Διαφορά μεταξύ κεντρομερούς και τελομερούς

Κύρια διαφορά – Centromere vs Telomere

Το κεντρομερές και το τελομερές είναι δύο δομές που βρίσκονται σε ένα χρωμόσωμα. Το Centromere περιέχει μια εξαιρετικά στενή περιοχή DNA με τη μορφή κεντρικής ετεροχρωματίνης. Οι δύο αδελφές χρωματίδες του αναδιπλασιαζόμενου χρωμοσώματος συγκρατούνται μεταξύ τους από το κεντρομερίδιο κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Τα τελομερή είναι οι ακραίες περιοχές ενός χρωμοσώματος, που περιέχουν εξαιρετικά επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA. Τα γονίδια στις τελικές περιοχές των χρωμοσωμάτων καλύπτονται από την παρουσία τελομερών από την περικοπή και τη σύντηξη με άλλα χρωμοσώματα. Η κύρια διαφορά μεταξύ κεντρομερούς και τελομερούς είναι ότι το κεντρομερές είναι η περιοχή στη μέση ενός χρωμοσώματος, που συγκρατεί τις δύο αδελφές χρωματίδες μαζί ενός αναδιπλασιαζόμενου χρωμοσώματος, ενώ το τελομερές είναι η τελική περιοχή ενός χρωμοσώματος, προστατεύοντας τα γονίδια στις τελικές περιοχές από την αποικοδόμηση.

Αυτό το άρθρο εξηγεί, 

1. Τι είναι το Centromere
      – Δομή, Λειτουργία, Χαρακτηριστικά
2. Τι είναι το Τελομέριο
      – Δομή, Λειτουργία, Χαρακτηριστικά
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Centromere και Telomere

Τι είναι το Centromere

Το κεντρομερίδιο συγκρατεί τις δύο αδελφές χρωματίδες μαζί σε ένα αναδιπλασιασμένο χρωμόσωμα. Είναι μια περιοχή σε ένα χρωμόσωμα που αποτελείται από κεντρική ετεροχρωματίνη. Η κεντρική ετεροχρωματίνη πλαισιώνεται από την περικεντρική ετεροχρωματίνη. Ανάμεσα στις δύο αδελφές χρωματίδες, υπάρχουν σύμπλοκα πρωτεϊνών συνεζίνης, που συνδέουν τα δύο αντίγραφα του αναδιπλασιαζόμενου χρωμοσώματος. Ο ρόλος του κεντρομερούς είναι να παρέχει μια θέση για τη δέσμευση με μικροσωληνίσκους μέσω κινετοχωρών. Το Kinetochore είναι το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα που συναρμολογείται στο κεντρομερές του χρωμοσώματος.

Δομή Κεντρομερούς

Οι οργανισμοί με ένα μόνο κεντρομερές ανά ένα χρωμόσωμα είναι γνωστοί ως μονοκεντρικοί οργανισμοί . Παραδείγματα για μονοκεντρικούς οργανισμούς είναι οι μύκητες, τα περισσότερα φυτά και τα σπονδυλωτά. Ολοκεντρικοί οργανισμοί αποτελούνται από περισσότερα από ένα κεντρομερή ανά ένα χρωμόσωμα. Τα νηματώδη είναι τα παραδείγματα για τους ολοκεντρικούς οργανισμούς.

Δύο τύποι κεντρομερών μπορούν να αναγνωριστούν μέσα στα χρωμοσώματα:σημειακά κεντρομερή και κεντρομερή περιοχής. σημειακά κεντρομερή συνδέονται με συγκεκριμένες πρωτεΐνες για να σχηματίσουν κεντρομερή. Αν και ο σχηματισμός κεντρομερούς προτιμά μια μοναδική αλληλουχία DNA για να σχηματίσει το κεντρομερές, περιφερειακά κεντρομερή μπορεί επίσης να σχηματιστεί στις άλλες αλληλουχίες DNA.

Το χρωμόσωμα χωρίζεται σε δύο σκέλη με την παρουσία ενός μόνο κεντρομερούς. Το μακρύ χέρι είναι γνωστό ως q βραχίονας και ο βραχίονας είναι γνωστός ως p βραχίονας. Ανάλογα με τη θέση του κεντρομερούς, τα χρωμοσώματα μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις τύπους:μετακεντρικά, υπομετακεντρικά, ακροκεντρικά και τελοκεντρικά. Μετακεντρικά χρωμοσώματα αποτελούνται από ίσα μήκη και στα δύο p και q βραχίονας μικρό. Σε υπομετακεντρικά χρωμοσώματα , p και q βραχίονα Τα s είναι αρκετά άνισα σε μήκος. Σε ακροκεντρικά χρωμοσώματα , q βραχίονας είναι μεγαλύτερο από το p βραχίονα . Στατελοκεντρικά χρωμοσώματα , το κεντρομερίδιο βρίσκεται στο τερματικό άκρο του χρωμοσώματος.

Εικόνα 1:Κεντρομερές σε χρωμόσωμα

Τι είναι το Τελομερές

Το τελομερές είναι η τελική περιοχή κάθε χρωμοσώματος, που περιέχει επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες. Προστατεύει το χρωμοσωμικό άκρο από την αποικοδόμηση και τη διαμόρφωση των άκρων με άλλα χρωμοσωμικά άκρα. Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA, η DNA πολυμεράση δεν είναι σε θέση να πραγματοποιήσει την αντιγραφή ολόκληρου του χρωμοσώματος μέχρι το τέλος του. Έτσι, κατά τη διάρκεια κάθε γύρου αντιγραφής, το μήκος του χρωμοσώματος μειώνεται από το τελομερές άκρο του. Στους ανθρώπους, το μήκος του τελομερούς είναι περίπου 11 kb κατά τη γέννηση και μειώνεται στα 4 kb με τη γήρανση.

Δομή Τελομερών

Ένα τελομερές σε σπονδυλωτά περιέχει περίπου 2.500 φορές επανάληψη της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων TTAGGG. Τα προκαρυωτικά στερούνται τελομερών λόγω της παρουσίας κυκλικών χρωμοσωμάτων. Η παρουσία τελομερών στο τέλος ενός χρωμοσώματος οδηγεί σε απώλεια γενετικού υλικού κατά την ημι-συντηρητική αντιγραφή του DNA. Όμως, τα γονίδια στις ακραίες περιοχές ενός χρωμοσώματος προστατεύονται από την περικοπή, ενώ η απώλεια γενετικού υλικού συμβαίνει από τα τελομερή. Επομένως, τα τελομερή καλύπτουν το γενετικό υλικό στο τέλος του χρωμοσώματος. Η δομή ενός τελομερούς φαίνεται στο σχήμα 2 .

Εικόνα 2:Δομή Τελομερών

Η περιφερική περιοχή των 300 bp του τελομερούς είναι ένα τέντωμα DNA μονής έλικος. Αυτό το τέντωμα DNA σχηματίζει έναν βρόχο Τ, ο οποίος είναι ανάλογος ενός κόμπο , σταθεροποιώντας το άκρο του τελομερούς εμποδίζοντας την αναγνώριση του άκρου του τελομερούς ως σημείου θραύσης. Πολλές πρωτεΐνες όπως οι TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 και POT1 συνδέονται, σταθεροποιώντας τον βρόχο Τ. Αυτά τα πρωτεϊνικά σύμπλοκα είναι συλλογικά γνωστά ως σύμπλεγμα καταφυγίου. Το σύμπλεγμα καταφυγίου στον βρόχο T φαίνεται στην εικόνα 3 .

Εικόνα 3:Πρωτεΐνες στο σύμπλεγμα καταφυγίου

Διαφορά μεταξύ κεντρομερούς και τελομερούς

Τοποθεσία

Κεντρομερές: Το κεντρομερές βρίσκεται στο μέσο περίπου ενός χρωμοσώματος.

Τελομερές: Τα τελομερή βρίσκονται στο τέλος ενός χρωμοσώματος.

Αριθμός

Centromere: Οι μονοκεντρικοί οργανισμοί περιέχουν ένα μόνο κεντρομερές ανά χρωμόσωμα. Οι ολοκεντρικοί οργανισμοί περιέχουν περισσότερα από ένα κεντρομερή ανά χρωμόσωμα.

Τελομερές: Μια μονή αδελφή χρωματίδα περιέχει δύο τελομερή, το καθένα στα δύο άκρα.

Σύνθεση

Κεντρομερές: Το κεντρομερές αποτελείται από δίκλωνο, κεντρικό DNA ετεροχρωματίνης.

Τελομερές: Τα τελομερή αποτελούνται από μονόκλωνες, επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA.

Συσχετισμένες πρωτεΐνες

Centromere: Το κεντρομερές σχετίζεται με σύμπλοκα πρωτεϊνών συνεζίνης και κινετοχόρης.

Τελομερές: Ο βρόχος Τ του τελομερούς σχετίζεται με πρωτεΐνες όπως TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 και POT1.

Ρόλος

Κεντρομερές: Το Centromere συγκρατεί τις δύο αδελφές χρωματίδες μαζί.

Τελομερές: Τα τελομερή προστατεύουν τα γονίδια στις ακραίες περιοχές ενός χρωμοσώματος από την αποικοδόμηση.

Συμπέρασμα

Το κεντρομερές και το τελομερές είναι δύο περιοχές που βρίσκονται σε ένα χρωμόσωμα. Το κεντρομερές βρίσκεται περίπου στη μέση ενός χρωμοσώματος και το τελομερές βρίσκεται στα δύο άκρα κάθε αδελφής χρωματιδίου. Το κεντρομερές αποτελείται από συσταλμένη κεντρική ετεροχρωματίνη, η οποία σχετίζεται με συνεκίνες και κινετοχώρες. Και οι δύο πρωτεΐνες παίζουν ρόλο στη συγκράτηση των δύο αδελφών χρωματίδων μαζί κατά τη διάρκεια της πυρηνικής διαίρεσης. Οι πρωτεΐνες κινετοχώρης παρέχουν επίσης θέσεις για τη σύνδεση των μικροσωληνίσκων της ατράκτου. Ο βρόχος Τ του τελομερούς σταθεροποιείται με πρωτεΐνες τύπου TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 και POT1. Ο κύριος ρόλος του κεντρομερούς είναι να συγκρατεί τις δύο αδελφές χρωματίδες μαζί. Τα τελομερή προστατεύουν το γενετικό υλικό της τελικής περιοχής από αποικοδόμηση και περικοπή. Η κύρια διαφορά μεταξύ κεντρομερούς και τελομερούς είναι η θέση τους σε ένα χρωμόσωμα και ο ρόλος τους κατά τη διάρκεια της ζωής του κυττάρου.

Αναφορά:
1. «Κεντρομερές». Βικιπαίδεια. Wikimedia Foundation, 06 Μαρ. 2017. Web. 13 Μαρ. 2017.
2 "Telomere." Βικιπαίδεια. Wikimedia Foundation, 13 Μαρ. 2017. Web. 13 Μαρ. 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1."Συμπυκνωμένο Ευκαρυωτικό Χρωμόσωμα" Από τον Zephyris στην αγγλική Wikipedia (CC BY-SA 3.0) μέσω του Commons Wikimedia
2. "Telomere" (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
3. "Telosome"By Unknown – Linkage, ένα περιοδικό από το DCEG, ένα τμήμα NCI (Public Domain) μέσω Commons Wikimedia