Belangrijkste verschil - Centromeer versus telomere

Centromeer en telomeer zijn twee structuren die op een chromosoom worden gevonden. Centromeer bevat een sterk vernauwd DNA-gebied in de vorm van centraal heterochromatine. De twee zusterchromatiden van het gerepliceerde chromosoom worden tijdens de celdeling bij elkaar gehouden door het centromeer. Telomeren zijn de eindgebieden van een chromosoom, die zeer repetitieve DNA-sequenties bevatten. Genen in de eindgebieden van de chromosomen worden afgedekt door de aanwezigheid van telomeren tegen het afknotten en fusie met andere chromosomen. De grootste verschil tussen centromeer en telomeer is dat centromeer is het gebied in het midden van een chromosoom, dat de twee zusterchromatiden van een gerepliceerd chromosoom bij elkaar houdt, terwijl telomeer het eindgebied van een chromosoom is en de genen in de eindgebieden beschermt tegen afbraak.

Dit artikel legt uit,

1. Wat is Centromeer – Structuur, functie, kenmerken 2. Wat is telomeer? – Structuur, functie, kenmerken 3. Wat is het verschil tussen Centromeer en Telomere?

Wat is Centromeer

Het centromeer houdt de twee zusterchromatiden bij elkaar in een gerepliceerd chromosoom. Het is een gebied op een chromosoom dat bestaat uit centrisch heterochromatine. Het centrische heterochromatine wordt geflankeerd door pericentrisch heterochromatine. Tussen de twee zusterchromatiden zijn cohesine-eiwitcomplexen aanwezig, die de twee kopieën van het gerepliceerde chromosoom met elkaar verbinden. De rol van het centromeer is om via kinetochoren een plaats te bieden voor de binding met microtubuli. Kinetochoor is het eiwitcomplex dat is geassembleerd op het centromeer van het chromosoom.

Structuur van Centromeer

Organismen met één centromeer per chromosoom staan ​​bekend als: monocentrische organismen. Voorbeelden van monocentrische organismen zijn schimmels, de meeste planten en gewervelde dieren. Holocentrische organismen bestaan ​​uit meer dan één centromeer per chromosoom. Nematoden zijn de voorbeelden voor holocentrische organismen.

Binnen de chromosomen kunnen twee soorten centromeren worden geïdentificeerd: puntcentromeren en regionale centrosomen. Punt centromeren binden met specifieke eiwitten om centromeren te vormen. Hoewel de vorming van centromeer de voorkeur geeft aan een unieke DNA-sequentie om de centromeer te vormen, regionale centromeren kunnen ook op de andere DNA-sequenties worden gevormd.

Het chromosoom is verdeeld in twee armen door de aanwezigheid van een enkele centromeer. De lange arm staat bekend als de q-arm en de korte arm staat bekend als de p-arm. Afhankelijk van de centromeerpositie kunnen chromosomen worden onderverdeeld in vier typen: metacentrisch, submetacentrisch, acrocentrisch en telocentrisch. Metacentrische chromosomen bestaan ​​uit gelijke lengtes in zowel p- als q-arm s. In submetacentrische chromosomen, p en q armen zijn vrij ongelijk in lengte. In acrocentrische chromosomen, q-arm is langer dan de p-arm. In telocentrische chromosomen, het centromeer bevindt zich aan het uiteinde van het chromosoom.

Figuur 1: Centromeer op een chromosoom

Wat is telomeer?

Een telomeer is het eindgebied van elk chromosoom, dat zich herhalende sequenties bevat. Het beschermt het chromosomale uiteinde tegen degradatie en eindvorming met andere chromosomale uiteinden. Tijdens DNA-replicatie is DNA-polymerase niet in staat om de replicatie van het hele chromosoom tot het einde uit te voeren. Dus tijdens elke replicatieronde wordt de lengte van het chromosoom verminderd vanaf het telomeeruiteinde. Bij de mens is de lengte van de telomeer ongeveer 11 kb bij de geboorte en neemt deze af tot 4 kb met het ouder worden.

Structuur van telomeer

Een telomeer bij gewervelde dieren bevat ongeveer 2500 keer herhaling van de TTAGGG-nucleotidesequentie. Prokaryoten missen telomeren vanwege de aanwezigheid van cirkelvormige chromosomen. De aanwezigheid van telomeer aan het einde van een chromosoom leidt tot verlies van genetisch materiaal tijdens de semi-conservatieve DNA-replicatie. Maar genen aan de eindgebieden van een chromosoom worden beschermd tegen afknotting, terwijl het verlies van genetisch materiaal plaatsvindt door telomeren. Daarom sluiten de telomeren het genetische materiaal aan het einde van het chromosoom af. De structuur van een telomeer is weergegeven in figuur 2.

Figuur 2: Telomeerstructuur

Het distale gebied van 300 bp van de telomeer is een enkelstrengs DNA-stuk. Dit DNA-stuk vormt een T-lus, die analoog is aan een knoop, en stabiliseert het telomeeruiteinde door te voorkomen dat het telomeeruiteinde als een breekpunt wordt herkend. Verschillende eiwitten zoals TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 en POT1 zijn geassocieerd, waardoor de T-lus wordt gestabiliseerd. Deze eiwitcomplexen staan ​​gezamenlijk bekend als het beschuttingscomplex. Het schuilcomplex bij de T-lus is weergegeven in figuur 3.

Figuur 3: Eiwitten in het Sheltering Complex

Verschil tussen centromeer en telomeer

Plaats

Centromeer: Centromeer wordt ongeveer in het midden van een chromosoom gevonden.

telomeer: Telomeer wordt gevonden aan het einde van een chromosoom.

Nummer

Centromeer: Monocentrische organismen bevatten één centromeer per chromosoom. Holocentrische organismen bevatten meer dan één centromeer per chromosoom.

telomeer: Een enkele zusterchromatide bevat twee telomeren, elk aan de twee uiteinden.

Samenstelling

Centromeer: Centromeer is samengesteld uit dubbelstrengs, centrisch heterochromatine-DNA.

telomeer: Telomeer is samengesteld uit enkelstrengs, zich herhalende DNA-sequenties.

Geassocieerde eiwitten

Centromeer: Centromeer wordt geassocieerd met cohesine- en kinetochoor-eiwitcomplexen.

telomeer: De T-lus van de telomeer is geassocieerd met eiwitten zoals TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 en POT1.

Rol

Centromeer: Centromeer houdt de twee zusterchromatiden bij elkaar.

telomeer: Telomeer beschermt de genen aan de eindgebieden van een chromosoom tegen afbraak.

Conclusie

Centromeer en telomeer zijn twee regio's die op een chromosoom worden gevonden. Centromeer bevindt zich ongeveer in het midden van een chromosoom en telomeer bevindt zich aan de twee uiteinden van elke zusterchromatide. Centromeer bestaat uit vernauwd centrisch heterochromatine, dat wordt geassocieerd met cohesines en kinetochoren. Beide eiwitten spelen een rol bij het bij elkaar houden van de twee zusterchromatiden tijdens de nucleaire deling. Kinetochoor-eiwitten bieden ook plaatsen voor de aanhechting van spindelmicrotubuli. De T-lus van de telomeer wordt gestabiliseerd met TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 en POT1-achtige eiwitten. De belangrijkste rol van het centromeer is om de twee zusterchromatiden bij elkaar te houden. Telomeren beschermen het genetische materiaal van het eindgebied tegen afbraak en inkorting. Het belangrijkste verschil tussen centromeer en telomeer is hun locatie op een chromosoom en hun rol tijdens het leven van de cel.

Referentie:1. "Centromeer." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 06 maart 2017. Web. 13 maart 2017. 2. "Telomeer." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13 maart 2017. Web. 13 maart 2017.

Afbeelding met dank aan: "Condensed Eukaryotic Chromosome" door Zephyris op de Engelstalige Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "Telomere" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia3. "Telosoom" door onbekend - Linkage, een tijdschrift van DCEG, een NCI-divisie (Public Domain) via Commons Wikimedia