Een centromeer is als een riem op chromosomen die kan worden aangetrokken wanneer de chromosomen binnen een cel worden verplaatst. Omdat centromeren deel uitmaken van het chromosoom, repliceren ze wanneer de rest van het chromosoom repliceert. Dit gebeurt tijdens de S (synthese) fase van interfase. Verschillende organismen repliceren hun centromeren op verschillende tijdstippen tijdens de S-fase, sommige aan het begin en andere aan het einde, maar alle centromeren moeten worden gerepliceerd voordat de S-fase voorbij is.

Centromeerstructuur

Centromeren zijn delen van een chromosoom die kunnen worden aangetrokken wanneer een chromosoom in de cel wordt verplaatst. Dit gebeurt tijdens mitose of celdeling, wanneer chromosomen uit elkaar worden getrokken in verschillende cellen. Centromeren bevinden zich niet altijd in het midden van een chromosoom, zoals een riem die in de taille wordt gedragen. Centromeren kunnen aan het einde van de chromosomen zijn, in het midden of tussen het midden en het einde. Ze zijn gemaakt van veel eiwitten, waaronder die eiwitten die cohesines, centromere eiwitten en kinetochore-eiwitten worden genoemd.

S-fase

S-fase of synthesefase is de tijd waarin centromeren worden gerepliceerd. Dit is logisch, omdat centromeren deel uitmaken van chromosomen en chromosomen worden gerepliceerd tijdens de S-fase. De celcyclus heeft twee algemene fasen. Interphase is de voorbereidingsfase voor celdeling en mitose de fase waarin het delen plaatsvindt. Interphase kan verder worden verdeeld in drie fasen. G1-fase is voor celgroei, S-fase is voor DNA-synthese en G2-fase is voor meer celgroei. Zonder nieuwe centromeren voor de nieuwe kopie van DNA die tijdens de S-fase wordt gerepliceerd, kan de cel de gerepliceerde DNA-kopieën niet uit elkaar trekken.

Menselijke centromeren

Mensen hebben 46 chromosomen en elk van hen heeft een centromeer. Alle centromeren repliceren tijdens de S-fase, maar niet alle repliceren zich tegelijkertijd. Het tijdschrift "Molecular and Cell Biology" meldt dat het X-chromosoom, chromosoom 7 en chromosoom 17 alle repliceren in de S-fase, maar dit op verschillende tijdstippen doen. Centromeren bevatten DNA-gebieden die alfa-satellietsequenties worden genoemd. Dit zijn segmenten van DNA die worden herhaald, zoals rijen met afdrukken in een boek. Deze regio's zijn duizenden nucleotiden lang - een nucleotide is een bouwsteen van DNA - en worden tijdens de S-fase gerepliceerd om nieuwe centromeren te maken.

Fruitvliegen en gisten

De centromeren op de chromosomen van fruitvliegen en gist repliceren ook tijdens de S-fase. Bij bepaalde fruitvliegen repliceren centromeren vroeg in de S-fase. Het tijdschrift "PLOS Genetics" meldt dat in een type ziekte veroorzakende gist, het DNA in centromeren het eerste DNA-gebied is dat wordt gekopieerd tijdens de S-fase. Een chromosoom is een zeer lange reeks DNA die is ingepakt door eiwitten in een nette en compacte structuur, die op vingers lijkt. Een lange reeks DNA wordt op meerdere plaatsen tegelijk gekopieerd om het kopieerproces sneller te laten verlopen. Centromeren zijn de eerste plaatsen waar dit kopiëren gebeurt.