CENTRIOLOS: funksjoner, egenskaper og struktur

Gjennom et individs liv, deres cellene dør og for å opprettholde seg selv, må de dele seg i to datterceller under celledelingsprosessen. Men for å gjennomføre denne prosessen riktig er det nødvendig at en rekke cellestrukturer oppfylle sin funksjon på riktig måte. Blant disse strukturene er den mitotiske spindelen, som oppstår fra strukturer kjent som sentrioler. I denne leksjonen fra en LÆRER vil vi se hva er sentrioler, deres funksjoner, egenskaper og struktur. Les oss nedenfor for å lære mer om dem!

Centrioler er en typisk struktur av de fleste eukaryote celler og de består av mikrotubuli sammensatt av tubulinproteiner.

Sentriolene vil i sin tur utgjøre to strukturer som er grunnleggende for celler, som f.eks Sentrosomer som virker i celledeling og basale kropper som danner flimmerhårene og flagellene, strukturer som utfører forskjellige funksjoner.

Både sentriolene og basallegemene har samme molekylære struktur og de er utskiftbare i cellen, det vil si at sentriolene kan bevege seg til membranen for å danne flimmerhår og basallegemene kan bevege seg inn i cellene og danne et sentrosom.

De funksjon av sentriolene i sentrosomet er det av organisere dem, mens dens funksjon i basalkroppene er å organisere og begynne å danne mikrotubuli som vil danne aksonem eller skjelettet til flimmerhår og flageller.

Hos menneskelige eukaryoter er de modne sentriolene eller basallegemene sylindriske strukturer med mellom 150 og 500 nm i høyden (den er mer variabel og det er ikke kjent hvordan den er etablert) og ca. 250 nm i diameter, for så mye, centriolene og basallegemene er to av de største proteinstrukturene av den eukaryote cellen.

Sentriolenes vegger er dannet av ni mikrotubuli-tripletter anordnet i lengderetningen og orientert alle i samme retning, med endene over mikrotubuli som en del av sylinder og endene mindre i den andre, og danner en distal og en proksimal ende av sentriolen eller basalkroppen, det vil si at de er strukturer polarisert. Imidlertid denne strukturen ikke oppfylt i alle organismer, som for eksempel i noen flueembryoer, der det er 9 par, eller i nematoden C. Elegans, hvor det er 9 enkle mikrotubuli.

I mikrotubuli-tripletten er bare en komplett og består av 13 protofilamenter (dannet av 13 tubulinfilamenter satt sammen). Denne komplette mikrotubuli kalles mikrotubuli A, mens mikrotubuli B og C er ufullstendige og består kun av 10 protofilamenter, som deler 3 med de til A. Ved den distale enden av sentriolen når bare mikrotubuli A og B og C er kortere. I den proksimale enden i de unge sentriolene dannes det en vognlignende struktur som hjelper til med å organisere og sette sammen de 9 mikrotubuli-triplettene.

Centrosomene til cellene er strukturer dannet av to sentrioler, en moden og en umoden. Den modne sentriolen har proteinstrukturer som vil utgjøre distale og subkrystall-vedheng og det er de distale vedhengene som er assosiert med plasmamembranen. å danne basallegemene til flimmerhårene på det tidspunktet den modne sentriolen migrerer til nærhet av membranen, mens underkrystallene er ansvarlige for å forankre mikrotubuli.

Basalkroppene også har en slags blindtarm i sine distale ender, men i dette tilfellet kalles de basalføtter og forbindelses- eller overgangsfibre, mens de i sin proksimale ende har tverrstripete ciliære røtter. Disse vedhengene hjelper basalkroppen til å forankre seg til plasmamembranen, og de tverte røttene hjelper til med å organisere cellestrukturen til basalkroppen.

Bilde: Atlas of Plant and Animal History

Sentriolene har flere funksjoner for den eukaryote cellen og for dens riktige funksjon. Blant disse funksjonene er følgende.

Dannelse av sentrosomene

Sentrosomer er hovedelementene i dyreceller som tjene til å begynne å danne mikrotubuli av cytosol, prosess kjent som mikrotubulus kjernedannelse. Et sentrosom består av et par sentrioler (en moden og en umoden) omgitt av en sky av molekyler som danner det perisentriolære materialet. Bevisene viser oss at sentriolene kan være ansvarlige for å sette sammen sentriolen, siden det er de som rekrutterer det perisentriolære materialet og ringene til gamma-underenhetene til tubulinproteinet som er i den perisentriolære matrisen og ser ut til å være de som virkelig tjener til kjernedannelse av mikrotubuli

Sentriolene og det perisentriolære materialet som omgir dem spiller en av de viktigste rollene under celledelingen av dyreceller, siden de er ansvarlige for utgjør den mitotiske spindelen. Imidlertid er det ikke det samme i alle celler, og det har blitt sett at i nevroner, epitelceller og muskelceller er ikke sentrosomet den viktigste mikrotubulus nukleator. Sentrosomer er også fraværende i plante- og gjærceller, der mitotisk spindel den er konstituert i fravær av sentrioler.

Ciliadannelse eller ciliogenese

De flimmerhårer Mobile eller ikke-mobile prosesser av overflaten av plasmamembranen av noen eukaryote celler. De utfører viktige funksjoner der de er, som f.eks forsvar mot mikroorganismer og slimbevegelse på luftveisflatene, forskyvning av oocytten dannet av egglederne eller sansefunksjoner i hørselsapparatet og i andre sanseorganer. Dens dannelse skjer fra basallegemene ved forlengelse som skjer ved polymerisering av mikrotubuli A og B i hver av trillingene.

Når en celle fullfører sin celledeling, migrerer en gammel sentriol mot plasmamembranen og blir den flimmerhår-dannende basalkroppen. Det er celler som har tusenvis av flimmerhår på sin frie overflate, for eksempel cellene i luftrøret, ependyma eller egglederne. For dannelse av uavhengige flimmerhår i disse cellene, må basallegemene migrere til celleoverflaten og andre elementer i cytoskjelettet som aktin mikrofilamenter og mikrotubuli.

Siden tilstedeværelsen av flimmerhår ikke er forenlig med delingen av cellen, må disse demonteres når cellen skal dele seg og settes sammen igjen når denne prosessen er ferdig. Denne demonteringen antas å skje slik at basallegemene ikke forstyrrer sentriolene under mitotisk spindeldannelse.

Celleasymmetri

I asymmetriske delinger er det en ulik fordeling mellom begge datterceller og sentriolene er nødvendige for denne typen deling, siden de vil bidra til riktig orientering av den mitotiske spindelen. En annen måte å skape en asymmetri på avhenger av hvilken dattercelle som tar den eldste sentriolen.

Den eldste sentriolen ser ut til å omgi seg med molekyler som er litt forskjellige fra de som omgir de yngste, og tjener stamcellene til å fordele seg blant datterceller de forskjellige molekylene assosiert med det perisentriolære materialet til den ene eller den andre av sentriolene, slik som messenger-RNA eller de forskjellige faktorene at bidra til å starte og vedlikeholde transkripsjon.

En hypotese som har blitt observert er at cellen som klarer å fange sentrosomet som har den eldste sentriolen først ender opp med å utvikle flimmerhårene som De tjener til å reagere tidligere på de forskjellige signalene i miljøet, det vil si at denne ujevne fordelingen kan produsere en annen oppførsel mellom de to cellene døtre.

Celleorganisasjon

Posisjonen hvor sentriolene befinner seg i cellenes cytosol, som utgjør cellenes sentrosomer, er viktig for bestemme organisasjonen av mange celler, eller for å tillate cellebevegelse, siden de bidrar til å skape en differensiering mellom den fremadskridende fronten og baksiden av cellen. For eksempel, i astrocytter i sentralnervesystemet (celler som hjelper nevroner), Golgi-apparatet den er anordnet mot den fremadskridende fronten av cellen på grunn av sentrosomets virkning. I fibroblaster er imidlertid cellekjernen ordnet i den mest kaudale delen av cellen, også takket være virkningen av sentrosomet.

Posisjonen til både sentriolene og sentrosomet i celler ser ut til å være bestemt av interaksjonen mellom mikrotubuli og aktinmikrofilamenter. Man har sett at posisjonen til sentrosomet i cellen avhenger av interaksjonen mellom mikrotubuli den produserer og cellebarken som er plassert på innsiden av plasmamembranen og består av mikrofilamenter av aktin.

Noen ganger er imidlertid sentrosomet lokalisert i nærheten av cellekjernen på grunn av interaksjonen med proteiner som er en del av kjernekonvolutten og forankrer den i denne posisjonen. I andre eukaryote celler skyldes forholdet mellom sentrosomer og kjernekappe fibre proteiner assosiert med sentriolene kalt tverrstripete fibre, som fungerer som en forening for begge strukturer.

Begynnelsen av embryonal utvikling

Etter fusjonen av de to haploide cellene i befruktningsprosessen er det bare sædcellervil forbli med en sentriol som kommer fra basalkroppen til flagellen. Denne sentriolen vil rekruttere det perisentriolære materialet som finnes i eggløsningen for å danne sentrosomet.

Dette nyopprettede sentrosomet vil ta seg av kjernedannelse og organisering av mikrotubulisystemet celler som er nødvendige for migrasjon og fusjon av de to pronuklei (haploide kjerner til begge gametene). Senere vil den dele seg og danne den mitotiske spindelen som er ansvarlig for å utføre den første delingen av cellen.

Hvis du vil lese flere artikler som ligner på Sentrioler: funksjoner, egenskaper og struktur, anbefaler vi at du går inn i vår kategori av biologi.