Centrosomske funkcije in struktura



The centrosom je celična organela brez membran, ki sodeluje v procesih celične delitve, gibljivosti celic, celične polarnosti, znotrajceličnega transporta, organiziranosti mreže mikrotubul in pri izdelavi cilij in zastavic.

Zaradi svoje glavne funkcije je znan kot "organizacijski center za mikrotubule". V večini primerov se ta struktura nahaja zelo blizu celičnega jedra in je močno povezana z jedrskim ovojem.

V živalskih celicah so centrosomi sestavljeni iz dveh centriolov, potopljenih v pericentriolarno matrico, bogato z različnimi vrstami proteinov. Centrioles so odgovorni za organizacijo vretenskih mikrotubul.

Vendar te strukture niso bistvene za procese delitve celic. Dejansko pri večini rastlin in drugih evrokanotov centrosomov manjka centriolov.

Vsi centrosomi so starševskega izvora, saj v času oploditve postane centrozom jajčeca neaktivna. Zato centrosom, ki usmerja procese delitve celic po oploditvi, prihaja samo iz sperme. V nasprotju z mitohondriji, na primer, ki je materinskega izvora.

Ugotovljeno je bilo precej tesno razmerje med spremembami v centrosomih in razvojem rakavih celic.

Indeks

  • 1 Glavne funkcije centrosoma
    • 1.1 Sekundarne funkcije
  • 2 Struktura
    • 2.1 Centriolos
    • 2.2 Matrika perikentriolarjev
  • 3 centrosome in celični cikel
  • 4 Reference

Glavne funkcije centrosoma

V različnih eukariotskih rodovih se centrosomi štejejo za večfunkcionalne organele, ki izvajajo veliko število celičnih nalog..

Glavna naloga centrosomov je, da organizirajo mikrotubule in pospešujejo polimerizacijo podenot proteinov, imenovanih tubulin. Ta beljakovina je glavna sestavina mikrotubulov.

Centrosomi so del mitotičnega aparata. Poleg centrosomov ta aparat vključuje tudi mitotično vreteno, ki ga tvorijo mikrotubule, ki se rodijo v vsakem centrosomu in povezujejo kromosome s poli celic..

Pri delitvi celic je enaka segregacija kromosomov s hčerinskimi celicami bistveno odvisna od tega procesa.

Če ima celica neenakomeren ali nenormalen nabor kromosomov, je lahko organizem neizvedljiv ali pa so tumorji.

Sekundarne funkcije

Centrosomi so vključeni v vzdrževanje celične oblike in sodelujejo pri gibanju membran, saj so neposredno povezani z mikrotubulami in drugimi elementi citoskeleta..

Nedavne študije so predlagale novo funkcijo centrosomov, povezano s stabilnostjo genoma. To je ključnega pomena za normalen razvoj celic in, če ne uspe, lahko vodi do razvoja različnih patologij.

O tem, ali se živalske celice v odsotnosti centriolov lahko razvijajo ali ne, se v literaturi razpravlja o temi.

Nekateri strokovnjaki podpirajo zamisel, da čeprav se nekatere živalske celice lahko razmnožijo in preživijo v odsotnosti centriolov, kažejo nenavaden razvoj. Po drugi strani pa obstajajo tudi dokazi, ki podpirajo nasprotno stališče.

Struktura

Centrosomi so sestavljeni iz dveh centriolov (par, imenovanih tudi diplosomi), ki jih obdaja pericentriolar matrica.

Centriolos

Centriole imajo obliko valjev in so podobne sodu. Pri vretenčarjih merijo 0,2 μm širok in od 0,3 do 0,5 μm dolg.

Po drugi strani pa so te cilindrične strukture organizirane v devet trojčic mikrotubulov v obliki obroča. Ta koordinacija je običajno označena kot 9 + 0.

Številko 9 označuje devet mikrotubulov, nič pa se nanaša na njihovo odsotnost v osrednjem delu. Mikrotubule delujejo kot vrsta sistemov žarkov, ki se upirajo kompresiji citoskeleta.

V centrosomih obstajajo tri vrste mikrotubul, vsaka z določeno funkcijo in porazdelitvijo:

-Astralne mikrotubule, ki centrosom zasidrajo s celično membrano s kratkimi podaljšanji.

-Kinetokorske mikrotubule (kinetohor je struktura kromosoma, ki se nahaja v njenih centromrih), ki se vežejo na kinetohor, ki je povezan s kromosomom s centrosomi..

-Končno, polarne mikrotubule, ki se nahajajo v obeh polih uporabe.

Poleg tega centriole povzročajo bazalna telesa. Oba elementa sta medsebojno zamenljiva. To so strukture, iz katerih prihajajo celike in flagele, ki omogočajo gibanje pri nekaterih organizmih.

Perikentriolarna matrika

Matrični ali perikentriolarni material je območje zrnate in precej gosto citoplazme. Sestavljen je iz pestrega niza beljakovin.

Glavni proteini te amorfne matrice so tubulin in pericentrin. Oba imata sposobnost interakcije z mikrotubulami za združitev kromosomov.

Natančneje, to so tubulinski obroči, ki služijo kot nukleacijska območja za razvoj mikrotubulov, ki se nato oddajajo iz centrosoma.

Centrosomi in celični cikel

Velikost in sestava proteinov v centrosomih se med različnimi stopnjami celičnega cikla bistveno razlikujeta. Za razmnoževanje so centrosomi iz obstoječega.

Interfazne celice vsebujejo samo en centrosom. To se podvoji samo enkrat med celičnim ciklom in povzroči nastanek dveh centrosomov.

V fazi G1 cikla sta centrioli ortogonalno usmerjeni (tvorita kot 90 stopinj), kar je njihov značilni položaj.

Ko celica preide fazo G1, pomembno kontrolno točko celičnega cikla, se DNA ponovi in ​​nastopi celična delitev. Istočasno sproži replikacijo centrosomov.

Na tej točki sta dva centriola ločena s kratkimi razdaljami, vsaka originalna centriola pa ustvari novo. Očitno se ta sinhronizacija dogodkov zgodi z delovanjem encimov, imenovanih kinaze.

V fazi G2/ M podvajanje centrosomov je končano in vsak nov centrosom je sestavljen iz novega centriola in starega. Ta proces je znan kot centrosomski cikel.

Ti dve centrioli, znani tudi kot "matični" centriol in "sinovski" centriol, nista povsem enaki.

Matične centriole imajo podaljške ali dodatke, ki lahko služijo za sidranje mikrotubulov. V strukturi otrok teh struktur ni.

Reference

  1. Alieva, I. B., in Uzbekov, R. E. (2016). Kje so meje centrosoma? Bioarhitektura, 6(3), 47-52.
  2. Azimzadeh, J. (2014). Raziskovanje evolucijske zgodovine centrosomov . Filozofske transakcije Kraljeve družbe v Londonu. Serija B, 369(1650), 20130453.
  3. Azimzadeh, J., & Bornens, M. (2007). Struktura in podvajanje centrosoma. Journal of cell science, 120(13), 2139-2142.
  4. D'Assoro, A.B., Lingle, W.L., & Salisbury, J.L. (2002). Centromsko ojačanje in razvoj raka. Oncogene, 21(40), 6146.
  5. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2017). Histologija in celična biologija. Uvod v patološko anatomijo. Druga izdaja. Elsevier.
  6. Lerit, D.A., & Poulton, J.S. (2016). Centrosomi so multifunkcionalni regulatorji stabilnosti genoma. Kromosomske raziskave, 24(1), 5-17.
  7. Lodish, H. (2005). Celična in molekularna biologija. Uvodnik Panamericana Medical.
  8. Matorras, R., Hernández, J., & Molero, D. (2008). Pogodba o reprodukciji človeka za nego. Panamericana.
  9. Tortora, G. J., Funke, B. R., in Case, C. L. (2007). Uvod v mikrobiologijo. Uvodnik Panamericana Medical.