Eukaryote growth and reproduction implies mitotic and meiotic cell divisions. A mitose resulta na formação de duas células-filhas idênticas a partir de uma única célula parental, a meiose dá origem a gâmetas (células sexuais), cada uma com metade do número de cromossomas da célula parental. A correta segregação dos cromossomos durante a mitose e meiose garante a estabilidade do genoma, enquanto defeitos nestes processos resultam em aneuploidização ou poliploidização, muitas vezes levando à morte celular ou câncer. Centrómeros e telómeros são importantes domínios cromossômicos necessários para a separação adequada do material genético durante a mitose e meiose. centrômeros são formados pelo DNA centrômico e um complexo proteico, o cinetócoro, e estão envolvidos na coesão cromatídica irmã, apego microtúbulo próprio, movimento cromossômico e regulação do ciclo celular. O DNA centromérico é composto por repetições em tandem e/ou elementos transponíveis que evoluíram rapidamente e são, portanto, altamente variáveis, mesmo entre espécies estreitamente relacionadas. A montagem Kinetochore no centromere começa com a incorporação da variante centromérica histone H3 (cenH3) nos nucleossomas centroméricos. a incorporação do cenH3 não é determinada pelas sequências de repetições centroméricas, mas é regulada epigeneticamente, uma vez que a incorporação e formação do cenH3 de neocentromeres pode ocorrer em sequências sem repetições centroméricas típicas. Mesmo em eucariontes simples, como leveduras nascentes, mais de 65 proteínas formam o cinetócoro. Muitas destas proteínas cinetócoras foram identificadas e funcionalmente caracterizadas em leveduras, Drosófila ou mamíferos, mas apenas poucas em plantas. A proteína cinetocore mais caracterizada nas plantas é o cenH3. No entanto, o processo multi-etapas da formação do centrômero ainda é mal compreendido. telómeros São domínios cromatínicos presentes no final de cada braço cromossomo. Suas funções básicas incluem a resolução de dois problemas básicos inerentes aos cromossomos lineares: o problema de replicação final, i.e. compensação de encurtamento replicativo de fins cromossômicos, e problema de proteção final, ou seja, mascarar o cromossomo natural termina de ser reconhecido como quebras cromossômicas não reparadas. Em contraste com o centrômero, repetições de telômero são altamente conservadas, mas existem inúmeras exceções em que a sequência de DNA telômero não corresponde à posição filogenética de um organismo. A ferramenta molecular mais comum para reabastecer telómeros incompletamente replicados é o complexo enzimático de ribonucleoproteína chamado telomerase, mas as estratégias independentes da telomerase de alongamento telômero também foram descritas como sistemas alternativos ou de backup. A protecção final é mediada por proteínas de ligação telomérica (incluindo também factores de reparação do ADN) e estruturas de ADN locais, tais como laços teloméricos ou quadruplicações G -. O conhecimento de proteínas protetoras em plantas, análogo ao complexo de shelterina vertebrada, é apenas fragmentário e algumas proteínas envolvidas na proteção telomere e Recrutamento de telomerase em plantas foram caracterizadas apenas recentemente. A telomerase vegetal(em contraste com o seu homólogo mamífero) é regulada reversivelmente, mas o (s) mecanismo (s) de regulação não são conhecidos. Além disso, telômeros (se suficientemente longos) formam matrizes nucleossômicas com histonas específicas, desafiando o conceito comum de telômeros como estruturas heterocromáticas. Como uma característica epigenética observada exclusivamente em plantas, citosinas no DNA telomérico são parcialmente metiladas e mudanças no estado de metilação foram recentemente mostradas como tendo importantes implicações regulamentares.
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