السنترومير

الموسوعة الحرة
في هذا الرسم التخطيطي للكروموسوم المكرر، (2) يتم تحديد المركزومير - المنطقة التي تربط بين الكروماتيدات الشقيقة ، أو كل نصف من الكروموسوم. في الطور التمهيدي للانقسام المتساوي، تقوم مناطق متخصصة على المركزومير تسمى الحركية بربط الكروموسومات بألياف المغزل.

يربط المركزومير زوجًا من الكروماتيدات الشقيقة معًا أثناء انقسام الخلية. تربط هذه المنطقة الضيقة من الكروموسوم الكروماتيدات الشقيقة، مما يخلق ذراعًا قصيرة (p) وذراعًا طويلة (q) على الكروماتيدات. أثناء الانقسام الفتيلي ، ترتبط ألياف المغزل بالمركزومير عبر الكينيتوكوري .

الدور الفيزيائي للمركز هو العمل كموقع لتجميع الخلايا الحركية - وهي بنية متعددة البروتينات شديدة التعقيد مسؤولة عن الأحداث الفعلية لانفصال الكروموسومات - أي ربط الأنابيب الدقيقة والإشارة إلى آلية دورة الخلية عندما تتبنى جميع الكروموسومات المرفقات الصحيحة للمغزل ، بحيث يكون من الآمن لانقسام الخلايا أن يستمر حتى اكتماله وللخلايا أن تدخل الطور الانفصالي .

توجد، بشكل عام، نوعان من السنتروميرات. ترتبط "السنتروميرات النقطية" ببروتينات محددة تتعرف على تسلسلات DNA معينة بكفاءة عالية. عادةً ما تشكل أي قطعة من DNA تحتوي على تسلسل DNA للسنترومير النقطي سنتروميرًا إذا كانت موجودة في الأنواع المناسبة. وأفضل السنتروميرات النقطية تميزًا هي تلك الموجودة في الخميرة المتبرعمة، Saccharomyces cerevisiae . "السنتروميرات الإقليمية" هو المصطلح الذي تم صياغته لوصف معظم السنتروميرات، والتي تتكون عادةً في مناطق تسلسل DNA المفضل، ولكنها يمكن أن تتكون أيضًا في تسلسلات DNA أخرى. يبدو أن إشارة تكوين السنترومير الإقليمي هي إشارة وراثية . تمتلك معظم الكائنات الحية، بدءًا من الخميرة الانشطارية Schizosaccharomyces pombe إلى البشر، سنتروميرات إقليمية.

فيما يتعلق ببنية الكروموسوم الانقسامي، تمثل السنتروميرات منطقة مقيدة من الكروموسوم (غالبًا ما يشار إليها باسم التضييق الأساسي) حيث تكون الكروماتيدات الشقيقة المتطابقة على اتصال وثيق. عندما تدخل الخلايا في الانقسام الفتيلي، ترتبط الكروماتيدات الشقيقة (نسختان من كل جزيء DNA كروموسومي ناتج عن تكرار الحمض النووي في شكل كروماتين) على طولها من خلال عمل معقد الكوهيسين . يُعتقد الآن أن هذا المركب يتم إطلاقه في الغالب من أذرع الكروموسوم أثناء الطور التمهيدي، بحيث بحلول الوقت الذي تصطف فيه الكروموسومات في المستوى الأوسط للمغزل الانقسامي (المعروف أيضًا باسم صفيحة الطور الاستوائي)، يكون آخر مكان ترتبط فيه مع بعضها البعض في الكروماتين في وحول السنترومير.

موضع

تصنيفات الكروموسومات
أنا مركزية الأرض يقع موضع المركزومير بالقرب من الأعلى، وتكون الذراعان P بالكاد مرئية إذا كانت مرئية على الإطلاق.
الثاني مركزية لا تزال الأذرع q أطول بكثير من الأذرع p، ولكن الأذرع p أطول من تلك الموجودة في مركزية الشمس.
ثالثا دون مركزية الذراعان p وq قريبتان جدًا في الطول ولكنهما غير متساويتين.
الرابع مركزية الذراعين p و q متساويان في الطول.
أ : الذراع القصير (الذراع p)
ب : المركزومير
ج : الذراع الطويل (الذراع q)
د : الكروماتيدات الشقيقة

في البشر، تحدد مواضع السنترومير النمط النووي للكروموسوم ، حيث يكون لكل كروموسوم ذراعان، p (الأقصر من الاثنين) و q (الأطول). يُقال إن الذراع القصير "p" سمي بهذا الاسم نسبة إلى الكلمة الفرنسية "petit" التي تعني "صغير". [1] يُستخدم موضع السنترومير بالنسبة لأي كروموسوم خطي معين لتصنيف الكروموسومات على أنها متمركزة أو دون متمركزة أو مركزية أو مركزية أو مركزية نهائية أو مركزية كاملة. [2] [3]

تصنيف الكروموسومات حسب طول الذراع النسبي [3]
موضع المركز نسبة طول الذراعين لافتة وصف
وسطي بالمعنى الدقيق للكلمة 1.0 – 1.6 م مركزية
المنطقة الوسطى 1.7 م مركزية
تحت المتوسطة 3.0 سم دون مركزية
المحطة الفرعية 3.1 – 6.9 شارع دون مركزية
منطقة المحطة 7.0 ت مركزية
المحطة النهائية بالمعنى الدقيق للكلمة ∞ ت مركزية الأرض
ملحوظات - مركزية : م + م غير متمركز حول محوره : م + م + سم + ست + ت

مركزية

تعني كلمة "متمركز" أن المركز يقع في منتصف المسافة بين طرفي الكروموسوم، مما يؤدي إلى تساوي طول الذراعين تقريبًا. وعندما يكون المركز متمركزًا، تبدو الكروموسومات "على شكل حرف X".

دون مركزية

تعني كلمة دون المركز أن المركز يقع أسفل المنتصف، حيث يكون أحد ذراعي الكروموسوم أقصر من الآخر، مما يؤدي غالبًا إلى شكل حرف L.

مركزية

يقع مركز الكروموسوم الأكروسنتري بحيث يكون أحد ذراعي الكروموسوم أقصر كثيرًا من الآخر. يشير "أكروسنتري" في كلمة أكروسنتري إلى الكلمة اليونانية التي تعني "الذروة". يحتوي الجينوم البشري على ستة كروموسومات أكروسنتري، بما في ذلك خمسة كروموسومات جسمية ( 13 ، 14 ، 15 ، 21 ، 22 ) والكروموسوم Y.

تحتوي الأذرع القصيرة المائلة للخلف على القليل من المواد الوراثية ويمكن نقلها دون ضرر كبير، كما هو الحال في النقل الروبرتسوني المتوازن . بالإضافة إلى بعض الجينات المشفرة للبروتين، تحتوي الأذرع البشرية المائلة للخلف أيضًا على مناطق تنظيم النوية (NORs)، والتي يتم نسخ الحمض النووي الريبي الريبوسومي منها . ومع ذلك، فإن نسبة من الأذرع المائلة للخلف في خطوط الخلايا والأنسجة من المتبرعين البشر الطبيعيين لا تحتوي على مناطق تنظيم النوية القابلة للكشف. [4] يتضمن جينوم الحصان المستأنس كروموسومًا واحدًا متناظرًا متماثلًا لكروموسومين متناظرين للخلف في حصان برزيوالسكي من نفس النوع ولكن غير المستأنس . قد يعكس هذا إما تثبيت النقل الروبرتسوني المتوازن في الخيول المستأنسة أو، على العكس من ذلك، تثبيت انشطار كروموسوم متناظر واحد إلى كروموسومين متناظرين للخلف في خيول برزيوالسكي. يوجد وضع مماثل بين جينوم الإنسان وجينوم القردة العليا، مع انخفاض اثنين من الكروموسومات الأكرومركزية في القردة العليا إلى كروموسوم واحد ميتامركزي في البشر (انظر اختلال الصيغة الصبغية والكروموسوم البشري 2 ).

تتضمن العديد من الأمراض الناتجة عن عمليات النقل غير المتوازنة كروموسومات غير مركزية أكثر من غيرها من الكروموسومات غير المركزة. توجد الكروموسومات غير المركزة عادةً في النوية وحولها . ونتيجة لذلك، تميل هذه الكروموسومات إلى أن تكون أقل كثافة من الكروموسومات الموجودة في محيط النواة. وبشكل ثابت، تكون المناطق الكروموسومية الأقل كثافة أيضًا أكثر عرضة لعمليات النقل الكروموسومي في السرطانات.

مركزية الأرض

تحتوي الكروموسومات التيلوسينترية على مركز في أحد طرفي الكروموسوم وبالتالي لا تظهر إلا ذراعًا واحدة على المستوى الخلوي (المجهري). وهي غير موجودة في البشر ولكنها يمكن أن تتكون من خلال أخطاء كروموسومية خلوية. تحدث الكروموسومات التيلوسينترية بشكل طبيعي في العديد من الأنواع، مثل الفأر المنزلي ، حيث تكون جميع الكروموسومات باستثناء Y هي كروموسومات تيلوسينترية.

دون مركزية

تقع الأجزاء المركزية للكروموسومات الفرعية بين منتصف ونهاية الكروموسومات، ولكنها توجد أقرب إلى نهاية الكروموسومات.

أنواع السنترومير

لامركزي

الكروموسوم اللامركزي هو جزء من الكروموسوم يفتقر إلى السنترومير. ونظرًا لأن السنتروميرات هي نقطة الالتصاق للألياف المغزلية في انقسام الخلايا، فإن الأجزاء اللامركزية لا تتوزع بالتساوي على الخلايا الابنة أثناء انقسام الخلايا. ونتيجة لذلك، ستفتقر الخلية الابنة إلى الجزء اللامركزي وقد تحدث عواقب وخيمة.

يمكن أن تؤدي أحداث كسر الكروموسومات أيضًا إلى توليد كروموسومات لامركزية أو شظايا لامركزية.   

ثنائي المركز

الكروموسوم ثنائي المركز هو كروموسوم غير طبيعي به اثنان من السنتروميرات، والذي يمكن أن يكون غير مستقر من خلال انقسامات الخلايا. يمكن أن يتشكل من خلال الانتقال بين أو اندماج قطعتين من الكروموسوم، كل منهما به سنترومير. تنتج بعض عمليات إعادة الترتيب كل من الكروموسومات ثنائية المركز وشظايا لا مركزية لا يمكنها الارتباط بالمغازل عند الانقسام الفتيلي. [5] يُعزى تكوين الكروموسومات ثنائية المركز إلى العمليات الوراثية، مثل الانتقال الروبرتسوني [6] والانعكاس المجاور للمركز. [7] يمكن أن يكون للكروموسومات ثنائية المركز مجموعة متنوعة من المصائر، بما في ذلك الاستقرار الانقسامي. [8] في بعض الحالات، يأتي استقرارها من تعطيل أحد السنتروميرين لتكوين كروموسوم أحادي المركز وظيفيًا قادرًا على الانتقال الطبيعي إلى الخلايا الابنة أثناء انقسام الخلايا. [9]

على سبيل المثال، الكروموسوم البشري 2 ، والذي يُعتقد أنه نتيجة لانتقال روبرتسوني في مرحلة ما من التطور بين القِرَدة العليا والإنسان ، يحتوي على مركز ثانوي أثري بالقرب من منتصف ذراعه الطويلة. [10]

أحادي المركز

الكروموسوم أحادي المركز هو كروموسوم يحتوي على مركز واحد فقط في الكروموسوم ويشكل انقباضًا ضيقًا.

تعتبر السنتروميرات أحادية المركز هي البنية الأكثر شيوعًا في الحمض النووي المتكرر للغاية في النباتات والحيوانات. [11]

مركزية كاملة

على عكس الكروموسومات أحادية المركز، لا تحتوي الكروموسومات متجانسة المركز على انقباض أولي مميز عند النظر إليها في الانقسام المتساوي. بدلاً من ذلك، ترتبط ألياف المغزل على طول الكروموسوم بالكامل تقريبًا (باليونانية: holo-). في الكروموسومات متجانسة المركز، تنتشر البروتينات المركزية، مثل CENPA (CenH3) على الكروموسوم بأكمله. [12] تعد الدودة الخيطية، Caenorhabditis elegans ، مثالاً معروفًا لكائن حي به كروموسومات متجانسة المركز، [13] ولكن يمكن العثور على هذا النوع من السنترومير في أنواع مختلفة ونباتات وحيوانات عبر حقيقيات النوى. تتكون السنتروميرات المتجانسة في الواقع من وحدات سنترومير متعددة موزعة تشكل بنية تشبه الخط على طول الكروموسومات أثناء الانقسام المتساوي. [14] يتم نشر استراتيجيات بديلة أو غير تقليدية في الانقسام الاختزالي لتحقيق اقتران الكروموسومات المتجانسة وفصلها اللازم لإنتاج الأمشاج أو المشيجات القابلة للحياة للتكاثر الجنسي.

توجد أنواع مختلفة من الكروموسومات المركزية في أنواع مختلفة، وهي مع أو بدون تسلسلات الحمض النووي المتكررة المركزية ومع أو بدون CenH3 . تطورت المركزية المركزية على الأقل 13 مرة بشكل مستقل في مختلف الطحالب الخضراء، والكائنات الأولية، واللافقاريات، وعائلات نباتية مختلفة. [15] وعلى عكس الأنواع أحادية المركز حيث تضيع الأجزاء غير المركزية عادةً أثناء انقسام الخلايا، فإن كسر الكروموسومات المركزية المركزية يخلق أجزاء ذات مواقع ارتباط طبيعية للألياف المغزلية. [16] وبسبب هذا، يمكن للكائنات الحية ذات الكروموسومات المركزية المركزية أن تتطور بسرعة أكبر لتنوع النمط النووي، وتكون قادرة على شفاء الكروموسومات المجزأة من خلال الإضافة اللاحقة لأغطية التيلومير في مواقع الكسر. [17]

متعدد المراكز

تحتوي الكروموسومات متعددة المراكز على عدة مجموعات من الخلايا الحركية، أي المركز. يتداخل المصطلح جزئيًا مع مصطلح "المركزية الكاملة"، ولكن من الواضح أن مصطلح "متعدد المراكز" مفضل عند مناقشة الكروموسومات أحادية المركز التي تم تشكيلها بشكل معيب. هناك بعض الغموض الفعلي أيضًا، حيث لا يوجد خط واضح يقسم الانتقال من الخلايا الحركية التي تغطي الكروموسوم بالكامل إلى مجموعات مميزة. بعبارة أخرى، فإن الفرق بين "الكروموسوم بالكامل عبارة عن مركز" و"الكروموسوم ليس به مركز" غامض ويختلف الاستخدام. وبصرف النظر عن استخدام مصطلح "تعدد المراكز" بشكل أكبر حول العيوب، لا يوجد تفضيل واضح في مواضيع أخرى مثل الأصل التطوري أو توزيع الخلايا الحركية والبنية التفصيلية (على سبيل المثال كما هو موضح في تحليل الوسم أو تجميع الجينوم ). [18] [19] [20] [21]

حتى المجموعات المميزة بوضوح من بروتينات الحركية لا تنتج بالضرورة أكثر من انقباض واحد: تتميز الكروموسومات "المتعددة المراكز" بانقباض ممدود للكروموسوم، حيث تنضم إلى جزء أطول لا يزال أقصر بشكل واضح من الكروماتيدات. [22] قد تكون الكروموسومات المتعددة المراكز خطوة في ظهور وقمع محرك السنترومير، وهو نوع من المحرك الانقسامي الاختزالي الذي يعطل التكافؤ من خلال نمو السنتروميرات أحادية المركز لبروتينات الحركية الإضافية للحصول على ميزة أثناء الانقسام الاختزالي. [23]

الكروموسومات البشرية

مخطط كروموسوم بشري ، حيث يتم محاذاة كل صف رأسيًا على مستوى المركز، مع أشرطة وأشرطة فرعية مُعلقة . إنه تمثيل بياني للنمط النووي ثنائي الصبغيات البشري المثالي . يُظهر مناطق داكنة وبيضاء على شريط G. ويُظهر كل من الإصدارات الأنثوية (XX) والذكورية (XY) للكروموسوم الجنسي .
جدول الكروموسومات البشرية مع بيانات عن السنتروميرات والأحجام.
كروموسوم
موضع المركزومير ( Mbp )		 فئة حجم الكروموسوم
(ميغا بايت)		 حجم المركزومير
(ميغا بايت)
1 125.0 مركزية 247.2 7.4
2 93.3 دون مركزية 242.8 6.3
3 91.0 مركزية 199.4 6.0
4 50.4 دون مركزية 191.3 —
5 48.4 دون مركزية 180.8 —
6 61.0 دون مركزية 170.9 —
7 59.9 دون مركزية 158.8 —
8 45.6 دون مركزية 146.3 —
9 49.0 دون مركزية 140.4 —
10 40.2 دون مركزية 135.4 —
11 53.7 دون مركزية 134.5 —
12 35.8 دون مركزية 132.3 —
13 17.9 مركزية 114.1 —
14 17.6 مركزية 106.3 —
15 19.0 مركزية 100.3 —
16 36.6 مركزية 88.8 —
17 24.0 دون مركزية 78.7 —
18 17.2 دون مركزية 76.1 —
19 26.5 مركزية 63.8 —
20 27.5 مركزية 62.4 —
21 13.2 مركزية 46.9 —
22 14.7 مركزية 49.5 —
إكس 60.6 دون مركزية 154.9 —
ي 12.5 مركزية 57.7 —

بناءً على الخصائص المجهرية للحجم وموضع المركزومير وأحيانًا وجود قمر صناعي كروموسومي ، يتم تصنيف الكروموسومات البشرية إلى المجموعات التالية: [24]

مجموعة الكروموسومات سمات
المجموعة أ الكروموسوم 1-3 كبير، مركزي، ودون مركزي
المجموعة ب الكروموسوم 4-5 كبير، دون مركزية
المجموعة ج الكروموسوم 6-12، X متوسطة الحجم، شبه مركزية
المجموعة د الكروموسوم 13-15 متوسطة الحجم، مركزية الشكل، مع قمر صناعي
المجموعة هـ الكروموسوم 16-18 صغير، مركزي، ودون مركزي
المجموعة ف الكروموسوم 19-20 صغير جدًا، مركزي
المجموعة ج الكروموسوم 21-22، Y صغير جدًا، مركزي، مع قمر صناعي

تسلسل

هناك نوعان من السنترومير. [25] في السنتروميرات الإقليمية، تساهم تسلسلات الحمض النووي في الوظيفة ولكنها لا تحددها. تحتوي السنتروميرات الإقليمية على كميات كبيرة من الحمض النووي وغالبًا ما تكون معبأة في هيتروكروماتين . في معظم حقيقيات النوى ، يتكون تسلسل الحمض النووي للسنترومير من مجموعات كبيرة من الحمض النووي المتكرر (على سبيل المثال الحمض النووي القمري ) حيث يكون التسلسل داخل عناصر التكرار الفردية متشابهًا ولكنه ليس متطابقًا. في البشر، تسمى وحدة التكرار المركزية الأولية ألفا-ساتلايت (أو ألفويد)، على الرغم من وجود عدد من أنواع التسلسل الأخرى في هذه المنطقة. [26] يُفترض أن أقمار السنترومير تتطور من خلال عملية تسمى التوسع الطبقي. تتطور بسرعة بين الأنواع، وتُظهر التحليلات في الفئران البرية أن عدد نسخ الأقمار الصناعية والتباين يتعلق بأصول السكان والأنواع الفرعية. [27] بالإضافة إلى ذلك، قد تتأثر تسلسلات الأقمار الصناعية بالتزاوج الداخلي. [27]

تكون السنتروميرات النقطية أصغر حجمًا وأكثر تماسكًا. وتعد تسلسلات الحمض النووي ضرورية وكافية لتحديد هوية السنترومير ووظيفته في الكائنات الحية ذات السنتروميرات النقطية. وفي الخميرة المتبرعمة، تكون منطقة السنترومير صغيرة نسبيًا (حوالي 125 زوجًا قاعديًا من الحمض النووي) وتحتوي على تسلسلين محفوظين للغاية من الحمض النووي يعملان كمواقع ربط لبروتينات الحركية الأساسية . [26]

الميراث

نظرًا لأن تسلسل الحمض النووي المركزي ليس هو المحدد الرئيسي لهوية المركز في الحيوانات متعددة الخلايا ، فمن المعتقد أن الوراثة فوق الجينية تلعب دورًا رئيسيًا في تحديد المركز. [28] ستجمع الكروموسومات الابنة المركز في نفس مكان الكروموسوم الأم، بغض النظر عن التسلسل. وقد اقترح أن متغير الهستون H3 CENP-A (بروتين المركز أ) هو العلامة فوق الجينية للمركز. [29] يثور السؤال عما إذا كان لا يزال يجب أن تكون هناك طريقة أصلية لتحديد المركز، حتى لو تم نشرها لاحقًا فوق الجيني. إذا تم توريث المركز من جيل إلى جيل، فإن المشكلة تعود إلى أصل الحيوانات متعددة الخلايا الأولى.

من ناحية أخرى، وبفضل مقارنات السنترومير في الكروموسومات X، تم ملاحظة الاختلافات الجينية والبنيوية في هذه المناطق. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف تجميع حديث للجينوم البشري آلية محتملة لكيفية تطور الهياكل المحيطة بالسنترومير والسنترومير، من خلال نموذج التوسع الطبقي لتسلسلات αSat. يقترح هذا النموذج أن تكرارات تسلسل αSat المختلفة تظهر بشكل دوري وتتوسع داخل ناقل نشط، مما يؤدي إلى إزاحة التسلسلات القديمة، وتصبح موقعًا لتجميع الحركية. يمكن أن ينشأ αSat من نفس الناقل أو من ناقلات مختلفة. مع تكرار هذه العملية بمرور الوقت، تتقلص الطبقات التي تحيط بالسنترومير النشط وتتدهور. تثير هذه العملية تساؤلات حول العلاقة بين هذه العملية التطورية الديناميكية وموقع السنترومير. [30]

بناء

إن الحمض النووي المركزي يكون عادة في حالة كروماتين غير متجانس ، وهو أمر ضروري لتجنيد مركب الكوهيسين الذي يتوسط تماسك الكروماتيد الشقيق بعد تكرار الحمض النووي وكذلك تنسيق فصل الكروماتيد الشقيق أثناء الطور الانفصالي. في هذا الكروماتين، يتم استبدال الهستون الطبيعي H3 بمتغير خاص بالسنترومير، CENP-A في البشر. [31] يُعتقد أن وجود CENP-A مهم لتجميع الكينتوكور على السنترومير. وقد ثبت أن CENP-C يتمركز بشكل حصري تقريبًا في هذه المناطق من الكروماتين المرتبط بـ CENP-A. في الخلايا البشرية، وجد أن الهستونات أكثر ثراءً بـ H4K20me 3 و H3K9me3 [32] وهما تعديلات غير متجانسة معروفة. في ذبابة الفاكهة، تعد جزر العناصر الرجعية مكونات رئيسية للسنترومير. [33]

في الخميرة Schizosaccharomyces pombe (وربما في حقيقيات النوى الأخرى)، يرتبط تكوين الهيتروكروماتين المركزي بـ RNAi . [34] في الديدان الخيطية مثل Caenorhabditis elegans ، وبعض النباتات، ورتب الحشرات Lepidoptera وHemiptera، تكون الكروموسومات "مركزية"، مما يشير إلى عدم وجود موقع أساسي لارتباطات الأنابيب الدقيقة أو انقباض أولي، ويتجمع كينيتوكور "منتشر" على طول الكروموسوم بالكامل.

الانحرافات المركزية

في حالات نادرة، يمكن أن تتكون نيوسنترومير في مواقع جديدة على الكروموسوم نتيجة لإعادة وضع السنترومير. هذه الظاهرة معروفة جيدًا من الدراسات السريرية البشرية وهناك حاليًا أكثر من 90 نيوسنترومير بشري معروف تم تحديده على 20 كروموسومًا مختلفًا. [35] [36] يجب أن يقترن تكوين نيوسنترومير بتعطيل السنترومير السابق، لأن الكروموسومات ذات اثنين من السنتروميرات الوظيفية ( كروموسوم ثنائي المركز ) ستؤدي إلى كسر الكروموسوم أثناء الانقسام الفتيلي. في بعض الحالات غير العادية، لوحظ أن نيوسنترومير بشري يتكون تلقائيًا على كروموسومات مجزأة. كانت بعض هذه المواضع الجديدة في الأصل كروماتيكية وتفتقر إلى الحمض النووي القمري ألفا تمامًا. تفتقر نيوسنترومير إلى البنية المتكررة الموجودة في السنترومير الطبيعي مما يشير إلى أن تكوين السنترومير يتم التحكم فيه بشكل أساسي وراثيًا . [37] [38] بمرور الوقت، يمكن أن يتراكم في النيو سنترومير عناصر متكررة وينضج إلى ما يُعرف بالسنترومير الجديد التطوري. هناك العديد من الأمثلة المعروفة في كروموسومات الرئيسيات حيث يكون موضع السنترومير مختلفًا عن السنترومير البشري لنفس الكروموسوم ويُعتقد أنه سنترومير جديد تطوري. [37] وقد اقترح أن إعادة وضع السنترومير وتكوين السنترومير الجديد التطوري هو آلية للتطور . [39]

تعتبر بروتينات المركزومير أيضًا هدفًا ذاتيًا لبعض الأجسام المضادة للنواة ، مثل الأجسام المضادة للمركزومير .

الخلل والمرض

من المعروف أن سوء تنظيم السنترومير يساهم في سوء فصل الكروموسومات، وهو ما يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالسرطان والإجهاض. والجدير بالذكر أن الإفراط في التعبير عن العديد من جينات السنترومير يرتبط بالأنماط الظاهرية الخبيثة للسرطان. يمكن أن يؤدي الإفراط في التعبير عن جينات السنترومير هذه إلى زيادة عدم الاستقرار الجيني في السرطانات. يرتبط عدم الاستقرار الجيني المرتفع من ناحية بالأنماط الظاهرية الخبيثة؛ ومن ناحية أخرى، يجعل خلايا الورم أكثر عرضة للعلاجات المساعدة المحددة مثل بعض العلاجات الكيميائية والعلاج الإشعاعي. [40] وقد ظهر مؤخرًا عدم استقرار الحمض النووي المتكرر للسينترومير في السرطان والشيخوخة. [41]

إصلاح الحمض النووي المركزي

عندما تحدث كسور الحمض النووي عند السنترومير في الطور G1 من دورة الخلية ، تكون الخلايا قادرة على تجنيد آلية الإصلاح المتماثلة لإعادة التركيب إلى الموقع التالف، حتى في غياب الكروماتيد الشقيق . [42] ويبدو أن الإصلاح المتماثل لإعادة التركيب يمكن أن يحدث عند كسور السنترومير طوال دورة الخلية من أجل منع تنشيط مسارات إصلاح الحمض النووي غير الدقيقة المسببة للطفرات والحفاظ على سلامة السنترومير. [42]

أصل الكلمة والنطق

تستخدم كلمة سنترومير ( / ˈsɛntrəˌmɪər / ) أشكالًا مركبة من سنترومير ومير ، مما يعطي " الجزء المركزي" ، الذي يصف موقع السنترومير في مركز الكروموسوم .

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "p + q = تم حلها، القصة الحقيقية لكيفية حصول الكروموسوم على اسمه". 2011-05-03.
  2. ^ "ما هي الأنواع المختلفة من الكروموسومات الموجودة؟"، دروس علم الوراثة لنيكولاي ، يوتيوب، 2013-10-12، تم أرشفة النسخة الأصلية في 2021-12-11 ، تم استرجاعها في 2017-05-28
  3. ^ ab Levan A, Fredga K, Sandberg AA (ديسمبر 1964). "تسمية موضع القسيم المركزي على الكروموسومات". Hereditas . 52 (2): 201–220. doi :10.1111/j.1601-5223.1964.tb01953.x.
  4. ^ van Sluis M, van Vuuren C, Mangan H, McStay B (مايو 2020). "إن مستقبلات NOR الموجودة على أذرع p للكروموسوم البشري الأكروسنتريك نشطة بشكل افتراضي ويمكنها الارتباط بالنويات بشكل مستقل عن الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 117 (19): 10368–10377. رمز Bibcode :2020PNAS..11710368V. doi : 10.1073/pnas.2001812117 . PMC 7229746. PMID  32332163 . 
  5. ^ Nussbaum R, McInnes R, Willard H, Hamosh A (2007). Thompson & Thompson Genetics in Medicine . فيلادلفيا (بنسلفانيا): سوندرز. ص. 72. ISBN 978-1-4160-3080-5.
  6. ^ تومسون وتومسون علم الوراثة في الطب (الطبعة السابعة). ص 62.
  7. ^ هارتويل ل، هود ل، جولدبرج م، رينولدز أ، لي س (2011). علم الوراثة من الجينات إلى الجينومات (الطبعة الرابعة). نيويورك: ماكجرو هيل. رقم ISBN 9780073525266.
  8. ^ Lynch SA, Ashcroft KA, Zwolinski S, Clarke C, Burn J (مارس 1995). "سمات تشبه متلازمة كابوكي في الأولاد التوأم المتماثلين مع الكروموسوم 13 الكاذب ثنائي المركز". مجلة علم الوراثة الطبية . 32 (3): 227-230. doi :10.1136/jmg.32.3.227. PMC 1050324. PMID  7783176 . 
  9. ^ Stimpson, Kaitlin M.; Matheny, Justyne E.; Sullivan, Beth A. (2012). "الكروموسومات ثنائية المركز: نماذج فريدة لدراسة وظيفة المركز وتعطيله". Chromosome Research . 20 (5): 595–605. doi :10.1007/s10577-012-9302-3. PMC 3557915 . 
  10. ^ Avarello; et al. (1992). "دليل على وجود مجال أسلافي من الألفويد على الذراع الطويلة للكروموسوم البشري 2". علم الوراثة البشرية . 89 (2): 247–9. doi :10.1007/BF00217134. PMID  1587535. S2CID  1441285.
  11. ^ Barra V, Fachinetti D (أكتوبر 2018). "الجانب المظلم من السنترومير: أنواع وأسباب وعواقب التشوهات البنيوية التي تؤثر على الحمض النووي السنتروميري". Nature Communications . 9 (1): 4340. Bibcode :2018NatCo...9.4340B. doi :10.1038/s41467-018-06545-y. PMC 6194107. PMID  30337534 . 
  12. ^ نيومان بي، نافراتيلوفا أ، شرودر رايتر إي، كوبليتشكوفا أ، ستينباوروفا في، تشوتشولوفا إي، وآخرون. (2012). “تمديد القواعد: كروموسومات أحادية المركز ذات مجالات سنترومير متعددة”. بلوس علم الوراثة . 8 (6): e1002777. دوى : 10.1371/journal.pgen.1002777 . بمك 3380829 . بميد  22737088. 
  13. ^ Dernburg AF (يونيو 2001). "هنا، هناك، وفي كل مكان: وظيفة الحركية على الكروموسومات المركزية". مجلة علم الأحياء الخلوية . 153 (6): F33–F38. doi :10.1083/jcb.153.6.F33. PMC 2192025. PMID 11402076  . 
  14. ^ Marques A, Ribeiro T, Neumann P, Macas J, Novák P, Schubert V, et al. (نوفمبر 2015). "Holocentromeres in Rhynchospora are associated with genome-wide centromere-specific repeat arrays interspersed among echromatin". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 112 (44): 13633–13638. Bibcode :2015PNAS..11213633M. doi : 10.1073 /pnas.1512255112 . PMC 4640781. PMID  26489653. 
  15. ^ Melters DP, Paliulis LV, Korf IF, Chan SW (يوليو 2012). "الكروموسومات المتجانسة: التطور المتقارب، والتكيفات الانقسامية، والتحليل الجينومي". Chromosome Research . 20 (5): 579–593. doi : 10.1007/s10577-012-9292-1 . PMID  22766638. S2CID  3351527.
  16. ^ هيوز-شرادر س ؛ ريس هـ (أغسطس 1941). "التصاق المغزل المنتشر للكوكسيديا، تم التحقق منه من خلال السلوك الانقسامي لشظايا الكروموسوم المستحثة". مجلة علم الحيوان التجريبي . 87 (3): 429-456. doi :10.1002/jez.1400870306. ISSN  0022-104X.
  17. ^ Jankowska M, Fuchs J, Klocke E, Fojtová M, Polanská P, Fajkus J, et al. (ديسمبر 2015). "المركزيات الحركية الشاملة والشفاء الفعال للطرف الطرفي يمكِّنان من التطور السريع للنمط النووي". كروموسوما . 124 (4): 519–528. doi :10.1007/s00412-015-0524-y. PMID  26062516. S2CID  2530401.
  18. ^ Godward MB (أبريل 1954). "الكروموسومات المركزية "المنتشرة" أو متعددة المراكز في نبات سبيروجيرا". حوليات علم النبات . 18 (2): 143-144. doi :10.1093/oxfordjournals.aob.a083387.
  19. ^ كيو، واي تي؛ كامارا، ايه اس؛ شوبرت، في (13 يونيو 2023). "يمكن أن تتكون هولوسينترومير من عدد قليل من مجموعات الأقمار الصناعية بحجم ميجاباس". نيتشر كوميونيكيشنز . 14. doi :10.1038/s41467-023-38922-7. PMC 10264360 . 
  20. ^ Senaratne, Aruni P.; Cortes-Silva, Nuria; Drinnenberg, Ines A. (يوليو 2022). "تطور الكروموسومات المتجانسة: الدوافع والتنوع والروادع". ندوات في علم الأحياء الخلوي والنمو . 127 : 90–99. doi :10.1016/j.semcdb.2022.01.003 . تم الاسترجاع في 2024-09-11 .
  21. ^ ما ب، وانغ هـ، ليو ج، تشن ل، شيا س، وي و، يانغ زد، يوان ج، لو ي، هي ن. (2023-05-31). "الجينوم الخالي من الفجوات للتوت يوضح بنية وتطور الكروموسومات متعددة المراكز". بحوث البستنة . 10 (7). doi :10.1093/hr/uhad111. PMC 10541557. تم الاسترجاع في 2024-09-11 . {{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  22. ^ إيشي، ميدوري؛ أكيوشي، بونجو (فبراير 2022). "المرونة في تنظيم السنترومير وتكوين الكينيتوكورس: دروس من التنوع". الرأي الحالي في علم الأحياء الخلوي . 74 (نواة الخلية 2022): 47-54. doi :10.1016/j.ceb.2021.12.007 . تم الاسترجاع في 2024-09-11 .
  23. ^ Zedek, Frantisek; Bures, Petr (ديسمبر 2016). "غياب الاختيار الإيجابي على CenH3 في Luzula يشير إلى أن الكروموسومات الحركية قد تقمع محرك السنترومير". Annals of Botany . 118 : 1347–1352. doi :10.1093/aob/mcw186. PMC 5155603. تم الاسترجاع في 2024-09-11 . 
  24. ^ Erwinsyah, R., Riandi, & Nurjhani, M. (2017). "أهمية أنشطة تحليل الكروموسوم البشري مقابل مفهوم الطفرة في دورة علم الوراثة. سلسلة مؤتمرات معهد المهندسين الكيميائيين". علوم وهندسة المواد . doi : 10.1088/1757-899x/180/1/012285 . S2CID  90739754.{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  25. ^ Pluta AF, Mackay AM, Ainsztein AM, Goldberg IG, Earnshaw WC (December 1995). "المركز: مركز الأنشطة الكروموسومية". Science . 270 (5242): 1591–1594. Bibcode :1995Sci...270.1591P. doi :10.1126/science.270.5242.1591. PMID  7502067. S2CID  44632550.
  26. ^ ab Mehta GD, Agarwal MP, Ghosh SK (أغسطس 2010). "هوية المركز: تحدٍ يجب مواجهته". علم الوراثة الجزيئي وعلم الجينوم . 284 (2): 75–94. doi :10.1007/s00438-010-0553-4. PMID  20585957. S2CID  24881938.
  27. ^ ab Arora UP, Charlebois C, Lawal RA, Dumont BL (أبريل 2021). "تنوع السكان والأنواع الفرعية في أقمار مركز الفأر". BMC Genomics . 22 (1): 279. doi : 10.1186/s12864-021-07591-5 . PMC 8052823. PMID  33865332 . 
  28. ^ دلال ي (فبراير 2009). "المواصفات الجينية للكائنات المركزية". الكيمياء الحيوية وعلم الأحياء الخلوية . 87 (1): 273-282. doi :10.1139/O08-135. PMID  19234541.
  29. ^ Bernad R, Sánchez P, Losada A (نوفمبر 2009). "التحديد الجيني للسنتروميرات بواسطة CENP-A". Experimental Cell Research . 315 (19): 3233–3241. doi :10.1016/j.yexcr.2009.07.023. PMID  19660450.
  30. ^ التيموس ، نيكولاس. لوجسدون، جلينيس أ؛ بزيكادزه، أندريه ف؛ سيدواني، براجيا؛ لانجلي، ساشا أ؛ كالداس، جينا V.؛ هويت، سافانا J .؛ أورالسكي، ليف؛ ريابوف، فيدور د.؛ شو، كولن ج. سوريا ، مايكل إي جي ؛ بورشرز، ماثيو؛ غيرشمان، أرييل؛ ميخينكو، علاء؛ شيبيليف ، فاليري أ. (أبريل 2022). “خرائط جينومية وجينية كاملة للسينتروميرات البشرية”. علوم . 376 (6588): eabl4178. دوى :10.1126/science.abl4178. ISSN  0036-8075. بمك 9233505 . بميد  35357911. 
  31. ^ Chueh AC, Wong LH, Wong N, Choo KH (يناير 2005). "التوزيع الحجمي المتغير والهرمي لمجموعات CENP-A المخصبة بـ L1-retroelement داخل نيوسنترومير بشري وظيفي". علم الوراثة الجزيئي البشري . 14 (1): 85-93. doi : 10.1093/hmg/ddi008 . PMID  15537667.
  32. ^ Rosenfeld JA، Wang Z، Schones DE، Zhao K، DeSalle R، Zhang MQ (مارس 2009). "تحديد تعديلات الهيستون المخصبة في الأجزاء غير الجينية من الجينوم البشري". BMC Genomics . 10 : 143. doi : 10.1186/1471-2164-10-143 . PMC 2667539. PMID  19335899 . 
  33. ^ Chang CH, Chavan A, Palladino J, Wei X, Martins NM, Santinello B, et al. (مايو 2019). "جزر العناصر الرجعية هي مكونات رئيسية لمركزات ذبابة الفاكهة". PLOS Biology . 17 (5): e3000241. doi : 10.1371/journal.pbio.3000241 . PMC 6516634. PMID  31086362 . 
  34. ^ Volpe TA, Kidner C, Hall IM, Teng G, Grewal SI, Martienssen RA (سبتمبر 2002). "تنظيم إسكات الكروماتوجرافيا غير المتجانسة وميثلة الليسين-9 للهيستون H3 بواسطة RNAi". Science . 297 (5588): 1833–1837. Bibcode :2002Sci...297.1833V. doi : 10.1126/science.1074973 . PMID  12193640. S2CID  2613813.
  35. ^ Marshall OJ, Chueh AC, Wong LH, Choo KH (فبراير 2008). "النيوسنترومير: رؤى جديدة حول بنية السنترومير، وتطور المرض، وتطور النمط النووي". المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 82 (2): 261-282. doi :10.1016/j.ajhg.2007.11.009. PMC 2427194. PMID  18252209 . 
  36. ^ Warburton PE (2004). "الديناميكيات الكروموسومية لتكوين النيو سنترومير البشري". Chromosome Research . 12 (6): 617–626. doi :10.1023/B:CHRO.0000036585.44138.4b. PMID  15289667. S2CID  29472338.
  37. ^ ab Rocchi M, Archidiacono N, Schempp W, Capozzi O, Stanyon R (يناير 2012). "إعادة وضع المركز في الثدييات". الوراثة . 108 (1): 59–67. doi :10.1038/hdy.2011.101. PMC 3238114. PMID 22045381  . 
  38. ^ تولوميو د، كابوزي أو، ستانيون آر آر، أرشيدياكونو إن، داداببو بي، كاتاتشيو سي آر، وآخرون. (فبراير 2017). “الأصل اللاجيني لسنتروميرات الرواية التطورية”. التقارير العلمية . 7 (1): 41980. بيب كود :2017NatSR...741980T. دوى :10.1038/srep41980. بمك 5290474 . بميد  28155877. 
  39. ^ Brown JD, O'Neill RJ (سبتمبر 2010). "الكروموسومات والصراعات والجينات فوق الجينية: إعادة النظر في نشوء الأنواع الكروموسومية". المراجعة السنوية لعلم الجينوم وعلم الوراثة البشرية . 11 (1): 291–316. doi :10.1146/annurev-genom-082509-141554. PMID  20438362.
  40. ^ Zhang W, Mao JH, Zhu W, Jain AK, Liu K, Brown JB, Karpen GH (أغسطس 2016). "التعبير الخاطئ عن جينات السنترومير والكينيتوكور يتنبأ ببقاء مريض السرطان واستجابته للعلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي". Nature Communications . 7 : 12619. Bibcode :2016NatCo...712619Z. doi : 10.1038/ncomms12619. PMC 5013662. PMID  27577169. 
  41. ^ Giunta S, Funabiki H (فبراير 2017). "سلامة تكرارات الحمض النووي للمركز البشري محمية بواسطة CENP-A وCENP-C وCENP-T". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 114 (8): 1928-1933. Bibcode :2017PNAS..114.1928G. doi : 10.1073/pnas.1615133114 . PMC 5338446. PMID  28167779 . 
  42. ^ ab Yilmaz D, Furst A, Meaburn K, Lezaja A, Wen Y, Altmeyer M, Reina-San-Martin B, Soutoglou E (ديسمبر 2021). "تنشيط إعادة التركيب المتماثل في G1 يحافظ على سلامة القسيم المركزي". Nature . 600 (7890): 748–753. Bibcode :2021Natur.600..748Y. doi :10.1038/s41586-021-04200-z. PMID  34853474. S2CID  244800481.
  43. ^ "Centromere". قاموس Merriam-Webster.com . Merriam-Webster.
  44. ^ "Centromere". قاموس.com غير مختصر (متاح على الإنترنت). nd

قراءة إضافية

  • Mehta GD, Agarwal MP, Ghosh SK (أغسطس 2010). "هوية المركز: تحدٍ يجب مواجهته". علم الوراثة الجزيئي وعلم الجينوم . 284 (2): 75-94. doi :10.1007/s00438-010-0553-4. PMID  20585957. S2CID  24881938.
  • لوديش إتش، بيرك إيه، كايزر سي إيه، كايزر سي، كريجر إم، سكوت إم بي، بريتشر إيه، بلويغ إتش، ماتسودايرا (2008). علم الأحياء الخلوي الجزيئي (الطبعة السادسة). نيويورك: دبليو إتش فريمان. رقم ISBN 978-0-7167-7601-7.
  • Nagaki K، Cheng Z، Ouyang S، Talbert PB، Kim M، Jones KM، et al. (فبراير 2004). “تسلسل سنترومير الأرز يكشف عن الجينات النشطة”. علم الوراثة الطبيعة . 36 (2): 138-145. دوى : 10.1038/ng1289 . بميد  14716315.
  • "مركز الجينوم في الأرز، المجال الجيني الهادئ المفترض، يثير الدهشة". ساينس ديلي (بيان صحفي). 13 يناير/كانون الثاني 2004.
يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعددة متعلقة بـ سنترومير .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=المركز&oldid=1251423262"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate