Sự khác biệt chính - Centromere và Telomere

Centromere và telomere là hai cấu trúc được tìm thấy trên nhiễm sắc thể. Tâm động chứa một vùng DNA bị co thắt mạnh ở dạng dị nhiễm sắc trung tâm. Hai crômatit chị em của nhiễm sắc thể đã sao chép được tâm động giữ lại với nhau trong quá trình phân chia tế bào. Telomere là vùng cuối của nhiễm sắc thể, chứa các trình tự DNA có tính lặp lại cao. Các gen ở vùng cuối của nhiễm sắc thể bị giới hạn bởi sự hiện diện của các telomere khỏi bị cắt ngắn và hợp nhất với các nhiễm sắc thể khác. Các Sự khác biệt chính giữa tâm động và telomere là tâm động là vùng ở giữa nhiễm sắc thể, giữ hai nhiễm sắc thể chị em cùng nhau của một nhiễm sắc thể được sao chép trong khi telomere là vùng cuối của nhiễm sắc thể, bảo vệ các gen ở vùng cuối khỏi bị thoái hóa.

Bài báo này giải thích,

1. Centromere là gì - Cấu trúc, chức năng, đặc điểm 2. Telomere là gì - Cấu trúc, chức năng, đặc điểm 3. Sự khác biệt giữa Centromere và Telomere là gì

Centromere là gì

Tâm động giữ hai crômatit chị em lại với nhau trong một nhiễm sắc thể được sao chép. Nó là một vùng trên nhiễm sắc thể bao gồm các dị nhiễm sắc thể ở tâm. Dị nhiễm sắc ở tâm được bao bọc bởi dị nhiễm sắc ở tâm. Giữa hai crômatit chị em, phức hợp protein gắn kết có mặt, liên kết hai bản sao của nhiễm sắc thể được sao chép. Vai trò của tâm động là cung cấp vị trí liên kết với các vi ống thông qua các kinetochores. Kinetochore là phức hợp protein được lắp ráp trên tâm động của nhiễm sắc thể.

Cấu trúc của Centromere

Các sinh vật có tâm động đơn trên một nhiễm sắc thể được gọi là sinh vật đơn tâm. Ví dụ cho các sinh vật đơn tâm là nấm, hầu hết các loài thực vật và động vật có xương sống. Sinh vật toàn tâm bao gồm nhiều hơn một tâm động trên một nhiễm sắc thể. Tuyến trùng là ví dụ cho các sinh vật ba tâm.

Hai loại tâm động có thể được xác định trong nhiễm sắc thể: tâm động điểm và tâm động vùng. Tâm điểm liên kết với các protein cụ thể để tạo thành tâm động. Mặc dù sự hình thành tâm động thích một chuỗi DNA duy nhất để hình thành tâm động, tâm khu vực cũng có thể được hình thành trên các trình tự DNA khác.

Nhiễm sắc thể được chia thành hai nhánh bởi sự hiện diện của một tâm động. Cánh tay dài được gọi là cánh tay q và cánh tay ngắn được gọi là cánh tay p. Tùy thuộc vào vị trí tâm động, nhiễm sắc thể có thể được chia thành bốn loại: tâm động, trung tâm dưới trung tâm, hướng tâm và tâm động. Nhiễm sắc thể trung gian bao gồm các độ dài bằng nhau trong cả p và q nhánh s. Trong nhiễm sắc thể dưới trung tâm, p và q nhánh s có độ dài khá không bằng nhau. Trong nhiễm sắc thể xoay chiều, cánh tay q dài hơn cánh tay p. Trong nhiễm sắc thể telocentric, tâm động nằm ở đầu tận cùng của nhiễm sắc thể.

Hình 1: Tâm động trên nhiễm sắc thể

Telomere là gì

Telomere là vùng kết thúc của mỗi nhiễm sắc thể, chứa các trình tự lặp đi lặp lại. Nó bảo vệ đầu mút của nhiễm sắc thể không bị thoái hóa và kết thúc tạo hình với các đầu cuối của nhiễm sắc thể khác. Trong quá trình sao chép DNA, DNA polymerase không thể thực hiện sao chép toàn bộ nhiễm sắc thể cho đến khi kết thúc. Do đó, trong mỗi vòng sao chép, chiều dài của nhiễm sắc thể bị giảm từ đầu telomere của nó. Ở người, chiều dài của telomere là khoảng 11 kb lúc mới sinh và nó giảm xuống còn 4 kb khi lão hóa.

Cấu trúc của Telomere

Một telomere ở động vật có xương sống chứa khoảng 2,500 lần lặp lại trình tự nucleotide TTAGGG. Sinh vật nhân sơ thiếu các telomere do sự hiện diện của các nhiễm sắc thể hình tròn. Sự hiện diện của telomere ở cuối nhiễm sắc thể dẫn đến mất vật liệu di truyền trong quá trình sao chép DNA bán bảo tồn. Tuy nhiên, các gen ở vùng cuối của nhiễm sắc thể được bảo vệ khỏi bị cắt ngắn trong khi việc mất vật liệu di truyền xảy ra từ các telomere. Do đó, các telomere che phủ vật liệu di truyền ở phần cuối của nhiễm sắc thể. Cấu trúc của một telomere được thể hiện trong hình 2.

Hình 2: Cấu trúc Telomere

Vùng xa 300 bp của telomere là một đoạn DNA sợi đơn. Đoạn DNA này tạo thành một vòng lặp T, một vòng lặp tương tự như một nút thắt, ổn định đầu tận cùng của telomere bằng cách ngăn chặn sự nhận biết đầu cuối của telomere như một điểm đứt. Một số protein như TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 và POT1 được liên kết với nhau, ổn định vòng lặp T. Các phức hợp protein này được gọi chung là phức hợp trú ẩn. Khu phức hợp trú ẩn tại vòng lặp T được thể hiện trong hình 3.

Hình 3: Protein trong Khu phức hợp trú ẩn

Sự khác biệt giữa Centromere và Telomere

Vị trí

Centromere: Tâm động được tìm thấy ở khoảng giữa của nhiễm sắc thể.

Telomere: Telomere được tìm thấy ở phần cuối của nhiễm sắc thể.

Con số

Centromere: Các sinh vật đơn tâm chứa một tâm động đơn trên mỗi nhiễm sắc thể. Sinh vật toàn tâm chứa nhiều hơn một tâm động trên mỗi nhiễm sắc thể.

Telomere: Một chromatid chị em duy nhất chứa hai telomere, mỗi telomere ở hai đầu.

Thành phần

Centromere: Tâm động được cấu tạo bởi DNA dị nhiễm sắc sợi kép, ở tâm.

Telomere: Telomere được cấu tạo bởi các chuỗi DNA đơn, lặp đi lặp lại.

Protein liên kết

Centromere: Tâm động liên kết với các phức hợp protein gắn kết và kinetochore.

Telomere: Vòng lặp T của telomere được liên kết với các protein như TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 và POT1.

Vai diễn

Centromere: Centromere giữ hai crômatit chị em lại với nhau.

Telomere: Telomere bảo vệ các gen ở vùng cuối của nhiễm sắc thể khỏi bị thoái hóa.

Phần kết luận

Centromere và telomere là hai vùng được tìm thấy trên một nhiễm sắc thể. Tâm động nằm gần đúng ở giữa nhiễm sắc thể và telomere nằm ở hai đầu của mỗi chromatid chị em. Tâm động bao gồm chất nhiễm sắc trung tâm bị co thắt, được liên kết với các chất kết dính và kinetochores. Cả hai protein đều đóng vai trò giữ hai crômatit chị em lại với nhau trong quá trình phân chia hạt nhân. Các protein Kinetochore cũng cung cấp các vị trí để gắn các vi ống trục chính. Vòng lặp T của telomere được ổn định với các protein TRF1, TRF2, TIN1, TIN2, TRP1, RAP1 và POT1. Vai trò chính của tâm động là giữ hai crômatit chị em lại với nhau. Telomere bảo vệ vật liệu di truyền vùng cuối khỏi bị thoái hóa và cắt ngắn. Sự khác biệt chính giữa tâm động và telomere là vị trí của chúng trên nhiễm sắc thể và vai trò trong suốt thời gian sống của tế bào.

Tham khảo: 1. "Centromere." Wikipedia. Wikimedia Foundation, ngày 06 tháng 3 năm 2017. Web. Ngày 13 tháng 3 năm 2017. 2. "Telomere." Wikipedia. Wikimedia Foundation, ngày 13 tháng 3 năm 2017. Web. Ngày 13 tháng 3 năm 2017.

Hình ảnh Lịch sự: 1. ”Nhiễm sắc thể nhân chuẩn cô đặc” của Zephyris tại Wikipedia tiếng Anh (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia2. “Telomere” (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia3. “Telosome” bởi Unknown - Linkage, một tạp chí của DCEG, một bộ phận NCI (Public Domain) thông qua Commons Wikimedia