Molekulární a ultrastrukturní aspekty stavby holokinetických chromozomů

Abstract

Holokinetic chromosomes are a specific type of chromosomes which differentiate from standard (monocentric) chromosomes especially by a diffuse form of domain which binds microtubules (holocentromere). It is related to changes on an ultrastructural and molecular level. These changes are shown in modifications in mitotic and meiotic division and in evolution of karyotypes. Holokinetic chromosomes don't have a primary constriction with a localized centromere and therefore neither an inner centromere domain which would connect sister chromatids. Kinetochore structure of holokinetic chromosomes seems to be simpler than kinetochore structure of monocentric chromosomes. Kinetochore covers most of the surface of mitotic chromosomes. There have been described several variants of meiosis of holokinetic chromosomes which differentiate by position of kinetochore on chromosomes. On a molecular level holokinetic chromosomes differentiate from monocentric chromosomes by a distribution of proteins of a centromere-kinetochore complex, which cover most of the surfaces of mitotic and meiotic chromosomes. This applies, for example, to centromeric histone H3 (CENH3), whose amount and distribution changes during interphase and nuclear division, which is unique in comparison to monocentric chromosomes. The distribution...

Holokinetické chromozomy jsou zvláštním typem chromozomů, které se od chromozomů standardních (monocentrických) odlišují zejména difúzní podobou vazebné domény pro mikrotubuly (holocentromery). S tím jsou spojeny další změny na ultrastrukturní a molekulární úrovni. Tyto změny se projevují v modifikacích mitotického a meiotického dělení a v evoluci karyotypů. Holokinetické chromozomy nemají primární konstrikci, do které by lokalizovala centromera, a tedy ani vnitřní centromerickou doménu, která by spojovala sesterské chromatidy. Stavba kinetochoru holokinetických chromozomů se zdá být jednodušší než u chromozomů monocentrických. Kinetochor pokrývá většinu povrchu mitotických chromozomů. U organismů s holokinetickými chromozomy bylo popsáno několik variant meiózy, které se liší umístěním kinetochoru na chromozomu. Na molekulární úrovni se holokinetické chromozomy od chromozomů monocentrických liší rozložením proteinů centromericko-kinetochorového komplexu, které pokrývají značnou část povrchu mitotických a meiotických chromozomů. Jedná se například o centromerický histon H3 (CENH3), jehož množství a rozložení se navíc během interfáze a jaderného dělení liší, což je v porovnání s monocentrickými chromozomy unikátní. Odlišné je i rozložená epigenetických modifikací a repetitivních sekvencí.