wzrost i reprodukcja eukariotów implikuje mitotyczne i mejotyczne podziały komórek. Mitoza powoduje powstanie dwóch identycznych komórek potomnych z pojedynczej komórki rodzicielskiej, mejoza powoduje powstanie GAMET (komórek płciowych), z których każda ma połowę liczby chromosomów z komórki rodzicielskiej. Prawidłowa segregacja chromosomów podczas mitozy i mejozy zapewnia stabilność genomu, podczas gdy defekty w tych procesach powodują aneuploidyzację lub poliploidyzację, często prowadząc do śmierci komórki lub raka. Centromery i telomery są ważnymi domenami chromosomowymi wymaganymi do prawidłowego oddzielenia materiału genetycznego zarówno podczas mitozy, jak i mejozy.
Centromery są tworzone przez centromeryczne DNA i kompleks białkowy, kinetochor, i biorą udział w siostrzanej spójności chromatyd, właściwym przywiązaniu mikrotubul, ruchu chromosomów i regulacji cyklu komórkowego. Centromeryczne DNA składa się z tandemowych powtórzeń i / lub transponowalnych elementów, które szybko ewoluowały i dlatego są bardzo zmienne nawet wśród blisko spokrewnionych gatunków. Montaż kinetochoru w centromerze rozpoczyna się od włączenia centromerycznego wariantu histonu H3 (cenH3) do centromerycznych nukleosomów. inkorporacja cenH3 nie jest określona przez sekwencje powtórzeń centromerycznych, ale jest regulowana epigenetycznie, ponieważ inkorporacja cenH3 i tworzenie neocentromerów może wystąpić w sekwencjach bez typowych powtórzeń centromerycznych. Nawet u prostych eukariotów, takich jak drożdże, ponad 65 białek tworzy kinetochor. Wiele z tych białek kinetochorowych zostało zidentyfikowanych i funkcjonalnie scharakteryzowanych w drożdżach, Drosophila czy ssakach, ale tylko nieliczne w roślinach. Najlepiej scharakteryzowanym białkiem kinetochorowym w roślinach jest cenH3. Jednak wieloetapowy proces powstawania centromerów jest nadal słabo poznany.
telomery to domeny chromatyny obecne na końcu każdego ramienia chromosomu. Ich podstawowe funkcje obejmują rozwiązywanie dwóch podstawowych problemów związanych z chromosomami liniowymi: problemu końcowego replikacji, tj. kompensacja replikacyjnego skrócenia końców chromosomów i problem ochrony końca, tj. maskowanie naturalnych końców chromosomu przed rozpoznaniem jako niesparowanych przerw chromosomowych. W przeciwieństwie do centromeru, powtórzenia telomeru są silnie zachowane, ale istnieją liczne wyjątki, w których sekwencja DNA telomeru nie odpowiada pozycji filogenetycznej organizmu. Najczęstszym molekularnym narzędziem do uzupełniania niekompletnie replikowanych telomerów jest kompleks enzymatyczny rybonukleoproteinowy zwany telomerazą, ale niezależne od telomerazy strategie wydłużania telomerów zostały również opisane jako alternatywne lub zapasowe systemy. W ochronie końcowej pośredniczą białka wiążące telomery (w tym również czynniki naprawy DNA) i lokalne struktury DNA, takie jak pętle telomeryczne lub kwadrupleksy G. Wiedza o białkach ochronnych w roślinach, analogiczna do kompleksu shelterin kręgowców, jest tylko fragmentaryczna, a niektóre białka zaangażowane w ochronę telomerów i rekrutację telomeraz w roślinach zostały scharakteryzowane dopiero niedawno. Telomeraza roślinna(w przeciwieństwie do jej odpowiednika ssaków) jest regulowana odwracalnie, ale mechanizm (mechanizmy) regulacji nie są znane. Ponadto telomery (jeśli są wystarczająco długie) tworzą macierze nukleosomalne ze specyficznymi znakami histonów, kwestionując powszechną koncepcję telomerów jako struktur heterochromatycznych. Jako cecha epigenetyczna obserwowana wyłącznie u roślin, cytozyny w telomerycznym DNA są częściowo metylowane, a zmiany w stanie metylacji okazały się mieć istotne implikacje regulacyjne.
z zadowoleniem przyjmujemy wszelkiego rodzaju artykuły (oryginalne badania, metody, hipotezy, opinie i recenzje), które dostarczają nowych informacji na temat montażu i funkcji centromerów i telomerów w roślinach, w tym ich regulacji i interakcji, a także potencjalnego zastosowania w ulepszaniu upraw.
Ważna uwaga: Wszystkie wkłady w ten temat badawczy muszą być objęte zakresem sekcji i czasopisma, do którego są przesyłane, zgodnie z ich deklaracjami misji. Frontiers zastrzega sobie prawo do poprowadzenia artykułu poza zakresem do bardziej odpowiedniej sekcji lub czasopisma na dowolnym etapie recenzji.
