Κεντρικές λειτουργίες και δομή

Το centrosome Είναι μια μεμβράνη ελεύθερη κύτταρο οργανιδίου που συμμετέχει στις διαδικασίες κυτταρικής διαίρεσης, κινητικότητα κυττάρου, κυττάρου πολικότητα, ενδοκυτταρική μεταφορά, οργάνωση του δικτύου μικροσωληνίσκων και στην παραγωγή των κροσσών και μαστιγίων.

Λόγω της κύριας λειτουργίας του, είναι γνωστό ως το "κέντρο οργάνωσης μικροσωληνίσκων". Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτή η δομή βρίσκεται πολύ κοντά στον πυρήνα του κυττάρου και συνδέεται στενά με τον πυρηνικό φάκελο.

Στα ζωικά κύτταρα, τα κεντροσώματα σχηματίζονται από δύο κέντρα που εμβαπτίζονται σε μια περιτοναϊκή μήτρα, πλούσια σε διαφορετικούς τύπους πρωτεϊνών. Τα κεντρώλια είναι υπεύθυνα για την οργάνωση των μικροσωληνίσκων της ατράκτου.

Ωστόσο, αυτές οι δομές δεν είναι απαραίτητες για τις διαδικασίες κυτταρικής διαίρεσης. Πράγματι, στα περισσότερα φυτά και άλλα ευκαρυωτικά κεντροσώματα στερούνται centrioles.

Όλα τα κεντροσώματα είναι γονικής προέλευσης, δεδομένου ότι κατά τη στιγμή της γονιμοποίησης το κεντρόσωμα του ωαρίου γίνεται αδρανές. Επομένως, το κεντρόσωμα που κατευθύνει τις διαδικασίες της κυτταρικής διαίρεσης μετά τη γονιμοποίηση προέρχεται μόνο από το σπέρμα. Σε αντίθεση με τα μιτοχόνδρια, για παράδειγμα, που προέρχονται από τη μητέρα.

Μία αρκετά στενή σχέση έχει καθιερωθεί μεταξύ μεταβολών στα κεντροσώματα και της ανάπτυξης καρκινικών κυττάρων.

Ευρετήριο

• 1 Κύριες λειτουργίες του centrosome
  • 1.1 Δευτερεύουσες λειτουργίες
• 2 Δομή
  • 2.1 Centriolos
  • 2.2 Περικεντριολική μήτρα
• 3 κεντροσώματα και κυτταρικό κύκλο
• 4 Αναφορές

Κύριες λειτουργίες του κεντροσωμίου

Σε διαφορετικές ευκαρυωτικές γενεές, τα κεντροσώματα θεωρούνται πολυλειτουργικά οργανίδια που εκτελούν σημαντικό αριθμό κυτταρικών εργασιών.

Η κύρια λειτουργία των κεντροσωμάτων είναι η οργάνωση των μικροσωληνίσκων και η προώθηση του πολυμερισμού των υπομονάδων μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται "τουμπουλίνη". Αυτή η πρωτεΐνη είναι το κύριο συστατικό των μικροσωληνίσκων.

Τα κεντροσώματα είναι μέρος της μιτωτικής συσκευής. Εκτός κεντροσωμάτια, αυτή η συσκευή περιλαμβάνει το μιτωτικής ατράκτου, που αποτελείται από μικροσωληνίσκους, τα οποία γεννιούνται σε κάθε κεντρόσωμα χρωμοσώματα και να συνδεθούν με τους πόλους των κυττάρων.

Στην κυτταρική διαίρεση, ο ίσος διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων στα θυγατρικά κύτταρα εξαρτάται ουσιαστικά από αυτή τη διαδικασία.

Όταν το κύτταρο έχει ένα άνισο ή ανώμαλο σύνολο χρωμοσωμάτων, ο οργανισμός μπορεί να είναι ανέφικτος ή μπορεί να ευνοείται ο όγκος.

Δευτερεύουσες λειτουργίες

Οι Κεντροσώματα εμπλέκονται στη διατήρηση της μορφής των κυττάρων και επίσης να συμμετέχουν στις κινήσεις των μεμβρανών, δεδομένου ότι σχετίζονται άμεσα με μικροσωληνίσκους και άλλα κυτταροσκελετικών στοιχείων.

Πρόσφατες μελέτες έχουν προτείνει μια νέα λειτουργία των κεντροσωμάτων, που σχετίζονται με τη σταθερότητα του γονιδιώματος. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για την κανονική ανάπτυξη των κυττάρων και, αν αποτύχει, μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη διαφόρων παθολογιών.

Το κατά πόσον τα ζωικά κύτταρα μπορούν ή δεν μπορούν να αναπτυχθούν σωστά απουσία κεντρικών είναι ένα θερμό θέμα που συζητείται στη βιβλιογραφία.

Μερικοί εμπειρογνώμονες υποστηρίζουν την ιδέα ότι αν και ορισμένα ζωικά κύτταρα μπορούν να πολλαπλασιαστούν και να επιβιώσουν απουσία κεντροδίων, εμφανίζουν μια ανώμαλη εξέλιξη. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν επίσης στοιχεία που υποστηρίζουν την αντίθετη θέση.

Δομή

Τα κεντροσώματα αποτελούνται από δύο centrioles (ένα ζεύγος, που ονομάζονται επίσης διπλωσώματα) που περιβάλλεται από την περιτοναϊκή μήτρα.

Centriolos

Τα centrioles έχουν σχήμα κυλίνδρων και μοιάζουν με βαρέλι. Στα σπονδυλωτά, έχουν διάμετρο 0,2 μm και μήκος από 0,3 έως 0,5 μm.

Με τη σειρά τους, αυτές οι κυλινδρικές δομές οργανώνονται σε εννέα τριάδες μικροσωληνίσκων με τη μορφή δακτυλίου. Αυτή η χειρονομία συνήθως χαρακτηρίζεται ως 9 + 0.

Ο αριθμός 9 δείχνει τα εννέα μικροσωληνάρια και το μηδέν αναφέρεται στην απουσία τους στο κεντρικό τμήμα. Οι μικροσωληνίσκοι λειτουργούν ως ένα είδος συστημάτων δοκών που αντιστέκονται στη συμπίεση του κυτταροσκελετού.

Στα κεντροσώματα υπάρχουν τρεις τύποι μικροσωληναρίων, ο καθένας με καθορισμένη λειτουργία και κατανομή:

-Αστρικοί μικροσωληνίσκοι, οι οποίοι αγκυροβολούν το κεντρόσωμα με την κυτταρική μεμβράνη μέσω μικρών επεκτάσεων.

-μικροσωληνίσκων κινητοχώρου (η κινητοχώρου είναι μια δομή που βρίσκεται στο χρωμόσωμα κεντρομεριδίων αυτών) τα οποία εμπλέκουν την κινητοχώρου σχετίζεται με κεντροσωμάτια χρωμόσωμα.

-Τέλος, οι πολικοί μικροσωληνίσκοι, που βρίσκονται σε αμφότερους τους πόλους χρήσης.

Επιπλέον, τα centrioles δημιουργούν τα βασικά σώματα. Και τα δύο στοιχεία είναι δια-μετατρέψιμα. Αυτές είναι οι δομές από τις οποίες έρχονται οι κλοιό και τα μαστίγια, στοιχεία που επιτρέπουν την μετακίνηση σε ορισμένους οργανισμούς.

Περικετριωτική μήτρα

Η μήτρα ή το περικεντριωτικό υλικό είναι μια ζώνη κοκκώδους και αρκετά πυκνού κυτταροπλάσματος. Αποτελείται από ένα ποικίλο σύνολο πρωτεϊνών.

Οι κύριες πρωτεΐνες αυτής της άμορφης μήτρας είναι η τουμπουλίνη και η περικεντρίνη. Και οι δύο έχουν την ικανότητα να αλληλεπιδρούν με μικροσωληνάρια για την ένωση των χρωμοσωμάτων.

Συγκεκριμένα, οι δακτύλιοι ɣ τουμπουλίνης τα οποία χρησιμεύουν ως θέσεις πυρήνωσης για την ανάπτυξη των μικροσωληνίσκων στη συνέχεια ακτινοβολεί έξω κεντρόσωμα.

Κεντροσώματα και κυτταρικός κύκλος

Το μέγεθος και η σύνθεση των πρωτεϊνών στα κεντροσώματα ποικίλλουν ουσιαστικά κατά τη διάρκεια των διαφόρων σταδίων του κυτταρικού κύκλου. Για να αναπαραχθούν, τα κεντροσώματα το κάνουν από μια προϋπάρχουσα.

Τα ενδιάμεσα κύτταρα περιέχουν μόνο ένα κεντρόσωμα. Αυτό διπλασιάζεται μόνο μία φορά κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου και δημιουργεί δύο κεντροσώματα.

Στη φάση G1 του κύκλου τα δύο centrioles προσανατολίζονται ορθογώνια (σχηματίζοντας μια γωνία 90 μοιρών), η οποία είναι η χαρακτηριστική θέση τους.

Όταν το κύτταρο περνάει τη φάση G1, εμφανίζεται ένα σημαντικό σημείο ελέγχου του κυτταρικού κύκλου, οι αντιγραφές του DNA και η διαίρεση των κυττάρων. Παράλληλα, αρχίζει την αντιγραφή των κεντροσωμάτων.

Σε αυτό το σημείο τα δύο centrioles χωρίζονται σε μικρή απόσταση και κάθε πρωτότυπο centriole δημιουργεί ένα νέο. Προφανώς αυτός ο συγχρονισμός των συμβάντων συμβαίνει με τη δράση των ενζύμων που ονομάζονται κινάσες.

Στη φάση G₂/ M αλληλεπικάλυψη των κεντροσωμάτων ολοκληρώνεται και κάθε νέο κεντρόσωμα αποτελείται από ένα νέο centriole και ένα παλαιό. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως κύκλος κεντροσωμάτων.

Αυτά τα δύο centrioles, επίσης γνωστά ως centriole "mother" και "son" centriole, δεν είναι εντελώς πανομοιότυπα.

Τα μητρικά centrioles έχουν επεκτάσεις ή προσαρτήσεις που μπορούν να χρησιμεύσουν για την αγκύρωση των μικροσωληνίσκων. Αυτές οι δομές απουσιάζουν στα παιδιά centrioles.

Αναφορές

1. Alieva, Ι.Β., & Uzbekov, R.E. (2016). Πού είναι τα όρια του κεντροσωματίου? Βιοαρχιτεκτονική, 6(3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). Εξερευνώντας την εξελικτική ιστορία των κεντροσωμάτων . Φιλοσοφικές Συναλλαγές της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου. Σειρά Β, 369(1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J., & Bornens, Μ. (2007). Δομή και επανάληψη του κεντροσώματος. Εφημερίδα της επιστήμης των κυττάρων, 120(13), 2139-2142.
4. D'Assoro, Α.Β., Lingle, W.L., & Salisbury, J.L. (2002). Ενίσχυση κεντροσωμάτων και ανάπτυξη του καρκίνου. Ογκογονίδιο, 21(40), 6146.
5. Kierszenbaum, Α., & Tres, L. (2017). Ιστολογία και κυτταρική βιολογία. Εισαγωγή στην παθολογική ανατομία. Δεύτερη έκδοση. Elsevier.
6. Lerit, D. Α., & Poulton, J. S. (2016). Τα κεντροσώματα είναι πολυλειτουργικοί ρυθμιστές της σταθερότητας του γονιδιώματος. Έρευνα χρωμοσωμάτων, 24(1), 5-17.
7. Lodish, Η. (2005). Κυτταρική και μοριακή βιολογία. Συντάκτης Panamericana Medical.
8. Matorras, R., Hernández, J. & Molero, D. (2008). Συνθήκη ανθρώπινης αναπαραγωγής για νοσηλεία. Panamericana.
9. Tortora, G.J., Funke, Β. R., & Case, C.L. (2007). Εισαγωγή στη μικροβιολογία. Συντάκτης Panamericana Medical.