Funkcje i struktura centrosomu

The centrosom jest wolną od błon organellą komórkową, która uczestniczy w procesach podziału komórki, ruchliwości komórek, polaryzacji komórkowej, transportu wewnątrzkomórkowego, organizacji sieci mikrotubul oraz w produkcji rzęsek i wici.

Ze względu na swoją główną funkcję jest znany jako „centrum organizujące mikrotubule”. W większości przypadków ta struktura znajduje się bardzo blisko jądra komórkowego i jest silnie związana z otoczką jądrową.

W komórkach zwierzęcych centrosomy są tworzone przez dwa centriole zanurzone w macierzy pericentriolarnej, bogatej w różne rodzaje białek. Centriole są odpowiedzialne za organizowanie mikrotubul wrzecion.

Jednak struktury te nie są niezbędne dla procesów podziału komórki. W istocie w większości roślin i innych eukariontów centrosomy nie mają centrioli.

Wszystkie centrosomy mają pochodzenie rodzicielskie, ponieważ w momencie zapłodnienia centrosom komórki jajowej staje się nieaktywny. Dlatego centrosom kierujący procesami podziału komórek po zapłodnieniu pochodzi tylko z plemników. W przeciwieństwie do mitochondriów, na przykład pochodzenia matczynego.

Ustalono dość ścisły związek między zmianami w centrosomach a rozwojem komórek nowotworowych.

Indeks

• 1 Główne funkcje centrosomu
  • 1.1 Funkcje dodatkowe
• 2 Struktura
  • 2.1 Centriolos
  • 2.2 Matryca pericentriolarna
• 3 centrosomy i cykl komórkowy
• 4 odniesienia

Główne funkcje centrosomu

W różnych liniach eukariotycznych centrosomy są uważane za organelle wielofunkcyjne, które wykonują znaczną liczbę zadań komórkowych.

Główną funkcją centrosomów jest organizowanie mikrotubul i promowanie polimeryzacji podjednostek białka zwanego „tubuliną”. Białko to jest głównym składnikiem mikrotubul.

Centrosomy są częścią aparatu mitotycznego. Oprócz centrosomów aparat ten obejmuje wrzeciono mitotyczne, utworzone przez mikrotubule, które rodzą się w każdym centrosomie i łączą chromosomy z biegunami komórek.

W podziale komórkowym równa segregacja chromosomów do komórek potomnych zależy zasadniczo od tego procesu.

Gdy komórka ma nierówny lub nieprawidłowy zestaw chromosomów, organizm może być niewykonalny lub guzy mogą być faworyzowane.

Funkcje dodatkowe

Centrosomy biorą udział w utrzymaniu formy komórkowej, a także uczestniczą w ruchach błon, ponieważ są one bezpośrednio związane z mikrotubulami i innymi elementami cytoszkieletu..

Ostatnie badania sugerują nową funkcję centrosomów, związaną ze stabilnością genomu. Ma to kluczowe znaczenie w normalnym rozwoju komórek, a jeśli się nie powiedzie, może doprowadzić do rozwoju różnych patologii.

To, czy komórki zwierzęce mogą się rozwijać, czy też nie, pod nieobecność centrioli jest przedmiotem gorącej dyskusji w literaturze.

Niektórzy eksperci popierają pogląd, że chociaż niektóre komórki zwierzęce mogą się rozmnażać i przetrwać pod nieobecność centrioli, wykazują nieprawidłowy rozwój. Z drugiej strony istnieją również dowody potwierdzające przeciwną pozycję.

Struktura

Centrosomy składają się z dwóch centrioli (pary, zwanej również diplosomami) otoczonej macierzą pericentriolar.

Centriolos

Centriole mają kształt cylindrów i przypominają beczkę. U kręgowców mają one szerokość 0,2 μm i długość od 0,3 do 0,5 μm.

Z kolei te cylindryczne struktury są zorganizowane w dziewięć trypletów mikrotubul w postaci pierścienia. Ta ordynacja jest zwykle oznaczana jako 9 + 0.

Liczba 9 wskazuje dziewięć mikrotubul, a zero oznacza ich brak w środkowej części. Mikrotubule działają jako rodzaj systemów wiązek, które są odporne na ściskanie cytoszkieletu.

W centrosomach istnieją trzy typy mikrotubul, każdy o określonej funkcji i rozkładzie:

-Astralne mikrotubule, które kotwiczą centrosom z błoną komórkową za pomocą krótkich przedłużeń.

-Mikrotubule kinetochoru (kinetochor jest strukturą chromosomu znajdującego się w jego centromerach), które przyłączają się do kinetochoru związanego z chromosomem z centrosomami.

-Wreszcie, polarne mikrotubule, znajdujące się w obu biegunach użytkowania.

Ponadto centriole dają początek ciałom podstawowym. Oba elementy są zamienne. Są to struktury, z których pochodzą rzęski i wici, elementy, które umożliwiają poruszanie się w niektórych organizmach.

Macierz pericentriolar

Matryca lub materiał pericentriolar jest strefą ziarnistej i dość gęstej cytoplazmy. Tworzy go zróżnicowany zestaw białek.

Głównymi białkami tej amorficznej matrycy są tubulina i pericentrina. Obie mają zdolność do interakcji z mikrotubulami w celu połączenia chromosomów.

W szczególności to pierścienie tubuliny służą jako strefy zarodkowania do rozwoju mikrotubul, które następnie promieniują z centrosomu.

Centrosomy i cykl komórkowy

Wielkość i skład białek w centrosomach zmienia się zasadniczo podczas różnych etapów cyklu komórkowego. Aby replikować, centrosomy tworzą go z wcześniej istniejącego.

Komórki międzyfazowe zawierają tylko jeden centrosom. Jest to duplikat tylko raz podczas cyklu komórkowego i powoduje powstanie dwóch centrosomów.

W fazie G1 cyklu dwa centriole są zorientowane prostopadle (tworząc kąt 90 stopni), co jest ich charakterystyczną pozycją.

Gdy komórka przechodzi fazę G1, ważny punkt kontrolny cyklu komórkowego, replikuje się DNA i następuje podział komórki. Jednocześnie inicjuje replikację centrosomów.

W tym momencie dwa centriole są oddzielone niewielką odległością, a każda oryginalna centriola daje początek nowej. Najwyraźniej ta synchronizacja zdarzeń zachodzi dzięki działaniu enzymów zwanych kinazami.

W fazie G₂/ M duplikacja centrosomów jest zakończona i każdy nowy centrosom składa się z nowej centrioli i starej. Ten proces jest znany jako cykl centrosomu.

Te dwa centriole, znane również jako centriole „matki” i centriole „syna”, nie są całkowicie identyczne.

Centriole matki mają rozszerzenia lub dodatki, które mogą służyć do zakotwiczenia mikrotubul. Struktury te są nieobecne w centriolach dzieci.

Referencje

1. Alieva, I. B., i Uzbekov, R. E. (2016). Gdzie są granice centrosomu? Bioarchitektura, 6(3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). Poznawanie historii ewolucji centrosomów . Transakcje filozoficzne Royal Society of London. Seria B, 369(1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J. i Bornens, M. (2007). Struktura i duplikacja centrosomu. Journal of cell science, 120(13), 2139-2142.
4. D'Assoro, A.B., Lingle, W.L. i Salisbury, J.L. (2002). Amplifikacja centrosomu i rozwój raka. Onkogen, 21(40), 6146.
5. Kierszenbaum, A. i Tres, L. (2017). Histologia i biologia komórki. Wprowadzenie do anatomii patologicznej. Druga edycja. Elsevier.
6. Lerit, D. A. i Poulton, J. S. (2016). Centrosomy są wielofunkcyjnymi regulatorami stabilności genomu. Badania chromosomowe, 24(1), 5-17.
7. Lodish, H. (2005). Biologia komórkowa i molekularna. Od redakcji Panamericana Medical.
8. Matorras, R., Hernández, J., i Molero, D. (2008). Traktat o reprodukcji człowieka dla pielęgniarstwa. Panamericana.
9. Tortora, G. J., Funke, B. R. i Case, C. L. (2007). Wprowadzenie do mikrobiologii. Od redakcji Panamericana Medical.