Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat maakt celdeling nauwkeurig?

Verschillende mechanismen en processen dragen bij aan de nauwkeurigheid van celdeling:

1. DNA-replicatie:DNA-polymerasen, de enzymen die verantwoordelijk zijn voor de DNA-synthese tijdens replicatie, hebben proefleesmogelijkheden. Ze kunnen eventuele fouten tijdens het replicatieproces detecteren en corrigeren. Dit mechanisme zorgt ervoor dat het nieuw gesynthetiseerde DNA een nauwkeurige kopie is van het origineel.

2. Controlepuntmechanismen:Cellen hebben controlepunten in verschillende stadia van de celcyclus om een ​​nauwkeurige voortgang te garanderen en fouten te voorkomen. Het G1/S-controlepunt zorgt er bijvoorbeeld voor dat DNA-schade wordt gerepareerd voordat de DNA-replicatie begint, terwijl het G2/M-controlepunt verifieert dat de DNA-replicatie voltooid is en dat er geen fouten zijn opgetreden voordat de cel de mitose of meiose inging.

3. Montage en bevestiging van de mitotische spoel:Tijdens de celdeling is een nauwkeurige scheiding van chromosomen essentieel. Het mitotische spindelapparaat, bestaande uit microtubuli, vangt de chromosomen op en lijnt ze uit op de metafaseplaat. Gespecialiseerde structuren, kinetochoren genaamd, hechten de chromosomen aan de spilvezels en zorgen ervoor dat elke dochtercel het juiste complement aan chromosomen ontvangt.

4. Foutcorrectiemechanismen:Cellen maken gebruik van verschillende bewakingsmechanismen om fouten die tijdens de celdeling kunnen optreden, te identificeren en te corrigeren. Het controlepunt van de spilassemblage detecteert bijvoorbeeld een onjuiste bevestiging van chromosomen aan de spil en stopt de celdeling totdat de fouten zijn opgelost. Bovendien kunnen post-translationele modificaties, zoals de alomtegenwoordigheid van eiwitten, zich richten op verkeerd gevouwen of beschadigde eiwitten en deze afbreken, waardoor de kans op fouten wordt verkleind.

5. Onderhoud van telomeren:Telomeren, de beschermkapjes aan de uiteinden van chromosomen, spelen een cruciale rol bij het handhaven van de genomische stabiliteit. Tijdens elke celdeling gaat een klein deel van de telomeren verloren. Het enzym telomerase kan de telomeren echter verlengen, waardoor overmatige verkorting van de telomeren wordt voorkomen en een nauwkeurige chromosoomsegregatie wordt gegarandeerd.

Deze mechanismen en processen werken samen om ervoor te zorgen dat de celdeling accuraat is en dat genetische informatie getrouw wordt overgedragen van de ene generatie cellen naar de volgende.