Centrosomové funkce a struktura



centrosome je buněčná organela bez membrán, která se účastní procesů buněčného dělení, buněčné motility, buněčné polarity, intracelulárního transportu, organizace mikrotubulové sítě a produkce cilia a flagella..

Díky své hlavní funkci se nazývá "mikrotubulové organizační centrum". Ve většině případů je tato struktura umístěna velmi blízko jádra buňky a je silně spojena s jaderným obalem.

V živočišných buňkách jsou centrosomy tvořeny dvěma centrioly ponořenými do pericentriolar matrice, bohaté na různé typy proteinů. Centrioles je zodpovědný za organizování vřetenových mikrotubulů.

Tyto struktury však nejsou nezbytné pro procesy buněčného dělení. Ve většině rostlin a jiných eukaryotických centrosomech chybí centrioly.

Všechny centrosomy jsou rodičovského původu, protože v době oplodnění se centrosom vajíčka stává neaktivním. Proto centrosom, který řídí procesy buněčného dělení po oplodnění, pochází pouze ze spermií. Na rozdíl od mitochondrií, které mají mateřský původ.

Došlo k poměrně úzkému vztahu mezi změnami v centrosomech a vývojem rakovinových buněk.

Index

  • 1 Hlavní funkce centrosomu
    • 1.1 Sekundární funkce
  • 2 Struktura
    • 2.1 Centriolos
    • 2.2 Pericentriolar matrix
  • 3 centrosomy a buněčný cyklus
  • 4 Odkazy

Hlavní funkce centrosomu

V různých eukaryotických řadách jsou centrosomy považovány za multifunkční organely, které vykonávají významný počet buněčných úkolů.

Hlavní funkcí centrosomů je organizovat mikrotubuly a podporovat polymeraci podjednotek proteinu zvaného "tubulin". Tento protein je hlavní složkou mikrotubulů.

Centrosomy jsou součástí mitotického aparátu. Kromě centrosomů tento přístroj zahrnuje mitotické vřeteno, tvořené mikrotubuly, které se rodí v každém centrosomu a spojují chromozomy s póly buněk..

V buněčném dělení závisí stejná segregace chromozomů na dceřiných buňkách v podstatě na tomto procesu.

Pokud má buňka nerovnoměrný nebo abnormální soubor chromozomů, může být organismus neproveditelný nebo mohou být upřednostňovány nádory..

Sekundární funkce

Centrosomy se podílejí na udržování buněčné formy a také se podílejí na pohybech membrán, protože jsou přímo spojeny s mikrotubuly a dalšími prvky cytoskeletu..

Nedávné studie navrhly novou funkci centrosomů, která souvisí se stabilitou genomu. To je klíčové pro normální vývoj buněk a pokud selže, může vést k rozvoji různých patologií.

Zda živočišné buňky se mohou nebo nemusí vyvíjet správně v nepřítomnosti centriolů, je v literatuře diskutovaným tématem.

Někteří odborníci podporují myšlenku, že i když některé živočišné buňky mohou proliferovat a přežít v nepřítomnosti centriolů, vykazují nenormální vývoj. Na druhé straně existují i ​​důkazy, které podporují opačnou pozici.

Struktura

Centrosomy jsou složeny ze dvou centrioles (dvojice, také volal diplosomes) obklopený pericentriolar maticí \ t.

Centriolos

Centrioles mají tvar válců a podobají se hlavně. U obratlovců měří šířku 0,2 μm a délku 0,3 až 0,5 μm.

Tyto válcové struktury jsou uspořádány do devíti trojic mikrotubulů ve formě kruhu. Tato ordinace je obvykle označována jako 9 + 0.

Číslo 9 označuje devět mikrotubulů a nulu označuje jejich absenci v centrální části. Mikrotubuly fungují jako druh svazkových systémů, které odolávají kompresi cytoskeletu.

V centrosomech existují tři typy mikrotubulů, každá s definovanou funkcí a distribucí:

-Astrální mikrotubuly, které ukotvují centrosom s buněčnou membránou pomocí krátkých prodloužení.

-Kinetochore mikrotubuly (kinetochore je struktura chromozomu umístěného v centromerech), která se váže na kinetochore spojené s chromozómem centrosomy.

-Konečně, polární mikrotubuly, umístěné v obou pólech použití.

Centrioly navíc dávají vznik bazálním tělům. Oba prvky jsou vzájemně směnitelné. Jedná se o struktury, ze kterých přicházejí řasy a bičíky, prvky, které umožňují pohyb v některých organismech.

Pericentriolar matice

Materiál matrice nebo pericentriolar je zóna granulované a poměrně husté cytoplazmy. Je tvořen pestrou sadou proteinů.

Hlavními proteiny této amorfní matrice jsou tubulin a pericentrin. Oba mají schopnost interakce s mikrotubuly pro spojení chromozomů.

Konkrétně se jedná o ulin tubulinové kruhy, které slouží jako nukleační zóny pro vývoj mikrotubulů, které pak vyzařují z centrosomu.

Centrosomy a buněčný cyklus

Velikost a složení proteinů v centrosomech se v průběhu různých fází buněčného cyklu podstatně liší. Chcete-li replikovat, centrosomes dělají to od pre-existující jeden.

Interfázové buňky obsahují pouze jeden centrosom. Toto je duplikováno jen jednou během buněčného cyklu a dává vzniknout dvěma centrosomům.

Ve fázi G1 cyklu jsou dva centrioly orientovány ortogonálně (úhel 90 stupňů), což je jejich charakteristická poloha.

Když buňka projde fází G1, důležitým kontrolním bodem buněčného cyklu, dojde k replikaci DNA a buněčnému dělení. Zároveň iniciuje replikaci centrosomů.

V tomto bodě dva centrioles jsou odděleny krátkou vzdáleností a každý originální centriole dá svah novému. Tato synchronizace událostí se zjevně projevuje působením enzymů zvaných kinázy.

Ve fázi G2/ M duplikace centrosomů je dokončena a každý nový centrosome se skládá z nového centriolu a starého. Tento proces je známý jako centrosomový cyklus.

Tyto dva centrioles, také známý jako "matka" centriole a "syn" centriole, nejsou zcela identické.

Matky centrioles mají rozšíření nebo přívěsky, které mohou sloužit k zakotvení mikrotubulů. Tyto struktury chybí v centrioles děti.

Odkazy

  1. Alieva, I. B., & Uzbekov, R. E. (2016). Kde jsou hranice centrosomu? Bioarchitektura, 6(3), 47-52.
  2. Azimzadeh, J. (2014). Prozkoumání evoluční historie centrosomů . Filozofické transakce královské společnosti Londýna. Série B, 369(1650), 20130453.
  3. Azimzadeh, J., & Bornens, M. (2007). Struktura a duplikace centrosomu. Žurnál buněčné vědy, 120(13), 2139-2142.
  4. D'Assoro, A.B., Lingle, W.L., & Salisbury, J.L. (2002). Amplifikace Centrosome a rozvoj rakoviny. Onkogen, 21(40), 6146.
  5. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2017). Histologie a buněčná biologie. Úvod do patologické anatomie. Druhé vydání. Elsevier.
  6. Lerit, D. A., & Poulton, J. S. (2016). Centrosomy jsou multifunkční regulátory stability genomu. Výzkum chromozomů, 24(1), 5-17.
  7. Lodish, H. (2005). Buněčná a molekulární biologie. Redakční Panamericana Medical.
  8. Matorras, R., Hernández, J., & Molero, D. (2008). Smlouva o lidské reprodukci pro ošetřovatelství. Panamericana.
  9. Tortora, G. J., Funke, B.R., a C. L. (2007). Úvod do mikrobiologie. Redakční Panamericana Medical.