Главное отличие - Центромера против Теломер

Центромера и теломера - это две структуры, обнаруженные на хромосоме. Центромера содержит сильно сжатую область ДНК в виде центрического гетерохроматина. Две сестринские хроматиды реплицированной хромосомы удерживаются вместе центромерой во время деления клетки. Теломеры - это концевые области хромосомы, содержащие повторяющиеся последовательности ДНК. Гены в концевых областях хромосом заблокированы присутствием теломер из-за усечения и слияния с другими хромосомами. В главное отличие между центромерой и теломерой является то, что центромера - это область в середине хромосомы, удерживающая вместе две сестринские хроматиды реплицированной хромосомы, тогда как теломера - это конечная область хромосомы, защищающая гены в конечных областях от деградации.

В этой статье объясняется,

1. Что такое Центромера - Структура, функции, характеристики 2. Что такое теломер - Структура, функции, характеристики 3. В чем разница между Центромерой и Теломерой?

Что такое Центромера

Центромера удерживает две сестринские хроматиды вместе в реплицированной хромосоме. Это область хромосомы, состоящая из центрического гетерохроматина. Центрический гетерохроматин фланкирован перицентрическим гетерохроматином. Между двумя сестринскими хроматидами присутствуют комплексы белков когезина, связывающие две копии реплицированной хромосомы. Роль центромеры заключается в обеспечении сайта для связывания с микротрубочками через кинетохоры. Кинетохора - это белковый комплекс, который собирается на центромере хромосомы.

Структура Центромеры

Организмы с одной центромерой на одну хромосому известны как моноцентрические организмы. Примерами моноцентрических организмов являются грибы, большинство растений и позвоночных. Холоцентрические организмы состоят из более чем одной центромеры на одну хромосому. Нематоды являются примером холоцентрических организмов.

Внутри хромосом можно выделить два типа центромер: точечные центромеры и региональные центросомы. Точечные центромеры связываются со специфическими белками с образованием центромер. Хотя формирование центромеры предпочитает уникальную последовательность ДНК для формирования центромеры, региональные центромеры также могут быть образованы на других последовательностях ДНК.

Хромосома разделена на два плеча наличием единственной центромеры. Длинная рука известна как q-рука, а короткая рука известна как p-рука. В зависимости от положения центромеры хромосомы можно разделить на четыре типа: метацентрические, субметацентрические, акроцентрические и телоцентрические. Метацентрические хромосомы состоят из равных длин как в p, так и в q плечах s. В субметацентрические хромосомы, p и q рукава s довольно неодинаковы по длине. В акроцентрические хромосомы, q плечо длиннее, чем плечо p. В телоцентрические хромосомыцентромера расположена на конце хромосомы.

Рисунок 1: Центромера на хромосоме

Что такое теломер

Теломера - это конечная область каждой хромосомы, содержащая повторяющиеся последовательности. Он защищает конец хромосомы от деградации и соединения концов с другими концами хромосомы. Во время репликации ДНК ДНК-полимераза не может выполнить репликацию всей хромосомы до ее конца. Таким образом, во время каждого раунда репликации длина хромосомы уменьшается от ее конца теломер. У человека длина теломер составляет около 11 т.п.н. при рождении, а с возрастом она уменьшается до 4 т.п.н.

Строение теломер

Теломера позвоночных содержит примерно 2500 раз повторяющуюся нуклеотидную последовательность TTAGGG. У прокариот отсутствуют теломеры из-за наличия кольцевых хромосом. Наличие теломер на конце хромосомы приводит к потере генетического материала во время полуконсервативной репликации ДНК. Но гены в концевых областях хромосомы защищены от усечения, в то время как потеря генетического материала происходит из теломер. Следовательно, теломеры закрывают генетический материал на конце хромосомы. Строение теломера показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Структура теломер

Дистальный участок теломеры длиной 300 п.н. представляет собой одноцепочечный участок ДНК. Этот участок ДНК образует Т-петлю, которая является аналогом узла, стабилизируя конец теломеры, предотвращая распознавание конца теломеры как точки разрыва. Несколько белков, таких как TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 и POT1, связаны, стабилизируя Т-петлю. Эти белковые комплексы известны под общим названием «укрывающий комплекс». Комплекс укрытия на Т-образной петле представлен на рисунке 3.

Рисунок 3: Белки в укрывающем комплексе

Разница между центромерой и теломерой

Место нахождения

Центромера: Центромера находится примерно в середине хромосомы.

Теломеры: Теломеры находятся в конце хромосомы.

Число

Центромера: Моноцентрические организмы содержат по одной центромере на хромосому. Холоцентрические организмы содержат более одной центромеры на хромосому.

Теломеры: Единственная сестринская хроматида содержит две теломеры, каждая на двух концах.

Состав

Центромера: Центромера состоит из двухцепочечной центрической гетерохроматиновой ДНК.

Теломеры: Теломеры состоят из одноцепочечных повторяющихся последовательностей ДНК.

Связанные белки

Центромера: Центромера связана с белковыми комплексами когезина и кинетохор.

Теломеры: Т-петля теломеры связана с такими белками, как TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 и POT1.

Роль

Центромера: Центромера удерживает вместе две сестринские хроматиды.

Теломеры: Теломеры защищают гены концевых участков хромосомы от деградации.

Заключение

Центромера и теломера - это две области на хромосоме. Центромера расположена примерно в середине хромосомы, а теломера расположена на двух концах каждой сестринской хроматиды. Центромера состоит из суженного центрического гетерохроматина, который связан с когезинами и кинетохорами. Оба белка играют роль в удерживании двух сестринских хроматид вместе во время деления ядра. Белки кинетохор также обеспечивают места для прикрепления микротрубочек веретена. Т-петля теломер стабилизирована TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 и POT1-подобными белками. Основная роль центромеры - удерживать вместе две сестринские хроматиды. Теломеры защищают генетический материал концевой области от деградации и усечения. Основное различие между центромерой и теломерой заключается в их расположении на хромосоме и роли в жизни клетки.

Ссылка: 1. «Центромера». Википедия. Фонд Викимедиа, 6 марта 2017 г. Web. 13 марта 2017 г. 2. «Теломер». Википедия. Фонд Викимедиа, 13 марта 2017 г. Web. 13 марта 2017 г.

Изображение предоставлено: 1. «Конденсированная эукариотическая хромосома» Зефирис из англоязычной Википедии (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia2. «Теломер» (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia3. «Телосома» от неизвестного - Linkage, журнал DCEG, подразделения NCI (общественное достояние) через Commons Wikimedia