セントロメアは細胞分裂の際に一緒に姉妹染色分体を保持する基本的な染色体構造です。さらに、これらは紡錘体の微小管が結合して、細胞分裂の終わりに染色体を分離する場所です。
セントロメアは、1882年に医師で研究者のワルサーフレミング（1843-1905）が細胞分裂の詳細な特徴付けを行ったときに初めて説明されました。
セントロメアを中心とした染色体の基本構造。ソース：lifeder.com
セントロメアは、「付着領域」または「動原体」としても知られています。しかしながら、これらが動原体を形成するDNAとタンパク質の複合体の結合部位であることは現在知られています。
コンセプト
すべての生物におけるセントロメアの機能は同じですが、それぞれの種は独特の特徴を示しており、構造、サイズ、複雑さの点で種間差があるかもしれません。
人間のセントロメアのグラフィック表現（出典：ウィルメディアコモンズ経由のSilvia3）セントロメアの一部であるDNAは、絶えず変更（進化）されます。
科学者にとって、動原体の研究は簡単な作業ではありません。植物や動物では、これらの「構造」または「領域」が衛星のようなゲノムの一部に含まれているため（非常に反復的）、従来のシーケンス。
セントロメア領域の変異は、人間に深刻な生理学的影響を与えます。その構造と機能の異常は致命的であるか、先天性および後天性の疾患、癌、不妊症、および先天性疾患に関連しています。
セントロメアの特徴
セントロメアは、ヘテロクロマチンの形でDNAの非常に反復的な領域を含む染色体の一部です。これらの領域は、細胞分裂中の姉妹染色分体の付着と分離に特化しています。
一般的に、セントロメアは、最も古いDNA配列を含み、ヘテロクロマチンとユークロマチンの境界近くに連続して並んでいます。つまり、セントロメアはヘテロクロマチンの領域です。
セントロメア配列は、通常、サテライトDNAと転移因子の2つのタイプに分類されます。どちらのタイプの配列も、セントロメアに含まれるほとんどのDNAを表しています。
異なる種の動原体領域におけるDNAの構成（出典：Wikimedia Commonsを介したGouttegd）現在、セントロメアは、ゲノムDNAで構成される複雑な構造と考えられており、異なるエピジェネティックなプロセスを受けています。
セントロメアは染色体のクロマチン部分であるため、それらは「パッケージング」に有利なDNAとヒストンタンパク質の複合体によって形成されます。
ただし、セントロメア領域のヌクレオソームはヒストンH3タンパク質を持っていません。代わりに、それらは、当業者が同定した、動原体に特異的な変種を有する。
このヒストン様タンパク質は、種によってかなり異なります。哺乳類ではこれはCENP-Aとして知られており、節足動物ではCIDと呼ばれ、真菌と酵母ではCse4と呼ばれています。
セントロメアにおけるCENH3タンパク質の特定の違いのおかげで、その特性と特性は、種、特に染色体のセントロメア領域の同定に使用されます。
ポジション
染色体上のセントロメアの位置は、一般的に「一次狭窄」と呼ばれる「狭窄」として核型で視覚化されます。
一部の生物では、セントロメアは1つの領域では見られず、むしろ「拡散」しているので、紡錘体の繊維は染色体全体に沿って結合できます。これらの染色体はびまん性セントロメアとして知られています。
ホロセントリックまたは拡散セントロメア染色体ともう1つのメタセントリック染色体のスキーム（セントロメアが1つしかないため、「モノセントリック」とも呼ばれます）（出典：Mandrioli&Manicardi、Wikimedia Commons経由）セントロメアの位置は、染色体がとる形を示します核分裂中。セントロメアが染色体の中間点にある場合、分裂している細胞の反対の極に向かって分離されるため、セントロメアは「V」の形をとります。
逆に、セントロメアが染色体の端の1つに近い場合、姉妹染色分体から分離すると、分離時に「J」字型になります。同様に、セントロメアが染色体の末端にある場合、分離により「堅い棒」のような外観になります。
染色体上のセントロメアの位置は、その2本の腕の長さ（短いまたは「p」と長いまたは「q」）の間の関係を示すことに注意することが重要です。この関係は、染色体のタイプごとにかなり固有のものです。
セントロメアの位置に応じて、3種類の染色体が認識されます。
セントロメアの染色体型と位置。A：短い腕（p）。B：セントロメア。C.長い腕（q）。D：姉妹染色分体。I-Telocentric：セントロメアは上部にあります。Arms pが多少見えます。II-アクロセントリック：qアームはpアームよりも長いが、これらはテロセントリックよりも長い。III-サブメタセントリック：アームpとqの長さは類似していますが、等しくありません。IVメタセントリック：qアームとpアームの長さが等しい。Fockey003
テロセントリック染色体
これらの染色体は、2つのクロマチン「アーム」の一方の端にセントロメアを持っています。彼らは、細胞分裂の極に向かって分離中に剛体棒の形で移動するものです。
アクロセントリック染色体
このタイプの染色体では、セントロメアは、もう一方の端よりも一方の端に向かってシフトしていることが示されています。細胞が分裂して染色体が分離すると、アクロセントリックな染色体が「J」字型を獲得する染色体になります。
メタセントリック染色体
メタセントリックな染色体は、染色体の中央全体に配置されたセントロメアを持ち、等しい長さの2本の腕を分離しています。それらのセントロメアの場所のために、中枢性染色体は細胞分裂の後期の間にV字型で分泌されます。
関数
セントロメアは、すべての真核生物における染色体の効果的な分泌のための普遍的な手段です。それらは、微小管が減数分裂または有糸分裂中に染色体または染色分体を分離するために正確な機械的力を発揮するための付着部位です。
セントロメアの特定の機能は、姉妹染色分体の接着と分離、微小管の固定、娘細胞への分離中の染色体の移動、ヘテロクロマチンの確立であり、さらに、有糸分裂。
哺乳動物では、セントロメア異質染色質にCENP様タンパク質が見られます。これらは、CENP-A、CENP-B、CENP-Cの3つのタイプであり、動原体の組み立てに関与している。
CENP-Cタンパク質が存在しないと、染色体の分離に深刻なエラーが発生する可能性があります。これは、これがDNA結合および「自己会合」特性を持ち、直接分離に関連しているタンパク質だからです。染色体と動原体の機能不全。
現在、動原体のいくつかの領域が転写的に活性であることが知られています。これらは、ゲノムの一部の領域の転写サイレンシングに関与する小さな干渉RNAをエンコードします。
ペリセントロメア領域からのこれらの小さなダブルバンドRNA転写産物は、ヘテロクロマチンの構築に不可欠であり、細胞分裂前の段階を調節する転写領域です。
参考文献
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