mekanisme yang menakjubkan ini, DNA adalah dasar dari evolusi itu sendiri. Berkat biopolimer ini dalam bentuk heliks ganda, makhluk hidup mewarisi informasi dari ayah dan ibu kita dan, di samping itu, kita bermutasi sebagai spesies dan mengalami variasi selama berabad-abad. DNA dikelompokkan dalam sel kita dalam bentuk kromosom, dan hari ini kami akan memberi tahu Anda semua tentang bagian penting dari mereka: kinetokor.

Apa itu kromosom dan bagaimana pengorganisasiannya?

Kita mulai dengan membangun serangkaian istilah dasar, karena pertama-tama kita perlu mengetahui karakteristik genetik manusia. Baik Anda dan saya (dan dengan pengecualian), di setiap sel kita masing-masing memiliki 23 pasang kromosom (2n, diploidi), yaitu, total 46. Sel-sel yang membentuk jaringan disebut somatik, dan semuanya dari mereka mereka membelah secara mitosis: karena mekanisme ini, setiap sel yang berasal dari yang lain akan memiliki jumlah informasi genetik yang sama, yaitu 46 kromosom atau 23 pasang.

Di sisi lain, sel kelamin kita membelah secara meiosis, suatu proses pembentukan gamet haploid (n), yaitu telur dan sperma, dengan 23 kromosom. Jadi, ketika zigot dibuat oleh peleburan sel-sel kelamin ini, kondisi diploidi pulih (23 + 23: 46) dan janin berkembang setelah perkembangannya menjadi manusia yang fungsional. Berdasarkan premis ini, Anda akan memahami bahwa separuh dari informasi genetik Anda berasal dari ayah Anda, sementara separuh lainnya berasal dari genom ibu Anda.

Sperma haploid (n: 23) + sel telur haploid (n: 23) = zigot diploid (2n: 46)

Di luar pola pewarisan, penting untuk diketahui bahwa DNA dikelompokkan dalam inti sel kita dalam zat yang disebut kromatin, yang pada gilirannya membentuk kromosom. Jika Anda membayangkan kromosom berbentuk X dan memotongnya menjadi dua pada sumbu vertikal, masing-masing dari 2 unit yang Anda dapatkan dikenal sebagai kromatid. Berdasarkan premis ini, kami mengamati bagian berikut dalam kromosom normal:

  • Film dan matriks: setiap kromosom dibatasi oleh membran, yang pada gilirannya membungkus zat agar-agar di dalamnya.
  • Kromonema: struktur filamen yang membentuk masing-masing dari 2 kromatid, yaitu bagian yang membentuk kromosom berbentuk X. Mereka terdiri dari DNA dan protein.
  • Kromomer: butiran yang menyertai kromonema sepanjang mereka.
  • Sentromer: itu adalah bagian sempit yang memisahkan lengan kromosom. Bagi kita untuk saling memahami, ini tentang pusat X.
  • Penyempitan sekunder: daerah kromosom yang terletak di ujung lengan.
  • Telomer: ujung kromosom. Mereka tidak bereplikasi secara keseluruhan selama pembelahan sel, jadi dengan setiap sel baru mereka menjadi sedikit lebih pendek. Mereka bertanggung jawab untuk penuaan dan penuaan seluler.

Kromosom mengandung ratusan ribu gen, jadi jelas sekali ia harus mengalami serangkaian perubahan ketika harus mereplikasi sel melalui mitosis, yaitu, 2 badan sel terbentuk di tempat yang dulunya ada satu. Di sini sentromer memainkan peran penting, yang tidak dapat bertindak tanpa aksi kinetokor.

Apa itu kinetokor?

Kinetokor adalah struktur berbentuk cakram trilaminar yang terletak di sentromer setiap kromosom. Mikrotubulus dari gelendong mitosis ditambatkan pada struktur tunggal ini selama proses pembelahan sel, yang akan kami jelaskan secara singkat di baris selanjutnya.

Kinetokor berukuran antara 350 dan 500 nanometer dengan diameter dan, berkat fungsinya, berbagai gerakan kromosom yang begitu mencolok selama mitosis diatur. Pada kromosom hewan, 2 bagian penting dibedakan: internal dan eksternal.

Kinetokor internal diatur pada urutan DNA yang sangat berulang dan berkumpul pada bentuk kromatin khusus. Bagian dalam bersifat osmofilik dan bersentuhan langsung dengan kromosom, tebalnya sekitar 40 nanometer.

Di sisi lain, kinetokor eksternal adalah struktur protein dengan banyak komponen dinamis yang hanya berfungsi selama pembelahan sel.

Peran kinetokor dalam pembelahan sel

Untuk memahami apa tujuan dari kinetokor, kita harus meninjau secara singkat proses pembelahan sel. Kita akan fokus pada mitosis, karena lebih mudah untuk dijelaskan dan sangat membantu kita untuk mencontohkan pekerjaan struktur ini. Kami memberi tahu Anda fase-fase yang diringkas:

  • Interfase: fase di mana sel menghabiskan sebagian besar hidupnya. Selama itu, replikasi informasi genetik terjadi dalam persiapan untuk mitosis.
  • Profase: kromosom memadat, membran nukleus pecah dan serat gelendong mitosis terbentuk.
  • Metafase – Kromosom yang direplikasi berbaris di tengah sel.
  • Anafase: kromosom terpisah dan sel memanjang, dengan kutub yang berbeda.
    Membran nukleus terbentuk kembali di 2 kutub dan membran sel baru terbentuk untuk membuat dua sel independen.

Melalui proses ini, di mana dulu ada satu sel, sekarang ada 2. Seperti yang dapat Anda bayangkan, fungsi kinetokor bersinar pada metafase dan anafase.

Mikrotubulus melekat pada struktur ini, yang merupakan formasi tidak stabil dari alfa dan beta tubulin yang menimbulkan apa yang dikenal sebagai gelendong mitosis. Dalam metafase, semua kromosom disejajarkan di tengah sel dan, selama anafase, masing-masing kromatid terbawa berkat aksi mikrotubulus. Kinetokor adalah titik persimpangan di mana formasi tubulin ini berlabuh, jadi tanpa mereka, tidak mungkin untuk melakukan pembelahan sel.

Lebih lanjut, perlu dicatat bahwa jumlah mikrotubulus yang mengikat setiap kinetokor sangat bervariasi tergantung pada spesies yang diperiksa. Misalnya, dalam ragi Saccharomyces cerevisiae, satu mikrotubulus dikaitkan dengan setiap kinetokor, sedangkan pada mamalia jumlah ini dengan mudah meningkat dari 15 menjadi 35. Namun, tidak semua mikrotubulus dari gelendong mitosis akhirnya mencapai kinetokor.

Kinetokor dan pos pemeriksaan mitosis

Pos pemeriksaan mitosis adalah mekanisme menarik yang memastikan bahwa pembelahan kromosom benar selama proses berlangsung. Mekanisme yang terlibat di sini memverifikasi bahwa adalah mungkin untuk lolos ke fase berikutnya dari siklus sel selama pembelahan, karena jumlah kromosom yang salah didistribusikan dalam salinan anak dapat menyebabkan kematian sel (dalam kasus terbaik) atau serangkaian disfungsi dan gangguan, seperti sindrom Down dan jenis kanker tertentu.

Kinetokor bertindak sebagai semacam pos pemeriksaan mitosis, karena, jika mereka mendeteksi kesalahan, keluar ke fase berikutnya ditunda sampai diselesaikan. Tentu saja, ini bukanlah mekanisme yang disadari oleh sel, tetapi mencerminkan tingkat kehalusan yang telah diperoleh tubuh kita sehingga semuanya berjalan dengan baik.

Ringkasan

Menjelajahi kinetokor, kami telah meletakkan dasar-dasar pewarisan manusia, struktur kromosom, dan fase pembelahan mitosis – tidak lebih, tidak kurang. Dengan semua pengetahuan yang diperoleh di sini, mudah untuk mencapai kesimpulan yang jelas, tetapi kesimpulan yang membutuhkan penelitian ratusan tahun: tubuh manusia adalah karya seni sejati dari sudut pandang evolusi.

Setiap bagian kecil dari setiap bagian tubuh kita memiliki fungsi penting dan tak tergantikan. Tanpa melangkah lebih jauh, tanpa kinetokor, mikrotubulus tidak dapat berlabuh dan, oleh karena itu, tidak mungkin untuk melakukan mitosis. Dalam sistem organ manusia, setiap struktur penting.

Related Posts