Et diplosom er et par centrioler, vinkelret på hinanden, der er placeret tæt på cellekernen. I en delende celle fordobles diplosomet, og hver af de resulterende dysplosomer er placeret ved en pol af cellen.
Under processen med celledeling integreres diplosomer i matrixen af centrosomer. Derfra deltager diplosomerne i organiseringscentre for de mitotiske eller meiotiske spindler, afhængigt af typen af opdeling.
Centrosom med et par centrioler (diplosom). Kilde: biologydiscussion.com
Disse spindler består af mikrotubuler, som ved at forbinde centriolerne til kinetochorerne regulerer forskydningen af kromosomer under celledeling. Mikrotubulier er lange molekyler af alfa og beta-tubulin med evnen til at blive forlænget eller forkortet ved henholdsvis polymerisation og depolymerisation.
Diplosomer er en evolutionær erhvervelse af nogle eukaryoter. Højere planter og svampe besidder imidlertid ikke diplomomer. I højere planter reguleres og reguleres celledeling derfor af centrosomerne uden hjælp af centriolerne.
I bryophytter spiller plastider rollen som centrioler. I højere planter gør tilsyneladende gamma-subulin.
Diplosomers struktur
Diplosomer består af to centrioler. Uden undtagelse er dette vinkelret på centrioler: dvs. en vinkel på 90 eller. Hvert diplosom opstår ved duplikering af en centriole fra et tidligere diplosom.
Derfor vil der i hvert diplomome være en gammel centriole (modercentriole) og en ny (dattercentriole). Diplosomduplikation forekommer som forberedelse til celledeling.
Adskillelsen af dens to centrioler vil give anledning til forstadier kaldet procentrioli. Når disse duplikater og migrerer til cellepolerne allerede som diplosomer, vil de signalere beredskab til opdeling. Efter afslutning af dette vil hver dattercelle have sit tilsvarende, unikke og nødvendige diplom.
Centriolerne til diplomomer har en struktur, der minder om flagella. De er dog ikke ens. Hver centriole består af tripletter af filamenter, der er grupperet i en cylinder i et arrangement eller konformation af 9 perifere tripletter.
I modsætning til flagella har de ikke et centralt par. Det er ikke usædvanligt at konstatere, at der på den samme art på den anden side reglen om at have mikrotubuletripletter ikke er opfyldt.
I sædcellerne hos nogle insekter kan der for eksempel findes 9 ensomme filamenter, mens de i andre kan være til stede i dubletter. På artsniveau er det også tilfældet.
Det vil sige et arrangement på 9 baseret på trillinger som i Homo sapiens og Chlamydia, og arter med dubletarrangementer som i Drosophila.
I diplomomet vil modercentriolen have laterale elementer, der ikke er til stede i dattercentriolen. Selvom det er en grundlæggende del af diplomet, binder dattercentriolen derfor ikke mikrotubulusfilamenter under celledeling. Dette vil det gøre, når det er den gamle centriole for en af diplomerne i en ny celle.
Undtagelser
Centriolerne viser deres største forskelle i cylinderens centrale område. I alle tilfælde er der to bemærkelsesværdige undtagelser fra den strukturelle regelmæssighed af centriolerne, som vi har nævnt.
En af dem er sammensat af protesernes koaksiale bicentrioli og de "lavere" planter. Den anden undtagelse er den kæmpe og uregelmæssige centriole af svampegnats fra slægten Sciara.
Heritage
Diplosomer arves som regel gennem faderen. Hos mennesker vil for eksempel den gødslende sæd udløse nedbrydningen af det enkelte befrugtningsdiplosom af den befrugtede ægcelle.
Zygoten, som enhver anden "ny" celle, vil have et enkelt diplosom (af faderlig oprindelse), indtil det er tid til at dele sig. Det blev for nylig rapporteret, at de to centrioler i dette diplosom ikke er fuldstændigt ækvivalente. Den biologiske rolle af en sådan forskel forbliver under aktiv undersøgelse.
Diplosomer i centrosomer
Centrosomer udgør et cellerum, hvor diplosomer er anbragt, spindelmikrotubulier er organiseret, og hvorfra celledeling kontrolleres.
Det er dybest set en proteinagtig matrix, der udgør den pericentriolære matrix i dyr, ud over andre proteiner, der er til stede i resten af eukaryoter.
Den har ikke en membran, hvorfor den er strukturelt kontinuerlig med cellecytoplasma. Trods at være kendt for at eksistere i mere end et århundrede, er centrosomer stort set ukendt.
Centrosomer ser ud til at spille en vigtig rolle i detektering og reparation af DNA-skader. Faktisk bor nogle proteiner, der deltager i DNA-reparationsprocesser, i centrosomet. Når de for eksempel registrerer skader ved ioniserende stråling, migrerer disse proteiner til kernen for at udøve deres reparative funktion.
Diplosomers funktioner
Diplosomer deltager i nukleationen af mikrotubuler under processen med celledeling. Det har imidlertid for nylig vist sig, at de ikke er væsentlige for denne proces - som kan udføres af centrosomerne selv.
Til støtte for denne information argumenteres det for, at hverken svampe eller planter besidder eller kræver diplosomer (dvs. centrioler) for at gennemgå funktionel mitose og meiose.
Endvidere forsvinder kernekonvolutten i de såkaldte lukkede mitoser (og nogle halvlukkede) ikke, og organiseringscentre for opdeling af kromosomerne ligger på den indvendige side af den.
I nogle organismer er det observeret, at diplosomernes centrioler er nødvendige for dannelse af cilia eller flagella. Selvom begge er strukturelt meget ens, varierer de med hensyn til størrelse, antal og bevægelsestyper.
Begge strukturer er meget udbredt blandt eukaryoter, undtagen i celler, der har en cellevæg.
Uanset hvad, eller hvilken organelle, der faktisk altid kan være den samme, giver centriolerne cellen større funktionel raffinement.
Ud over cellecykluskoordination og kromosomsegregering gør de det muligt at bestemme polaritet, migration, bevægelse og cellens skæbne ved differentiering.
Referencer
- Antador-Reiss, T., Fishman, EL (2018) Det tager to (centrioler) at tango. Reproduktion, doi: 10.1530 / REP-18-0350.
- Banterle, N., Gönczy, P. (2017) Centriole-biogenese: fra identificering af karaktererne til forståelsen af plottet. Årlig gennemgang af celle- og udviklingsbiologi, 33:23:49.
- Gupta, A., Kitagawa, D. (2018) Ultrastrukturel mangfoldighed mellem centreter af eukaryoter. Journal ob Biochemistry, 164: 1-8.
- Ito, D., Bettencourt-Dias, M. (2018) Centrosome Remodeling in Evolution. Celler, 6, doi: 10.3390 / celler7070071.
- Wan, k. Y. (2018) Koordinering af eukaryot cili og flagella. Essays in Biochemistry, doi: 10.1042 / EBC20180029.