eukaryot tillväxt och reproduktion innebär mitotiska och meiotiska celldelningar. Mitos resulterar i bildning av två identiska dotterceller från en enda föräldracell, meios ger upphov till könsceller (könsceller), var och en med hälften av antalet kromosomer från föräldracellen. Korrekt segregering av kromosomer under mitos och meios säkerställer genomstabilitet, medan defekter i dessa processer resulterar i aneuploidisering eller polyploidisering, vilket ofta leder till celldöd eller cancer. Centromerer och telomerer är viktiga kromosomala domäner som krävs för korrekt separation av genetiskt material under både mitos och meios.
centromerer bildas av centromeriskt DNA och ett proteinkomplex, kinetochore, och är involverade i systerkromatidkohesion, korrekt mikrotubulfästning, kromosomrörelse och cellcykelreglering. Centromeriskt DNA består av tandemupprepningar och/eller transponerbara element som har utvecklats snabbt och är därför mycket varierande även bland närbesläktade arter. Kinetochore-montering vid centromer börjar med införlivandet av centromerisk Histon H3-variant (cenH3) i centromera nukleosomer. cenH3 inkorporering bestäms inte av sekvenserna av centromera upprepningar, men regleras epigenetiskt, eftersom cenH3 inkorporering och bildning av neocentromerer kan förekomma vid sekvenser utan typiska centromere upprepningar. Även i enkla eukaryoter som spirande jäst bildar mer än 65 proteiner kinetochore. Många av dessa kinetochoreproteiner identifierades och karaktäriserades funktionellt i jäst, Drosophila eller däggdjur, men endast få i växter. Det bäst karakteriserade kinetochoreproteinet i växter är cenH3. Emellertid är flerstegsprocessen för centromerbildning fortfarande dåligt förstådd. telomerer är kromatindomäner som finns i slutet av varje kromosomarm. Deras grundläggande funktioner innefattar att lösa två grundläggande problem som är inneboende i linjära kromosomer: slutreplikationsproblemet, dvs. kompensation av replikativ förkortning av kromosomändar och slutskyddsproblem, dvs maskering av de naturliga kromosomändarna från att erkännas som oreparerade kromosombrott. I motsats till centromer är telomerupprepningar mycket konserverade men det finns många undantag där telomer-DNA-sekvensen inte motsvarar den fylogenetiska positionen hos en organism. Det vanligaste molekylära verktyget för att fylla på ofullständigt replikerade telomerer är ribonukleoproteinenzymkomplexet som kallas telomeras, men telomeras-oberoende strategier för telomerförlängning beskrivs också som alternativa eller backup-system. Slutskyddet förmedlas av telomerbindande proteiner (inklusive även DNA-reparationsfaktorer) och lokala DNA-strukturer såsom telomerslingor eller g-fyrdubblar. Kunskapen om skyddande proteiner i växter, analogt med ryggradsskyddskomplex, är bara fragmentarisk och vissa proteiner som är involverade i telomerskydd och telomerrekrytering i växter karakteriserades först nyligen. Växt telomeras(i motsats till dess däggdjur motsvarighet) regleras reversibelt men mekanismen (s) av reglering är inte kända. Dessutom bildar telomerer (om de är tillräckligt långa) nukleosomala matriser med specifika histonmärken som utmanar det vanliga begreppet telomerer som heterokromatiska strukturer. Som en epigenetisk egenskap som observerats uteslutande i växter, är cytosiner i telomer DNA delvis metylerade och förändringar i metyleringstillstånd har nyligen visat sig ha viktiga reglerande konsekvenser.
Vi välkomnar alla typer av artiklar (originalforskning, metoder, hypoteser, åsikter och recensioner) som ger nya insikter i montering och funktion av centromerer och telomerer i växter, inklusive deras reglering och deras interaktioner, samt potentiell nytta i grödförbättring.
viktig anmärkning: Alla bidrag till detta forskningsämne måste ligga inom ramen för den sektion och tidskrift som de lämnas in till, enligt definitionen i deras uppdragsförklaringar. Frontiers förbehåller sig rätten att vägleda ett manuskript utanför räckvidden till en mer lämplig sektion eller tidskrift vid varje skede av peer review.
