Kinetokor adalah struktur protein yang terletak pada kromosom yang lebih tinggi. Mikrotubulus (MT) dari gelendong mitosis berlabuh pada struktur ini selama proses pembelahan sel (meiosis dan mitosis). Kinetokor terletak di area spesifik kromosom, sentromer. Pada vertebrata dan ragi, kinetokor merupakan struktur yang berbeda dan unik pada setiap kromosom, tetapi ada organisme (seperti C. elegans) yang menampilkan kinetokor yang menyebar di sepanjang lengan kromosom: disebut kromosom holosentris.
Kinetokor memulai, mengontrol, dan memantau pergerakan kromosom yang mencolok selama pembelahan sel. Mengenai strukturnya, kinetokor sel hewan dapat dibagi menjadi dua wilayah:
- kinetokor internal biasanya diatur pada urutan DNA yang sangat berulang (DNA satelit) dan berkumpul menjadi bentuk kromatin khusus yang bertahan sepanjang siklus sel.
- kinetokor eksternal adalah struktur protein dengan banyak komponen dinamis yang berkumpul dan berfungsi hanya selama pembelahan sel.
Pengertian
Kinetokor ini adalah cakram yang terletak di bagian luar kromosom, di sentromer, terdiri dari protein tempat mikrotubulus jangkar poros mitosis, selama proses pembelahan sel (meiosis dan mitosis). Kinetokor adalah struktur protein yang memungkinkan setiap kromatid bergerak secara terpisah dan didistribusikan dengan benar ke inti baru.
Fungsi kinetokor
Jumlah mikrotubulus yang berikatan dengan kinetokor bervariasi: pada Saccharomyces cerevisiae hanya satu mikrotubulus yang terikat pada kinetokor, sedangkan pada mamalia yang lebih besar 15 hingga 35 mikrotubulus terikat pada setiap kinetokor.30 Namun, tidak semua mikrotubulus dari kumparan mencapai kinetokor.
Ada mikrotubulus yang memanjang dari satu sentrosom ke sentrosom lainnya (di mana panjang spindel bergantung) dan yang lebih pendek lainnya yang diinterdigitasi di antara mikrotubulus panjang. Profesor B.Nicklas, dari University of North Carolina, menunjukkan bahwa jika persimpangan antara mikrotubulus dan kinetokor diputus oleh sinar laser, kromatid tidak dapat bergerak, mengakibatkan distribusi kromosom yang abnormal
Eksperimen ini juga menunjukkan bahwa kinetokor memiliki polaritas dan interaksinya dengan mikrotubulus dari satu atau beberapa sentrosom akan bergantung pada orientasinya. Kekhususan ini memastikan bahwa hanya satu dari kromatid yang berpindah ke setiap sisi spindel, memastikan distribusi materi genetik yang tepat.
Oleh karena itu, salah satu fungsi dasar kinetokor adalah penahan ke mikrotubulus spindel, yang penting untuk melakukan segregasi kromatid yang benar. Jika penahan diproduksi secara tidak benar, kesalahan dapat terjadi yang menghasilkan situasi aneuploidi, dengan konsekuensi drastis bagi sel.
Untuk menghindari hal ini, ada mekanisme deteksi dan koreksi kesalahan (seperti pos pemeriksaan mitosis), yang komponennya juga berada di kinetokor. Perpindahan kromatid ke arah sentrosom terutama dihasilkan oleh depolimerisasi mikrotubulus di tempat pengikatan dengan kinetokor. Perpindahan tersebut juga membutuhkan pembangkitan gaya yang melibatkan motor molekuler yang juga terletak di kinetokor.
Memindahkan Kromosom
Kata “kinetokor” memberi tahu Anda apa fungsinya. Awalan “kineto-” berarti “bergerak”, dan akhiran “-chore” juga berarti “bergerak atau menyebar.” Setiap kromosom memiliki dua kinetokor. Mikrotubulus yang mengikat kromosom disebut mikrotubulus kinetokor. Serat kinetokor memanjang dari wilayah kinetokor dan menempelkan kromosom ke serat kutub spindel mikrotubulus. Serat-serat ini bekerja sama untuk memisahkan kromosom selama pembelahan sel.
Letak
Kinetokor terbentuk di wilayah tengah, atau sentromer, dari kromosom yang diduplikasi. Sebuah kinetokor terdiri dari wilayah dalam dan wilayah luar. Wilayah bagian dalam terikat pada DNA kromosom. Wilayah luar terhubung ke serat gelendong.
Kinetokor juga memainkan peran penting dalam pos pemeriksaan perakitan gelendong sel. Selama siklus sel, pemeriksaan dilakukan pada tahap tertentu dari siklus untuk memastikan bahwa pembelahan sel yang tepat terjadi.
Salah satu pemeriksaan melibatkan memastikan bahwa serat gelendong terpasang dengan benar ke kromosom pada kinetokornya. Kedua kinetokor dari setiap kromosom harus melekat pada mikrotubulus dari kutub spindel yang berlawanan. Jika tidak, sel yang membelah bisa berakhir dengan jumlah kromosom yang salah. Ketika kesalahan terdeteksi, proses siklus sel dihentikan sampai koreksi dilakukan. Jika kesalahan atau mutasi ini tidak dapat diperbaiki, sel akan merusak diri sendiri dalam proses yang disebut apoptosis.
Mitosis
Dalam pembelahan sel, ada beberapa fase yang melibatkan struktur sel yang bekerja sama untuk memastikan pembelahan yang baik. Dalam metafase mitosis, kinetokor dan serat gelendong membantu memposisikan kromosom di sepanjang wilayah tengah sel yang disebut pelat metafase.
Selama anafase, serat kutub mendorong kutub sel lebih jauh dan serat kinetokor memendek, seperti mainan anak-anak, jebakan jari Cina. Kinetokor mencengkeram erat serat kutub saat mereka ditarik ke arah kutub sel. Kemudian, protein kinetokor yang menyatukan kromatid saudara dipecah sehingga memungkinkan mereka untuk berpisah. Dalam analogi jebakan jari Cina, seolah-olah seseorang mengambil gunting dan memotong jebakan di tengah dengan melepaskan kedua sisinya. Akibatnya, dalam biologi seluler, kromatid saudara ditarik ke arah kutub sel yang berlawanan. Pada akhir mitosis, dua sel anak terbentuk dengan kromosom lengkap.
Meiosis
Pada meiosis, sel melalui proses pembelahan dua kali. Pada bagian pertama dari proses, meiosis I, kinetokor secara selektif melekat pada serat kutub yang memanjang hanya dari satu kutub sel. Ini menghasilkan pemisahan kromosom homolog (pasangan kromosom), tetapi bukan kromatid saudara selama meiosis I.
Pada bagian proses selanjutnya, meiosis II, kinetokor melekat pada serat kutub yang memanjang dari kedua kutub sel. Pada akhir meiosis II, kromatid saudara dipisahkan dan kromosom didistribusikan di antara empat sel anak.