Centromero
Il centromero (o costrizione primaria) è una regione strutturale del cromosoma specializzata che coordina il movimento cromosomico durante la divisione cellulare. È il sito di assemblaggio del cinetocore e funge da checkpoint mitotico ed elemento di segregazione essenziale.
Comportamento nel Ciclo Cellulare
Durante il ciclo cellulare, a seguito della replicazione del DNA in fase S, la quantità di DNA cellulare passa da 2C a 4C, ma il numero totale di cromosomi rimane costante (46). Le due molecole identiche prodotte (cromatidi fratelli) rimangono fisicamente associate e unite proprio a livello della regione centromerica fino all’inizio dell’anafase.
Struttura e Domini del Centromero
Il centromero è organizzato in tre domini funzionali distinti:
1. Dominio di Appaiamento
Mantiene uniti i cromatidi fratelli durante le prime fasi della mitosi.
- Composizione: È formato da un complesso proteico transitorio che si accumula in profase, costituito da proteine regolatrici chiave: INCENP, aurora-B, survivina, borealina, CSC-1 e TD-60.
- Regolazione: Il complesso mantiene la coesione centromerica ed è degradato selettivamente all’inizio dell’anafase per consentire la corretta separazione dei cromatidi fratelli.
2. Dominio Centrale
È costituito da DNA altamente ripetuto in tandem ed eterocromatina costitutiva condensata.
- DNA Alfoide (o -satellite): È la sequenza ripetitiva principale, formata da monomeri di 171 bp. Di queste, 54 bp sono altamente conservate tra tutti i cromosomi e fungono da sito di legame per proteine strutturali. Le restanti coppie di basi divergono, organizzandosi in unità ripetitive superiori o HOR (High Order Repetition) specifiche per ciascun cromosoma.
- Specificità Cromosomica: Le HOR creano delle “sopra-famiglie” centromeriche specifiche che consentono la marcatura diagnostica selettiva dei singoli cromosomi (ad es. per individuare trisomie). Eccezione: I cromosomi acrocentrici (13, 14, 15, 21, 22) mantengono sequenze alfoidi estremamente simili, rendendo le sonde centromeriche per tali cromosomi parzialmente cross-reattive.
- Altre sequenze: Possono includere blocchi di DNA satellite 1, 2, 3 e DNA satellite (quest’ultimo in specifici cromosomi come 1, 3, 9, 13, 14, 15, 21, 22 e Y).
3. Dominio Cinetocore
È lo strato superficiale su cui si organizza il cinetocore, la struttura proteica che si ancora ai microtubuli del fuso mitotico. È costituito da una piastra interna ed una piastra esterna. Le proteine associate al centromero (proteine CENP) mediano i contatti strutturali:
- CENP-A: Variante dell’istone H3 ed è una DNA binding protein. Si localizza a livello della piastra interna del cinetocore, prendendo contatto diretto con il DNA alfoide sottostante.
- CENP-B: Proteina strutturale che si lega a una sequenza specifica di 17 nucleotidi altamente conservati all’interno dell’unità ripetitiva del DNA alfoide. Poiché la sequenza di legame è ripetuta migliaia di volte, la CENP-B è presente in grandi quantità e compatta l’eterocromatina centromerica.
- CENP-C: Proteina localizzata a livello della piastra esterna del cinetocore, responsabile dell’ancoraggio e del contatto con i microtubuli del fuso mitotico.
Rilevanza Clinica
Importanza nella Trasmissione delle Anomalie Cromosomiche
La presenza di un centromero funzionale è indispensabile affinché un cromosoma (incluso un eventuale cromosoma in sovrannumero dovuto a mutazioni numeriche) possa ancorarsi al fuso mitotico ed essere segregato correttamente nelle cellule figlie. Se un frammento cromosomico o un cromosoma anomalo è privo di centromero (frammento acentrico), esso non viene agganciato dai microtubuli e viene perso durante la divisione cellulare, impedendo la trasmissione della mutazione.
Sindrome di CREST
La sindrome di CREST (una forma limitata di sclerosi sistemica/sclerodermia) è una malattia autoimmune caratterizzata dalla produzione di autoanticorpi specifici diretti contro le proteine centromeriche (anticorpi anti-CENP, principalmente anti-CENP-A, B e C), utili come biomarcatori diagnostici.
(Sezione espansa con: sbobina 19)
🔗 Collegamenti
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