CENTRIOLOS: fonctions, caractéristiques et structure

Tout au long de la vie d'un individu, ses les cellules meurent et pour se maintenir, ils doivent se diviser en deux cellules filles au cours du processus de division cellulaire. Cependant, pour mener à bien ce processus, il est nécessaire qu'une série de structures cellulaires remplissent correctement leur fonction. Parmi ces structures se trouve le fuseau mitotique, qui provient de structures appelées centrioles. Dans cette leçon d'un ENSEIGNANT, nous verrons que sont les centrioles, leurs fonctions, leurs caractéristiques et leur structure. Lisez-nous ci-dessous pour en savoir plus sur eux!

Les centrioles sont une structure typique de la plupart des des cellules eucaryotes et ils sont constitués de microtubules composés de protéines de tubuline.

Les centrioles constitueront à leur tour deux structures qui sont fondamentaux pour les cellules, comme Centrosomes qui agissent dans la division cellulaire et corps basaux qui forment les cils et les flagelles, structures qui remplissent différentes fonctions.

Les centrioles et les corps basaux ont la même structure moléculaire et ils sont interchangeables dans la cellule, c'est-à-dire que les centrioles peuvent se déplacer vers la membrane pour former des cils et les corps basaux peuvent se déplacer dans les cellules et former un centrosome.

La une fonction des centrioles dans le centrosome est celui de les organiser, tandis que sa fonction dans les corps basaux est d'organiser et de commencer à former les microtubules qui formeront l'axonème ou le squelette des cils et des flagelles.

Chez les eucaryotes humains, les centrioles matures ou corps basaux sont des structures cyclindriques avec entre 150 et 500 nm de hauteur (elle est plus variable et on ne sait pas comment elle s'établit) et environ 250 nm de diamètre, pour tellement de, les centrioles et les corps basaux sont deux des plus grandes structures protéiques de la cellule eucaryote.

Les parois des centrioles sont formées par neuf triplés de microtubules disposés longitudinalement et orientés tous dans le même sens, les extrémités sur les microtubules faisant partie du cylindre et les extrémités moins dans l'autre, formant une extrémité distale et une extrémité proximale du centriole ou du corps basal, c'est-à-dire que ce sont des structures polarisé. Cependant, cette structure pas remplie dans tous les organismes, comme par exemple dans certains embryons de mouches, où il y a 9 couples, ou dans le nématode C. Elegans, où il y a 9 microtubules simples.

Dans le triplet de microtubules, un seul est complet et est constitué des 13 protofilaments (formé de 13 filaments de tubuline assemblés entre eux). Ce microtubule complet est appelé microtubule A, tandis que les microtubules B et C sont incomplets et ne sont constitués que de 10 protofilaments, partageant 3 avec ceux de A. À l'extrémité distale du centriole, seuls les microtubules A et B atteignent et C est plus court. À l'extrémité proximale des jeunes centrioles, une structure en forme de chariot est formée et aide à organiser et à assembler les 9 triplets de microtubules.

Les centrosomes des cellules sont structures formées de deux centrioles, l'un mature et l'autre immature. Le centriole mature possède des structures protéiques qui constitueront des appendices distaux et sous-cristallins et ce sont les appendices distaux qui sont associés à la membrane plasmique. pour former les corps basaux des cils au moment où le centriole mature migre vers le voisinage de la membrane, tandis que les sous-cristaux sont chargés d'ancrer le microtubules.

Les corps basaux aussi ont une sorte d'appendice à leurs extrémités distales, mais dans ce cas, ils sont appelés pieds basaux et fibres de connexion ou de transition, tandis qu'à leur extrémité proximale, ils ont des racines ciliaires striées. Ces appendices aident le corps basal à s'ancrer à la membrane plasmique et les racines striées aident à organiser la structure cellulaire du corps basal.

Image: Atlas d'histoire végétale et animale

Les centrioles ont plusieurs fonctions pour la cellule eucaryote et pour son bon fonctionnement. Parmi ces fonctions figurent les suivantes.

Formation des centrosomes

Les centrosomes sont les principaux éléments des cellules animales qui servir à commencer à former des microtubules du cytosol, processus connu sous le nom de nucléation des microtubules. Un centrosome est constitué d'une paire de centrioles (un mature et un immature) entourés d'un nuage de molécules qui forment le matériau péricentriolaire. L'évidence nous montre que les centrioles peuvent être responsables de l'assemblage du centriole, puisque ce sont eux qui recrutent le matériel péricentriolaire et le anneaux des sous-unités gamma de la protéine tubuline qui sont dans la matrice péricentriolaire et semblent être ceux qui servent réellement à la nucléation de la microtubules

Les centrioles et le matériel péricentriolaire qui les entoure jouent l'un des rôles les plus importants lors de la division cellulaire des cellules animales, car ils sont responsables de constituent le fuseau mitotique. Cependant, ce n'est pas le même dans toutes les cellules et on a vu que dans les neurones, les cellules épithéliales et les cellules musculaires, le centrosome n'est pas le principal nucléateur des microtubules. Les centrosomes sont également absents dans les cellules végétales et de levure, où le fuseau mitotique il est constitué en l'absence de centrioles.

Formation de cils ou ciliogenèse

Les cilsils sont Processus mobiles ou non mobiles de la surface de la membrane plasmique de certaines cellules eucaryotes. Ils remplissent des fonctions importantes là où ils se trouvent, comme défense contre les micro-organismes et le mouvement du mucus sur les surfaces respiratoires, déplacement de l'ovocyte formé par les trompes de Fallope ou fonctions sensorielles dans l'appareil auditif et dans d'autres organes des sens. Sa formation se produit à partir des corps basaux par allongement qui se produit par polymérisation des microtubules A et B de chacun des triplets.

Lorsqu'une cellule termine sa division cellulaire, un ancien centriole migre vers la membrane plasmique et devient le corps basal formant les cils. Il existe des cellules qui ont des milliers de cils sur leur surface libre, comme les cellules de la trachée, de l'épendyme ou des oviductes. Pour la formation de cils indépendants dans ces cellules, les corps basaux doivent migrer vers la surface cellulaire et d'autres éléments du cytosquelette tels que les microfilaments d'actine et microtubules.

La présence de cils n'étant pas compatible avec la division de la cellule, ceux-ci doivent être démontés lorsque la cellule va se diviser et réassemblés une fois ce processus terminé. On pense que ce désassemblage se produit de sorte que les corps basaux n'interfèrent pas avec les centrioles pendant la formation du fuseau mitotique.

Asymétrie cellulaire

Dans les divisions asymétriques, il existe une répartition inégale entre les deux cellules filles et les centrioles sont nécessaires pour ce type de division, car ils contribueront à la bonne orientation du fuseau mitotique. Une autre façon de créer une asymétrie dépend de la cellule fille qui prend le centriole le plus ancien.

Le centriole le plus ancien semble s'entourer de molécules légèrement différentes de celles qui entourent le plus jeune, servant aux cellules souches à se répartir entre les cellules filles les différentes molécules associées au matériel péricentriolaire de l'un ou l'autre des centrioles, telles que l'ARN messager ou les différents facteurs Quoi aider à démarrer et à maintenir la transcription.

Une hypothèse qui a été observée est que la cellule qui parvient à capturer le centrosome qui a le centriole le plus ancien finit par développer d'abord les cils qui Ils servent à répondre plus tôt aux différents signaux de l'environnement, c'est-à-dire que cette distribution inégale peut produire un comportement différent entre les deux cellules filles.

Organisation cellulaire

La position dans laquelle se trouvent les centrioles dans le cytosol des cellules, constituant les centrosomes des cellules, est importante pour déterminer l'organisation de plusieurs cellules, ou pour permettre le mouvement cellulaire, car ils aident à créer une différenciation entre l'avant et l'arrière de la cellule qui avance. Par exemple, dans les astrocytes du système nerveux central (cellules qui aident les neurones), le Appareil de Golgi il est disposé vers le front avançant de la cellule grâce à l'action du centrosome. Cependant, dans les fibroblastes, le noyau cellulaire est disposé dans la partie la plus caudale de la cellule, également grâce à l'action du centrosome.

La position des centrioles et du centrosome dans les cellules semble être déterminée par l'interaction entre les microtubules et les microfilaments d'actine. On a vu que la position du centrosome dans la cellule dépend de l'interaction entre les microtubules qu'il produit et le cortex cellulaire qui est situé sur la face interne de la membrane plasmique et est constitué de microfilaments de actine.

Cependant, parfois, le centrosome est situé à proximité du noyau cellulaire en raison de l'interaction avec des protéines qui font partie de l'enveloppe nucléaire et l'ancrent dans cette position. Dans d'autres cellules eucaryotes, la relation entre les centrosomes et l'enveloppe nucléaire est due aux fibres protéines associées aux centrioles appelées fibres striées, qui servent d'union à la fois structure.

Début du développement embryonnaire

Après la fusion des deux cellules haploïdes dans le processus de fécondation, seule la spermatozoïderestera avec un centriole qui provient du corps basal du flagelle. Ce centriole va recruter le matériel péricentriolaire trouvé dans l'ovule pour former le centrosome.

Ce centrosome nouvellement formé s'occupera de la nucléation et organisation du système microtubulaire cellules nécessaires à la migration et à la fusion des deux pronoyaux (noyaux haploïdes des deux gamètes). Plus tard, il se divisera et formera le fuseau mitotique chargé de réaliser la première division de la cellule.

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