เซนโทรเมียร์ เชื่อมต่อ โครมาทิดคู่หนึ่งเข้าด้วยกันในระหว่างการแบ่งเซลล์ บริเวณที่แคบลงของโครโมโซมนี้จะเชื่อมต่อโครมาทิดคู่นั้นเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดแขนสั้น (p) และแขนยาว (q) บนโครมาทิด ในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิ ส เส้นใยสปินเดิลจะยึดติดกับเซนโทรเมียร์ผ่านทางไคเนโตคอร์

บทบาททางกายภาพของเซนโทรเมียร์คือการทำหน้าที่เป็นจุดรวมตัวของไคเนโตคอร์ซึ่งเป็นโครงสร้างโปรตีนหลายชนิดที่ซับซ้อนมาก และมีหน้าที่รับผิดชอบต่อเหตุการณ์จริงของการแยกโครโมโซม กล่าวคือ การจับ กับ ไมโครทิวบูลและการส่งสัญญาณไปยังกลไกวงจรเซลล์เมื่อโครโมโซมทั้งหมดได้ยึดติดกับแกนสปินเดิล อย่างถูกต้องแล้ว เพื่อให้การแบ่งเซลล์ดำเนินต่อไปได้อย่างสมบูรณ์และเซลล์สามารถเข้าสู่ระยะแอนาเฟสได้

โดยทั่วไปแล้ว เซนโทรเมียร์มีสองประเภทหลักๆ คือ "เซนโทรเมียร์แบบจุด" ซึ่งจับกับโปรตีน จำเพาะ ที่จดจำลำดับดีเอ็นเอ เฉพาะ ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง ดีเอ็นเอชิ้นใดก็ตามที่มีลำดับดีเอ็นเอของเซนโทรเมียร์แบบจุดอยู่ มักจะก่อตัวเป็นเซนโทรเมียร์ได้หากพบในสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ เซนโทรเมียร์แบบจุดที่ได้รับการศึกษาอย่างดีที่สุดคือเซนโทรเมียร์ของยีสต์Saccharomyces cerevisiaeส่วน "เซนโทรเมียร์แบบภูมิภาค" เป็นคำที่ใช้เรียกเซนโทรเมียร์ส่วนใหญ่ ซึ่งมักจะก่อตัวในบริเวณที่มีลำดับดีเอ็นเอที่ต้องการ แต่ก็สามารถก่อตัวในลำดับดีเอ็นเออื่นๆ ได้เช่นกัน สัญญาณสำหรับการก่อตัวของเซนโทรเมียร์แบบภูมิภาคดูเหมือนจะเป็นสัญญาณทางเอพิเจเนติกส์สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ ตั้งแต่ยีสต์Schizosaccharomyces pombeไปจนถึงมนุษย์ มีเซนโทรเมียร์แบบภูมิภาค

ในส่วนของโครงสร้างโครโมโซมระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เซนโทรเมียร์เป็นบริเวณที่แคบลงของโครโมโซม (มักเรียกว่าบริเวณแคบหลัก) ซึ่งเป็นบริเวณที่โครมาทิดคู่แฝดที่ เหมือนกันสองอัน อยู่ใกล้กันมากที่สุด เมื่อเซลล์เข้าสู่ระยะไมโทซิส โครมาทิดคู่แฝด (สำเนาสองชุดของโมเลกุล DNA ของโครโมโซมแต่ละอันที่ได้จากการจำลอง DNAในรูปของโครมาติน) จะเชื่อมต่อกันตามความยาวโดยการทำงานของ คอมเพล็กซ์ โคฮีซินปัจจุบันเชื่อกันว่าคอมเพล็กซ์นี้ส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกจากแขนของโครโมโซมในช่วงระยะโปรเฟส ดังนั้นเมื่อโครโมโซมเรียงตัวกันที่ระนาบกลางของแกนไมโทซิส (หรือที่เรียกว่าแผ่นเมตาเฟส) บริเวณสุดท้ายที่พวกมันเชื่อมต่อกันคือในโครมาตินในและรอบๆ เซนโทรเมียร์

ในมนุษย์ ตำแหน่งของเซนโทรเมียร์กำหนดคาริโอไทป์ ของโครโมโซม ซึ่งแต่ละโครโมโซมมีแขนสองข้าง คือp (แขนที่สั้นกว่า) และq (แขนที่ยาวกว่า) มีรายงานว่าแขนสั้น 'p' ได้รับการตั้งชื่อตามคำภาษาฝรั่งเศสว่า "petit" ซึ่งหมายถึง 'เล็ก' ^{[ 1 ]}ตำแหน่งของเซนโทรเมียร์เมื่อเทียบกับโครโมโซมเชิงเส้นใดๆ ถูกนำมาใช้ในการจำแนกโครโมโซมเป็นเมตาเซนทริก ซับเมตาเซนทริก อะโครเซนทริก เทโลเซนทริก หรือโฮโลเซนทริก^{[ 2 ] [ 3 ]}

เมตาเซนทริก หมายความว่าเซนโทรเมียร์อยู่กึ่งกลางระหว่างปลายโครโมโซม ทำให้แขนของโครโมโซมมีความยาวใกล้เคียงกัน เมื่อเซนโทรเมียร์เป็นเมตาเซนทริก โครโมโซมจะมีลักษณะเป็นรูปตัว "X"

ซับเมตาเซนทริก หมายความว่าเซนโทรเมียร์อยู่ต่ำกว่ากึ่งกลาง โดยแขนโครโมโซมข้างหนึ่งสั้นกว่าอีกข้างหนึ่ง ซึ่งมักทำให้โครโมโซมมีรูปร่างคล้ายตัว L

เซนโทรเมียร์ของโครโมโซมอะโครเซนทริกตั้งอยู่โดยที่แขนข้างหนึ่งของโครโมโซมสั้นกว่าอีกข้างมาก คำว่า "อะโคร-" ในอะโครเซนทริกมาจากคำภาษากรีกที่แปลว่า "ยอด" จีโนมของมนุษย์มีโครโมโซมอะโครเซนทริก 6 โครโมโซม ได้แก่ โครโมโซมร่างกาย 5 โครโมโซม ( 13 , 14 , 15 , 21 , 22 ) และโครโมโซม Y

แขน p-acrocentric สั้นมีสารพันธุกรรมน้อยและสามารถเคลื่อนย้ายได้โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายอย่างมีนัยสำคัญ เช่นเดียวกับการเคลื่อนย้ายแบบ Robertsonian ที่สมดุล นอกจากยีนที่เข้ารหัสโปรตีนบางส่วนแล้ว แขน p-acrocentric ของมนุษย์ยังมีบริเวณจัดระเบียบของนิวคลีโอลัส (NORs) ซึ่ง เป็นบริเวณที่ถอดรหัส RNA ไรโบโซมอย่างไรก็ตาม แขน p-acrocentric บางส่วนในสายเซลล์และเนื้อเยื่อจากผู้บริจาคที่เป็นมนุษย์ปกติไม่มี NORs ที่ตรวจพบได้^{[ 4 ]}จี โนม ของม้าบ้านประกอบด้วยโครโมโซม metacentric หนึ่งตัวที่เป็นโฮโมล็อกกับโครโมโซม acrocentric สองตัวในม้า Przewalski ซึ่งเป็น สายพันธุ์เดียวกันแต่ไม่ได้ถูกเลี้ยงในบ้าน นี่อาจสะท้อนถึงการคงที่ของการเคลื่อนย้ายแบบ Robertsonian ที่สมดุลในม้าบ้าน หรือในทางกลับกัน การคงที่ของการแตกตัวของโครโมโซม metacentric หนึ่งตัวเป็นโครโมโซม acrocentric สองตัวในม้า Przewalski สถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันนี้เกิดขึ้นระหว่างจีโนมของมนุษย์และลิงใหญ่ โดยมีการลดจำนวนโครโมโซมอะโครเซนทริกสองโครโมโซมในลิงใหญ่เหลือเพียงโครโมโซมเมตาเซนทริกหนึ่งโครโมโซมในมนุษย์ (ดูภาวะแอนยูพลอยดีและโครโมโซมคู่ที่ 2 ของมนุษย์ )

โรคหลายชนิดที่เกิดจากการย้ายตำแหน่งของโครโมโซมที่ไม่สมดุล มักเกี่ยวข้องกับโครโมโซมอะโครเซนทริกมากกว่าโครโมโซมชนิดอื่นที่ไม่ใช่อะโครเซนทริก โครโมโซมอะโครเซนทริกมักอยู่ภายในและรอบๆนิวเคลียสดังนั้น โครโมโซมเหล่านี้จึงมักมีความหนาแน่นน้อยกว่าโครโมโซมที่อยู่บริเวณรอบนอกของนิวเคลียส และด้วยเหตุนี้ บริเวณโครโมโซมที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการย้ายตำแหน่งของโครโมโซมในมะเร็งได้มากกว่า

โครโมโซมแบบเทโลเซนทริกมีเซนโทรเมียร์อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของโครโมโซม ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นเพียงแขนเดียวในระดับเซลล์วิทยา (ระดับกล้องจุลทรรศน์) โครโมโซมแบบนี้ไม่พบในมนุษย์ แต่สามารถเกิดขึ้นได้จากความผิดปกติของโครโมโซมในระดับเซลล์ โครโมโซมแบบเทโลเซนทริกเกิดขึ้นตามธรรมชาติในหลายชนิด เช่นหนูบ้านซึ่งโครโมโซมทั้งหมด ยกเว้นโครโมโซม Y เป็นแบบเทโลเซนทริก

เซนโทรเมอร์ของโครโมโซมแบบซับเทโลเซนทริกนั้นตั้งอยู่ระหว่างส่วนกลางและส่วนปลายของโครโมโซม แต่จะอยู่ใกล้กับส่วนปลายของโครโมโซมมากกว่า

โครโมโซมไร้เซนทริก คือชิ้นส่วนของโครโมโซมที่ขาดเซนโทรเมียร์ เนื่องจากเซนโทรเมียร์เป็นจุดยึดของเส้นใยสปินเดิลในการแบ่งเซลล์ ชิ้นส่วนไร้เซนทริกจึงไม่กระจายไปยังเซลล์ลูกอย่างสม่ำเสมอในระหว่างการแบ่งเซลล์ ส่งผลให้เซลล์ลูกขาดชิ้นส่วนไร้เซนทริก และอาจเกิดผลเสียตามมาได้

เหตุการณ์การแตกหักของโครโมโซมยังสามารถก่อให้เกิดโครโมโซมที่ไม่มีเซนโทรเมียร์หรือชิ้นส่วนที่ไม่มีเซนโทรเมียร์ได้อีกด้วย 

โครโมโซมไดเซนทริกเป็นโครโมโซมที่ผิดปกติที่มีเซนโทรเมียร์สองอัน ซึ่งอาจไม่เสถียรในระหว่างการแบ่งเซลล์ มันสามารถเกิดขึ้นได้จากการเคลื่อนย้ายระหว่างหรือการรวมตัวของส่วนของโครโมโซมสองส่วน โดยแต่ละส่วนมีเซนโทรเมียร์ การจัดเรียงใหม่บางอย่างทำให้เกิดทั้งโครโมโซมไดเซนทริกและชิ้นส่วนอะเซนทริกซึ่งไม่สามารถยึดติดกับแกนแบ่งเซลล์ในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสได้^{[ 5 ]}การก่อตัวของโครโมโซมไดเซนทริกได้รับการระบุว่าเป็นกระบวนการทางพันธุกรรม เช่นการเคลื่อนย้ายแบบโรเบิร์ตโซเนียน^{[ 6 ]}และการผกผันแบบพาราเซนทริก^{[ 7 ]}โครโมโซมไดเซนทริกสามารถมีชะตากรรมได้หลากหลาย รวมถึงความเสถียรในการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส^{[ 8 ]}ในบางกรณี ความเสถียรของมันมาจากการปิดใช้งานเซนโทรเมียร์หนึ่งในสองอัน เพื่อสร้างโครโมโซมโมโนเซนทริกที่ทำงานได้ ซึ่งสามารถส่งต่อไปยังเซลล์ลูกได้ตามปกติในระหว่างการแบ่งเซลล์^{[ 9 ]}

ตัวอย่างเช่นโครโมโซม 2 ของมนุษย์ ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นผลมาจากการย้ายตำแหน่งแบบโรเบิร์ตโซเนียนในช่วงวิวัฒนาการระหว่างลิงใหญ่และโฮโมมีเซนโทรเมียร์ที่เหลืออยู่ที่สองอยู่ใกล้ตรงกลางแขนยาว^{[ 10 ]}

โครโมโซมโมโนเซนทริกคือโครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร์เพียงหนึ่งเดียวในโครโมโซม และมีลักษณะเป็นส่วนที่แคบลง

เซนโทรเมียร์แบบโมโนเซนทริกเป็นโครงสร้างที่พบได้บ่อยที่สุดในดีเอ็นเอที่มีการทำซ้ำสูงในพืชและสัตว์^{[ 11 ]}

ต่างจากโครโมโซมแบบโมโนเซนทริก โครโมโซมแบบโฮโลเซนทริกไม่มีส่วนคอดหลักที่ชัดเจนเมื่อมองในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส แต่เส้นใยสปินเดิลจะยึดติดไปตามความยาวเกือบทั้งหมดของโครโมโซม (ภาษากรีก: holo-) ในโครโมโซมแบบโฮโลเซนทริก โปรตีนเซนโทรเมียร์ เช่นCENPA (CenH3) จะกระจายอยู่ทั่วทั้งโครโมโซม^{[ 12 ]}หนอนตัวกลมCaenorhabditis elegansเป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีของสิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมแบบโฮโลเซนทริก^{[ 13 ]}แต่เซนโทรเมียร์ชนิดนี้สามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด ทั้งพืชและสัตว์ ในกลุ่มยูคาริโอต โฮโลเซนโทรเมียร์นั้นประกอบด้วยหน่วยเซนโทรเมียร์ที่กระจายอยู่หลายหน่วยซึ่งก่อตัวเป็นโครงสร้างคล้ายเส้นตามโครโมโซมในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส^{[ 14 ]}กลยุทธ์ทางเลือกหรือกลยุทธ์ที่ไม่เป็นไปตามแบบแผนจะถูกนำมาใช้ในไมโอซิสเพื่อให้ได้การจับคู่และการแยกโครโมโซมที่เป็นโฮโมล็อกที่จำเป็นในการสร้างแกมีตหรือแกมีโทไฟต์ที่สามารถอยู่รอดได้สำหรับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

โฮโลเซนโทรเมียร์ประเภทต่างๆ มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน ได้แก่ แบบที่มีหรือไม่มีลำดับดีเอ็นเอซ้ำๆ ของเซนโทรเมียร์ และแบบที่มีหรือไม่มีCenH3ความเป็นโฮโลเซนทริกได้วิวัฒนาการขึ้นอย่างน้อย 13 ครั้งโดยอิสระในสาหร่ายสีเขียว โปรโตซัว สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง และพืชวงศ์ต่างๆ^{[ 15 ]}ตรงกันข้ามกับสิ่งมีชีวิตแบบโมโนเซนทริกที่ชิ้นส่วนอะเซนทริกมักจะสูญหายไปในระหว่างการแบ่งเซลล์ การแตกหักของโครโมโซมโฮโลเซนทริกจะสร้างชิ้นส่วนที่มีตำแหน่งยึดเส้นใยสปินเดิลปกติ^{[ 16 ]}ด้วยเหตุนี้ สิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมโฮโลเซนทริกจึงสามารถวิวัฒนาการความแปรผันของคาริโอไทป์ได้เร็วขึ้น สามารถซ่อมแซมโครโมโซมที่แตกหักได้โดยการเพิ่มหมวกเทโลเมียร์ที่ตำแหน่งแตกหักในภายหลัง^{[ 17 ]}

โครโมโซมแบบโพลีเซนทริกมีกลุ่มไคเนโตคอร์หลายกลุ่ม กล่าวคือ เซนโทรม คำนี้มีความทับซ้อนบางส่วนกับคำว่า "โฮโลเซนทริก" แต่คำว่า "โพลีเซนทริก" เป็นที่นิยมมากกว่าอย่างชัดเจนเมื่อกล่าวถึงโครโมโซมแบบโมโนเซนทริกที่เกิดขึ้นอย่างผิดปกติ นอกจากนี้ยังมีความกำกวมอยู่บ้าง เนื่องจากไม่มีเส้นแบ่งที่ชัดเจนระหว่างการเปลี่ยนจากไคเนโตคอร์ที่ปกคลุมทั้งโครโมโซมไปเป็นกลุ่มที่แยกจากกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความแตกต่างระหว่าง "ทั้งโครโมโซมเป็นเซนโทรม" และ "โครโมโซมไม่มีเซนโทรม" นั้นคลุมเครือและการใช้งานก็แตกต่างกันไป นอกเหนือจากการใช้คำว่า "โพลีเซนทริกลิตี้" ในเรื่องความผิดปกติแล้ว ยังไม่มีความชอบที่ชัดเจนในหัวข้ออื่นๆ เช่น ต้นกำเนิดทางวิวัฒนาการ หรือการกระจายตัวของไคเนโตคอร์และโครงสร้างโดยละเอียด (เช่น ที่เห็นได้จากการติดแท็กหรือ การวิเคราะห์ การประกอบจีโนม ) ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

แม้แต่กลุ่มโปรตีนไคเนโตคอร์ที่แยกออกจากกันอย่างชัดเจนก็ไม่จำเป็นต้องทำให้เกิดการหดตัวมากกว่าหนึ่งครั้งเสมอไป โครโมโซมแบบ "เมตาโพลีเซนทริก" มีลักษณะการหดตัวที่ยาวขึ้นของโครโมโซมเพียงจุดเดียว ซึ่งเชื่อมต่อกับส่วนที่ยาวกว่าซึ่งยังคงสั้นกว่าโครมาทิดอย่างเห็นได้ชัด^{[ 22 ]}โครโมโซมแบบเมตาโพลีเซนทริกอาจเป็นขั้นตอนหนึ่งในการเกิดขึ้นและการยับยั้งของเซนโทรเมียร์ไดรฟ์ ซึ่งเป็นประเภทของไมโอซิสไดรฟ์ที่รบกวนความเท่าเทียมกันโดยเซนโทรเมียร์แบบโมโนเซนทริกสร้างโปรตีนไคเนโตคอร์เพิ่มเติมเพื่อให้ได้เปรียบในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส^{[ 23 ]}

โดยพิจารณาจากลักษณะทางจุลภาคของขนาด ตำแหน่งของเซนโทรเมียร์ และบางครั้งการมีอยู่ของโครโมโซมแซทเทลไลต์โครโมโซมของมนุษย์จะถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มดังต่อไปนี้: ^{[ 24 ]}

เซนโทรเมียร์มีสองประเภท^{[ 25 ]}ในเซนโทรเมียร์ระดับภูมิภาค ลำดับ ดีเอ็นเอมีส่วนช่วยในการทำงาน แต่ไม่ได้กำหนดหน้าที่ เซนโทรเมียร์ระดับภูมิภาคมีดีเอ็นเอจำนวนมากและมักถูกบรรจุอยู่ในเฮเทอโรโครมาติ น ในยูคาริโอต ส่วนใหญ่ ลำดับดีเอ็นเอของเซนโทรเมียร์ประกอบด้วยอาร์เรย์ขนาดใหญ่ของดีเอ็นเอที่ซ้ำกัน (เช่นดีเอ็นเอแซเทลไลต์ ) โดยที่ลำดับภายในองค์ประกอบที่ซ้ำกันแต่ละส่วนจะคล้ายกันแต่ไม่เหมือนกัน ในมนุษย์ หน่วยที่ซ้ำกันหลักของเซนโทรเมียร์เรียกว่า α-แซเทลไลต์ (หรืออัลฟอยด์) แม้ว่าจะพบลำดับประเภทอื่น ๆ อีกจำนวนมากในบริเวณนี้^{[ 26 ]}มีการตั้งสมมติฐานว่าแซเทลไลต์ของเซนโทรเมียร์วิวัฒนาการโดยกระบวนการที่เรียกว่าการขยายตัวแบบเป็นชั้น พวกมันวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วระหว่างสายพันธุ์ และการวิเคราะห์ในหนูป่าแสดงให้เห็นว่าจำนวนสำเนาแซเทลไลต์และความหลากหลายเกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดประชากรและสายพันธุ์ย่อย^{[ 27 ]}นอกจากนี้ ลำดับแซเทลไลต์อาจได้รับผลกระทบจากการผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกัน^{[ 27 ]}

เซนโทรเมียร์แบบจุดมีขนาดเล็กกว่าและกะทัดรัดกว่า ลำดับดีเอ็นเอมีความจำเป็นและเพียงพอในการระบุเอกลักษณ์และหน้าที่ของเซนโทรเมียร์ในสิ่งมีชีวิตที่มีเซนโทรเมียร์แบบจุด ในยีสต์ที่แตกหน่อ บริเวณเซนโทรเมียร์มีขนาดค่อนข้างเล็ก (ดีเอ็นเอประมาณ 125 bp) และมีลำดับดีเอ็นเอที่อนุรักษ์ไว้สูงสองลำดับซึ่งทำหน้าที่เป็นตำแหน่งการจับสำหรับโปรตีนไคเนโตคอร์ ที่จำเป็น ^{[ 26 ]}

เนื่องจากลำดับดีเอ็นเอของเซนโทรเมียร์ไม่ใช่ปัจจัยหลักในการกำหนดเอกลักษณ์ของเซนโทรเมียร์ในเมตาโซแอนจึงคิดว่าการถ่ายทอดทางเอพิเจเนติกมีบทบาทสำคัญในการกำหนดเซนโทรเมียร์^{[ 28 ]}โครโมโซมลูกจะประกอบเซนโทรเมียร์ในตำแหน่งเดียวกับโครโมโซมแม่ โดยไม่ขึ้นอยู่กับลำดับ มีการเสนอว่าฮิสโตน H3 ชนิดCENP-A (โปรตีนเซนโทรเมียร์ A) เป็นเครื่องหมายเอพิเจเนติกของเซนโทรเมียร์^{[ 29 ]}จึงเกิดคำถามว่าจะต้องมีวิธีการดั้งเดิมบางอย่างในการกำหนดเซนโทรเมียร์หรือไม่ แม้ว่าจะมีการถ่ายทอดทางเอพิเจเนติกในภายหลังก็ตาม หากเซนโทรเมียร์ได้รับการถ่ายทอดทางเอพิเจเนติกจากรุ่นหนึ่งไปอีกรุ่นหนึ่ง ปัญหาก็จะถูกผลักกลับไปยังจุดกำเนิดของเมตาโซแอนกลุ่มแรก

ในทางกลับกัน ด้วยการเปรียบเทียบเซนโทรเมียร์ในโครโมโซม X ทำให้พบความแปรผันทางเอพิเจเนติกและโครงสร้างในบริเวณเหล่านี้ นอกจากนี้ การประกอบจีโนมมนุษย์เมื่อเร็ว ๆ นี้ยังตรวจพบกลไกที่เป็นไปได้ของวิวัฒนาการของโครงสร้างเพอริเซนโทรเมียร์และเซนโทรเมียร์ ผ่านแบบจำลองการขยายตัวแบบชั้นสำหรับลำดับ αSat แบบจำลองนี้เสนอว่าลำดับ αSat ที่แตกต่างกันจะเกิดขึ้นเป็นระยะและขยายตัวภายในเวกเตอร์ที่ใช้งานอยู่ แทนที่ลำดับเก่า และกลายเป็นตำแหน่งของการประกอบไคเนโตคอร์ αSat สามารถมีต้นกำเนิดมาจากเวกเตอร์เดียวกันหรือต่างกันก็ได้ เมื่อกระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำ ๆ เมื่อเวลาผ่านไป ชั้นที่อยู่ขนาบข้างเซนโทรเมียร์ที่ใช้งานอยู่จะหดตัวและเสื่อมสภาพ กระบวนการนี้ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการแบบไดนามิกนี้กับตำแหน่งของเซนโทรเมียร์^{[ 30 ]}

โดยปกติแล้ว DNA เซนโทรเมียร์จะอยู่ใน สถานะ เฮเทอโรโครมาตินซึ่งจำเป็นต่อการดึงดูดคอมเพล็กซ์โคฮีซินที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการยึดเกาะของซิสเตอร์โครมาทิดหลังจากการจำลอง DNA รวมถึงการประสานการแยกซิสเตอร์โครมาทิดระหว่างระยะแอนาเฟส ในโครมาตินนี้ฮิสโตน H3 ปกติจะถูกแทนที่ด้วยตัวแปรเฉพาะเซนโทรเมียร์CENP-Aในมนุษย์^{[ 31 ]}เชื่อกันว่าการมีอยู่ของ CENP-A มีความสำคัญต่อการประกอบไคเนโตคอร์บนเซนโทรเมียร์ มีการแสดงให้เห็นว่า CENP-C จะอยู่เฉพาะในบริเวณโครมาตินที่เกี่ยวข้องกับ CENP-A เกือบทั้งหมด ในเซลล์มนุษย์ พบว่าฮิสโตนมีความเข้มข้นของH4K20me 3 และH3K9me3 มากที่สุด ^{[ 32 ]}ซึ่งเป็นการดัดแปลงเฮเทอโรโครมาตินที่รู้จักกันดี ในDrosophilaเกาะของเรโทรเอเลเมนต์เป็นส่วนประกอบหลักของเซนโทรเมียร์^{[ 33 ]}

ในยีสต์Schizosaccharomyces pombe (และอาจรวมถึงยูคาริโอตอื่นๆ ด้วย) การก่อตัวของเฮเทอโรโครมาตินเซนโทรเมียร์เชื่อมโยงกับRNAi ^{[ 34 ]}ในหนอนตัวกลม เช่นCaenorhabditis elegans พืชบางชนิด และแมลงในอันดับ Lepidoptera และ Hemiptera โครโมโซมเป็นแบบ " โฮโลเซนทริก" ซึ่งบ่งชี้ว่าไม่มีตำแหน่งหลักของการยึดเกาะของไมโครทูบูลหรือการหดตัวหลัก และไคเนโตคอร์แบบ "กระจาย" จะประกอบขึ้นตามความยาวทั้งหมดของโครโมโซม

ในบางกรณีที่หายากนีโอเซนโทรเมียร์สามารถก่อตัวขึ้นที่ตำแหน่งใหม่บนโครโมโซมอันเป็นผลมาจากการจัดตำแหน่งใหม่ของเซนโทรเมียร์ ปรากฏการณ์นี้เป็นที่รู้จักกันดีจากการศึกษาทางคลินิกในมนุษย์ และปัจจุบันมีการระบุตำแหน่งนีโอเซนโทรเมียร์ของมนุษย์ที่รู้จักแล้วกว่า 90 ตำแหน่งบนโครโมโซมที่แตกต่างกัน 20 โครโมโซม^{[ 35 ] [ 36 ]}การก่อตัวของนีโอเซนโทรเมียร์จะต้องควบคู่ไปกับการปิดใช้งานเซนโทรเมียร์เดิม เนื่องจากโครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร์ที่ใช้งานได้สองตำแหน่ง ( โครโมโซมไดเซนทริก ) จะส่งผลให้โครโมโซมแตกหักระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ในบางกรณีที่ผิดปกติ พบว่านีโอเซนโทรเมียร์ของมนุษย์ก่อตัวขึ้นเองบนโครโมโซมที่แตกหัก บางตำแหน่งใหม่เหล่านี้เดิมเป็นยูโครมาตินและไม่มีดีเอ็นเออัลฟาแซทเทิลเลย นีโอเซนโทรเมียร์ไม่มีโครงสร้างซ้ำๆ ที่พบในเซนโทรเมียร์ปกติ ซึ่งบ่งชี้ว่าการก่อตัวของเซนโทรเมียร์ส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดย เอพิเจเนติก ส์^{[ 37 ] [ 38 ]}เมื่อเวลาผ่านไป นีโอเซนโทรเมียร์สามารถสะสมองค์ประกอบที่ซ้ำกันและเจริญเติบโตเป็นสิ่งที่เรียกว่าเซนโทรเมียร์ใหม่เชิงวิวัฒนาการ มีตัวอย่างที่รู้จักกันดีหลายตัวอย่างในโครโมโซมของไพรเมตที่ตำแหน่งของเซนโทรเมียร์แตกต่างจากเซนโทรเมียร์ของมนุษย์ในโครโมโซมเดียวกัน และเชื่อว่าเป็นเซนโทรเมียร์ใหม่เชิงวิวัฒนาการ^{[ 37 ]}การจัดตำแหน่งเซนโทรเมียร์ใหม่และการก่อตัวของเซนโทรเมียร์ใหม่เชิงวิวัฒนาการได้รับการเสนอให้เป็นกลไกของการเกิดสปีชีส์^{[ 39 ]}

โปรตีนเซนโทรเมียร์ยังเป็นเป้าหมายของแอนติเจนต่อต้านนิวเคลียส บางชนิด เช่นแอนติเซนโทรเมียร์แอนติบอดี

เป็นที่ทราบกันดีว่าการควบคุมเซนโทรเมียร์ที่ผิดปกติมีส่วนทำให้เกิดการแบ่งแยกโครโมโซมที่ผิดพลาด ซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับโรคมะเร็งและการแท้งบุตร ที่น่าสังเกตคือ การแสดงออกมากเกินไปของยีนเซนโทรเมียร์หลายตัวมีความเชื่อมโยงกับลักษณะร้ายแรงของมะเร็ง การแสดงออกมากเกินไปของยีนเซนโทรเมียร์เหล่านี้สามารถเพิ่มความไม่เสถียรของจีโนมในมะเร็ง ความไม่เสถียรของจีโนมที่เพิ่มขึ้นในด้านหนึ่งเกี่ยวข้องกับลักษณะร้ายแรง ในอีกด้านหนึ่ง มันทำให้เซลล์มะเร็งมีความอ่อนแอต่อการบำบัดเสริมเฉพาะ เช่น เคมีบำบัดและรังสีบำบัดบางชนิด^{[ 40 ]}ความไม่เสถียรของดีเอ็นเอซ้ำของเซนโทรเมียร์เพิ่งได้รับการแสดงให้เห็นในมะเร็งและภาวะสูงวัย^{[ 41 ]}

เมื่อ เกิด การแตกหักของ DNAที่เซนโทรเมียร์ในระยะ G1ของวงจรเซลล์เซลล์จะสามารถดึงดูด กลไกการซ่อมแซม แบบโฮโมโลจัสรีคอมบิ เน ชันไปยังตำแหน่งที่เสียหายได้ แม้ว่าจะไม่มีโครมาทิดคู่แฝดก็ตาม^{[ 42 ]}ดูเหมือนว่าการซ่อมแซมแบบโฮโมโลจัสรีคอมบิเนชันสามารถเกิดขึ้นได้ที่การแตกหักของเซนโทรเมียร์ตลอดวงจรเซลล์ เพื่อป้องกันการกระตุ้นเส้นทางการซ่อมแซม DNA ที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ไม่ถูกต้อง และเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของเซนโทรเมียร์^{[ 42 ]}

คำว่าcentromere ( / ˈ s ɛ n t r ə ˌ m ɪər / ^{[ 43 ] [ 44 ]} ) ใช้รูปแบบการรวมกันของcentro-และ-mereซึ่งให้ผลลัพธ์เป็น "ส่วนกลาง" อธิบายถึงตำแหน่งของ centromere ที่อยู่ตรงกลางของโครโมโซม

• เทโลเมียร์
• โครมาทิด
• ดิพลอยด์
• โมโนโพลิน

• "เซนโทรเมียร์ของข้าว บริเวณทางพันธุกรรมที่เชื่อกันว่าเงียบสงบ กลับสร้างความประหลาดใจ" ScienceDaily (ข่าวประชาสัมพันธ์) 13 มกราคม 2547

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเซนโทรเมียร์