CENTROSOM: FUNKTIONER OG STRUKTUR - BIOLOGI - 2025

Den centrosomet er en membran-fri celleorganel at deltager i processer af celledeling, cellemotilitet, cellepolaritet, intracellulær transport, organisering af mikrotubulus-netværket, og i produktionen af cilier og flageller.

På grund af dens hovedfunktion er det kendt som ”organiseringscentret for mikrotubuli”. I de fleste tilfælde er denne struktur placeret meget tæt på cellekernen og er stærkt forbundet med den nukleare kappe.

I dyreceller dannes centrosomer af to centrioler nedsænket i en pericentriolar matrix, rig på forskellige typer proteiner. Centriolerne er ansvarlige for organisering af spindelens mikrotubuli.

Disse strukturer er imidlertid ikke væsentlige for processerne inden for celledeling. I de fleste planter og andre eukaryoter mangler centrosomerne faktisk centrioler.

Alle centrosomer er af foreldrenes oprindelse, da ægens centrosom i det øjeblik, hvor befrugtningen finder sted, inaktiveres. Derfor kommer centrosomet, der styrer celledelingsprocesser efter befrugtning, kun fra sædcellerne. I modsætning til for eksempel mitokondrierne, der er moderselsk oprindelse.

Der er etableret en forholdsvis tæt forbindelse mellem ændringer i centrosomerne og udviklingen af ​​kræftceller.

Centrosomets vigtigste funktioner

I forskellige linjer af eukaryoter betragtes centrosomer som multifunktionelle organeller, der udfører et betydeligt antal cellulære opgaver.

Centrosomernes hovedfunktion er at organisere mikrotubulier og fremme polymerisationen af ​​underenhederne til et protein kaldet "tubulin". Dette protein er hovedkomponenten i mikrotubuli.

Centrosomer er en del af det mitotiske apparat. Ud over centrosomerne inkluderer dette apparat den mitotiske spindel, der er dannet af mikrotubuli, som er født i hvert centrosom og forbinder kromosomerne med polerne i cellerne.

Ved celledeling afhænger den lige adskillelse af kromosomer til datterceller i det væsentlige af denne proces.

Når cellen har et ujævnt eller unormalt sæt kromosomer, kan organismen være uudvikelig, eller væksten af ​​tumorer kan favoriseres.

Sekundære funktioner

Centrosomer er involveret i at opretholde celleform og er også involveret i membranbevægelser, da de er direkte relateret til mikrotubuli og andre elementer i cytoskelettet.

Nylige undersøgelser har antydet en ny funktion af centrosomerne, relateret til genomets stabilitet. Dette er afgørende for den normale udvikling af celler, og hvis det mislykkes, kan det føre til udvikling af forskellige patologier.

Hvorvidt dyreceller kan udvikle sig ordentligt i fravær af centrioler er et varmt omdiskuteret emne i litteraturen.

Nogle eksperter støtter ideen om, at selv om visse dyreceller kan spredes og overleve i fravær af centrioler, viser de afvigende udvikling. På den anden side er der også bevis, der støtter den modsatte holdning.

Struktur

Centrosomer består af to centrioler (et par, også kaldet diplosomer) omgivet af den pericentriolar matrix.

centrioler

Centriolerne er formet som cylindre og ligner en tønde. Hos hvirveldyrene er de 0,2 um brede og 0,3 til 0,5 um lange.

Til gengæld er disse cylindriske strukturer organiseret i ni ringformede mikrotubuletripletter. Denne ordre betegnes normalt som 9 + 0.

Tallet 9 angiver de ni mikrotubuler, og nulet henviser til deres fravær i den centrale del. Mikrotubuli fungerer som en slags bjælkesystemer, der modstår cytoskeletalkompression.

I centrosomerne er der tre typer mikrotubuli, hver med en defineret funktion og fordeling:

-De astrale mikrotubulier, som forankrer centrosomet til cellemembranen ved hjælp af korte forlængelser.

-Minrotubulerne i kinetochoren (kinetochoren er en struktur af kromosomet placeret i centromererne deraf), som parerer kinetochoren, der er knyttet til kromosomet, med centrosomerne.

Endelig de polære mikrotubulier, der er placeret ved begge anvendelsespoler.

Derudover giver centriolerne grundlæggende legemer. Begge poster er interkonvertible. Dette er strukturer, hvorfra cilia og flagella kommer, elementer, der tillader bevægelse i visse organismer.

Pericentriolar matrix

Matrixen eller det pericentriolære materiale er et granulært og ret tæt område af cytoplasmaet. Det består af et varieret sæt proteiner.

De vigtigste proteiner i denne amorf matrix er tubulin og pericentrin. Begge har evnen til at interagere med mikrotubuli til forening af kromosomer.

Specifikt er det ɣ-tubulinringene, der tjener som nucleation-steder til udvikling af mikrotubuli, der derefter stråler ud af centrosomet.

Centrosomer og cellecyklussen

Størrelsen og sammensætningen af ​​proteiner i centrosomer varierer væsentligt i forskellige stadier af cellecyklussen. For at replikere gør centrosomerne det fra en allerede eksisterende.

Interfase-celler indeholder kun et centrosom. Dette duplikeres kun én gang i løbet af cellecyklussen og giver anledning til to centrosomer.

I G1-fasen af ​​cyklussen er de to centrioler orienteret ortogonalt (danner en vinkel på 90 grader), hvilket er deres karakteristiske position.

Når cellen passerer G1-fasen, forekommer et vigtigt kontrolpunkt for cellecyklussen, DNA gentages, og celledelingen opstår. Samtidig begynder replikationen af ​​centrosomerne.

På dette tidspunkt adskilles de to centrioler med en kort afstand, og hver oprindelige centriole giver anledning til en ny. Tilsyneladende sker denne synkronisering af begivenheder ved virkning af enzymer kaldet kinaser.

I G ₂ / M -fase, er en gentagelse af centrosomer afsluttet, og hver ny centrosom er sammensat af et nyt og et gammelt centriole. Denne proces er kendt som centrosomcyklus.

Disse to centrioler, også kendt som "moder" -centriolen og "barn" -centriolen, er ikke helt identiske.

Modercentriolerne har forlængelser eller vedhæng, der kan tjene til at forankre mikrotubuli. Disse strukturer er fraværende i dattercentriolerne.

Referencer

1. Alieva, IB og Uzbekov, RE (2016). Hvor er grænserne for centrosomet? Bioarkitektur, 6 (3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). Undersøgelse af centrosomernes evolutionære historie. Filosofiske transaktioner fra Royal Society of London. Serie B, 369 (1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J., & Bornens, M. (2007). Struktur og duplikering af centrosomet. Tidsskrift for cellevidenskab, 120 (13), 2139-2142.
4. D'Assoro, AB, Lingle, WL, & Salisbury, JL (2002). Centrosomforstærkning og udvikling af kræft. Oncogen, 21 (40), 6146.
5. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2017). Histologi og cellebiologi. Introduktion til patologisk anatomi. Anden version. Elsevier.
6. Lerit, DA, & Poulton, JS (2016). Centrosomer er multifunktionelle regulatorer af genomstabilitet. Kromosomforskning, 24 (1), 5-17.
7. Lodish, H. (2005). Cellulær og molekylærbiologi. Redaktionel Médica Panamericana.
8. Matorras, R., Hernández, J., & Molero, D. (2008). Behandle om menneskelig reproduktion til sygeplejerske. Pan amerikansk.
9. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Introduktion til mikrobiologi. Redaktionel Médica Panamericana.