Zentromer: Funktion und klinische Relevanz bei der Zellteilung

Der Zentromer ist eine spezifische Chromatinregion – beim Menschen bestehend aus α-Satelliten-DNA –, wo sich der Kinetochor zusammenbaut. Diese proteinhaltige Struktur dient als Anbindungsstelle für Spindelmikrotubuli während Mitose und Meiose, was sie für die korrekte Chromosomensegregation unerlässlich macht.

Schlüsselfunktionen

• Schwesterchromatid-Kohäsion: Der Kohäsin-Komplex hält Schwesterchromatiden bis zum Anaphasenbeginn zusammen.
• Mikrotubuli-Bindung: Kinetochor-Mikrotubuli-Anbindungen richten Chromosomen an der Metaphasenplatte aus.
• Spindel-Assemblierungs-Checkpoint: Nicht angebundene Kinetochore erzeugen ein „Warte“-Signal, das die Anaphase verhindert, bis alle Chromosomen korrekt bi-orientiert sind, und schützt so vor Aneuploidie.
• Epigenetische Vererbung: CENP-A-Nukleosomen (eine Histon-H3-Variante) definieren die Zentromeridentität epigenetisch über Zellteilungen hinweg.

Klinische Relevanz

• Zentromerdysfunktion → Fehlsegregation → Aneuploidie, impliziert bei Down-Syndrom und vielen Krebsarten.
• Neozentromere können in einigen Krebsarten an nicht-kanonischen genomischen Stellen entstehen und das Chromosomenverhalten verändern.
• Autoantikörper gegen Zentromerproteine (insbesondere CENP-B) dienen als serologischer Marker für systemische Sklerodermie cutanea limited (CREST-Syndrom).