le kinétochore C'est un complexe protéique associé aux centromères des chromosomes chez les eucaryotes supérieurs. Il représente le principal point d'attache des microtubules du fuseau lors de la division cellulaire, soit par mitose, soit par méiose.
Les chromosomes eucaryotes ont une région spéciale connue sous le nom de centromère, qui est en fait un segment d'ADN très compact (sous forme de chromatine), dont la fonction principale est d'assurer la bonne distribution des chromosomes dupliqués lors de la division cellulaire..
Pendant la mitose, par exemple, le matériel génétique (ADN) d'une cellule est dupliqué pendant interface, résultant en la formation de deux copies de chaque chromosome, qui se condensent pendant la métaphase et sont visualisés comme deux chromatides soeurs, réunies par le centromère.
La séparation de ces chromatides vers chaque pôle de la cellule lorsque la division commence se produit grâce à l'adhésion des microtubules du fuseau mitotique à la région centromérique, plus précisément au complexe protéique qui lui est associé, connu sous le nom de kinétochore..
Chaque chromosome est associé à deux kinétochores, auxquels sont attachés des microtubules du fuseau mitotique appelés microtubules kinétochoriques. Cette union se produit grâce à la connexion entre lesdits microtubules et les fibres protéiques qui émergent du kinétochore.
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Les kinétochores se forment dans la région centromérique des chromosomes après leur duplication, qui a lieu dans les stades précédant la division cellulaire.
Cette formation dépend de l'association du kinétochore avec des portions spéciales d'ADN dans la région du centromère, qui servent d'échafaudage pour la formation du premier..
Dans ces régions, les nucléosomes qui compactent l'ADN centromérique sous forme de chromatine sont formés avec une variante spéciale de l'histone H3.
Il existe certaines différences dans la structure du kinétochore entre les cellules végétales et animales, et c'est le kinétochore des cellules d'animaux mammifères qui a été le plus largement étudié..
D'une manière générale, on dit que le complexe protéique kinétochore a une structure "laminaire", avec une région interne et une externe, la première spécialisée dans l'union des protéines à l'ADN chromosomique et la seconde dans l'union des fibres du fuseau..
Certains spécialistes du domaine soulignent la présence d'une troisième «feuille» ou «couche», qui représente l'interface entre les régions internes et externes..
La région interne du kinétochore est formée par un réseau constitutif de protéines associées au centromère, connu sous le nom de CCAN (de l'anglais Réseau constitutif associé au centromère), dont beaucoup sont directement associées aux protéines histones des nucléosomes centromériques.
La région externe du kinétochore, quant à elle, est composée de deux complexes protéiques principaux connus sous le nom de complexe Ndc80 et de complexe Mis12, chacun composé de plusieurs sous-unités protéiques..
Des deux, Ndc80 est essentiel pour la formation de sites de liaison aux microtubules et Mis12 est la «liaison» entre les composants des régions interne et externe du kinétochore..
La formation de kinétochores dans les chromosomes eucaryotes dépend de plus de 50 protéines (certains auteurs en proposent plus de 100), et c'est au cours de ce processus que les régions internes et externes de ces structures deviennent évidentes et se forment..
Le principal point de référence pour la formation du kinétochore sur les centromères chromosomiques est la variante de l'histone H3 connue sous le nom de Cse4 / Cnp1 / CENP-A, car elle est nécessaire à la localisation de presque toutes les protéines du kinétochore..
On peut dire que le processus d'assemblage de ce complexe nécessite la reconnaissance spécifique de plusieurs participants, chacun avec des fonctions spécifiques et probablement dans une séquence ou un ordre hiérarchique:
- Certaines protéines fonctionnent dans la reconnaissance des parties impliquées, c'est-à-dire les nucléosomes centromériques et les microtubules du fuseau..
- Certaines protéines fonctionnent en stabilisant les complexes protéiques autour du centromère.
- D'autres participent à la stabilisation des jonctions entre les microtubules et le kinétochore..
- Il existe des protéines qui empêchent la séparation des chromatides jusqu'à ce que les kinétochores soient parfaitement attachés au fuseau mitotique de chaque pôle cellulaire..
- Il existe également des protéines qui couplent le mouvement des chromosomes à la dépolymérisation des microtubules du fuseau..
- Ces complexes comprennent également des protéines motrices telles que le couple dynéine / dynactine qui, entre autres, fonctionnent dans le recrutement de protéines régulatrices vers le kinétochore et dans le mouvement des chromatides..
- Enfin, il existe des protéines qui régulent la fonction des autres protéines du complexe, inhibant ou favorisant leur activité..
Le kinétochore est un complexe de pièces très important associé au centromère car, comme nous l'avons commenté, la ségrégation ou la séparation correcte des chromatides sœurs pendant la division cellulaire en dépend..
La segregación de dichas cromátidas es fundamental para el mantenimiento de la vida celular, pues cada célula hija debe recibir la misma cantidad de material genético durante la división de la célula que le da origen, en aras de perpetuar la línea celular y/o el organismo en question.
En plus de cette fonction, de nombreux auteurs suggèrent que le kinétochore fonctionne comme un centre organisateur pour les microtubules dirigés vers les chromosomes..
La division cellulaire, que ce soit par mitose ou méiose, est un processus délicat qui demande beaucoup de soin et de rigueur, ce qui se traduit par l’existence de ce que l’on appelle les «points de contrôle»..
L'un de ces points de contrôle implique que la cellule "s'assure" que les fibres du fuseau mitotique sont correctement attachées aux chromosomes via les kinétochores. Les fibres des pôles opposés de la cellule de division doivent être attachées à chacune des chromatides soeurs, afin de les séparer correctement.
Lorsque les chromosomes ont été correctement dupliqués, les kinétochores et les fibres du fuseau mitotique fonctionnent dans l'ordre des chromosomes et de leurs copies dans la région centrale de la cellule (également appelée plaque métaphase)..
Pendant la anaphase, Lorsque les fibres du fuseau «tirent» chaque copie des chromosomes vers les pôles opposés de la cellule, alors certaines des protéines kinétochoriques qui maintiennent les chromatides sœurs ensemble sont démontées, permettant leur séparation.
La méiose est un processus de division cellulaire très similaire et en même temps très différent de la mitose, puisque la cellule se divise "deux fois".
Lors de la première division méiotique, les kinétochores se fixent aux fibres du fuseau provenant de chaque pôle, séparant les chromosomes homologues et non les chromatides soeurs..
Plus tard, au cours de la deuxième division, les kinétochores sont à nouveau connectés aux fibres du fuseau qui proviennent de chaque pôle, séparant les chromatides soeurs pour leur distribution parmi les cellules filles..
Le succès de la production de cellules sexuelles "saines" dépend, dans une large mesure, de la fonction correcte des kinétochores sur chaque chromosome, car la ségrégation erronée de tout chromosome peut provoquer des conditions pathologiques importantes chez l'homme, telles que la trisomie 21 ou Down syndrome, par exemple.
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