ЦЕНТРОСОМА: ФУНКЦИИ И СТРОЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2024

Центросома является мембранным свободных клеточных органелл , который участвует в процессах деления клеток, клеточной подвижности, полярность клеток, внутриклеточный транспорт, организации сети микротрубочек, а также в производстве ресничек и жгутиков.

Благодаря своей основной функции он известен как «центр организации микротрубочек». В большинстве случаев эта структура расположена очень близко к ядру клетки и прочно связана с ядерной оболочкой.

В клетках животных центросомы образованы двумя центриолями, погруженными в перицентриолярный матрикс, богатый различными типами белков. Центриоли отвечают за организацию микротрубочек веретена.

Однако эти структуры не существенны для процессов деления клеток. Действительно, у большинства растений и других эукариот центросомы лишены центриолей.

Все центросомы имеют родительское происхождение, поскольку в момент оплодотворения центросома яйцеклетки инактивирована. Таким образом, центросома, которая управляет процессами деления клеток после оплодотворения, происходит исключительно из сперматозоидов. В отличие, например, от митохондрий, которые имеют материнское происхождение.

Установлена ​​довольно тесная взаимосвязь между изменениями в центросомах и развитием раковых клеток.

Основные функции центросомы

В различных линиях эукариот центросомы считаются многофункциональными органеллами, которые выполняют значительное количество клеточных задач.

Основная функция центросом - организация микротрубочек и содействие полимеризации субъединиц белка, называемого «тубулин». Этот белок является основным компонентом микротрубочек.

Центросомы являются частью митотического аппарата. Помимо центросом, этот аппарат включает митотическое веретено, образованное микротрубочками, которые рождаются в каждой центросоме и соединяют хромосомы с полюсами клеток.

При делении клеток от этого процесса существенно зависит равное разделение хромосом на дочерние клетки.

Когда клетка имеет неравномерный или ненормальный набор хромосом, организм может быть нежизнеспособным или может быть благоприятным для роста опухолей.

Вторичные функции

Центросомы участвуют в поддержании формы клеток, а также в движениях мембран, поскольку они напрямую связаны с микротрубочками и другими элементами цитоскелета.

Недавние исследования предложили новую функцию центросом, связанную со стабильностью генома. Это имеет решающее значение для нормального развития клеток и в случае неудачи может привести к развитию различных патологий.

Могут ли животные клетки развиваться должным образом в отсутствие центриолей - это горячо обсуждаемая тема в литературе.

Некоторые эксперты поддерживают идею о том, что, хотя определенные клетки животных могут размножаться и выживать в отсутствие центриолей, они демонстрируют аберрантное развитие. С другой стороны, есть также свидетельства, подтверждающие противоположную позицию.

Структура

Центросомы состоят из двух центриолей (пары, также называемой диплосомами), окруженных перицентриолярным матриксом.

Центриоли

Центриоли имеют форму цилиндров и напоминают бочку. У позвоночных они имеют ширину 0,2 мкм и длину от 0,3 до 0,5 мкм.

В свою очередь, эти цилиндрические структуры организованы в девять кольцевых триплетов микротрубочек. Этот порядок обычно обозначается как 9 + 0.

Цифра 9 указывает на девять микротрубочек, а ноль означает их отсутствие в центральной части. Микротрубочки функционируют как своего рода балочные системы, которые сопротивляются сжатию цитоскелета.

В центросомах есть три типа микротрубочек, каждый с определенной функцией и распределением:

-Астральные микротрубочки, которые прикрепляют центросому к клеточной мембране с помощью коротких удлинений.

-Микротрубочки кинетохоры (кинетохора - это структура хромосомы, расположенная в ее центромерах), которые соединяют кинетохоры, связанные с хромосомой, с центросомами.

-Наконец, полярные микротрубочки, расположенные на обоих полюсах использования.

Кроме того, центриоли дают начало базальным тельцам. Оба предмета взаимно конвертируемы. Это структуры, из которых происходят реснички и жгутики, элементы, которые позволяют передвигаться у определенных организмов.

Перицентриолярный матрикс

Матрикс или перицентриолярный материал представляет собой зернистую и довольно плотную область цитоплазмы. Он состоит из разнообразного набора белков.

Основными белками в этой аморфной матрице являются тубулин и перицентрин. Оба обладают способностью взаимодействовать с микротрубочками для объединения хромосом.

В частности, именно кольца β-тубулина служат местами зарождения для развития микротрубочек, которые затем излучаются из центросомы.

Центросомы и клеточный цикл

Размер и состав белков в центросомах существенно различаются на разных стадиях клеточного цикла. Для репликации центросомы делают это из уже существовавшей.

Интерфазные клетки содержат только одну центросому. Это дублируется только один раз в течение клеточного цикла и дает две центросомы.

В фазе цикла G1 две центриоли ориентированы ортогонально (образуют угол 90 градусов), что является их характерным положением.

Когда клетка проходит фазу G1, важную контрольную точку клеточного цикла, ДНК реплицируется и происходит деление клетки. В это же время начинается репликация центросом.

В этот момент две центриоли разделены небольшим расстоянием, и каждая исходная центриоль дает начало новой. Очевидно, эта синхронизация событий происходит под действием ферментов, называемых киназами.

В фазе G ₂ / M дупликация центросом завершается, и каждая новая центросома состоит из новой и старой центриоли. Этот процесс известен как цикл центросом.

Эти две центриоли, также известные как «материнская» центриоль и «детская» центриоль, не полностью идентичны.

Материнские центриоли имеют удлинения или отростки, которые могут служить якорем микротрубочек. В дочерних центриолях эти структуры отсутствуют.

Ссылки

1. Алиева И.Б., Узбеков Р.Е. (2016). Где пределы центросомы? Биоархитектура, 6 (3), 47-52.
2. Азимзаде, Дж. (2014). Изучение эволюционной истории центросом. Философские труды Лондонского королевского общества. Серия В, 369 (1650), 20130453.
3. Азимзаде Дж. И Борненс М. (2007). Строение и дупликация центросомы. Журнал клеточной науки, 120 (13), 2139-2142.
4. Д'Ассоро, А.Б., Лингл, В.Л., и Солсбери, Д.Л. (2002). Амплификация центросом и развитие рака. Онкоген, 21 (40), 6146.
5. Кирзенбаум, А., и Трес, Л. (2017). Гистология и клеточная биология. Введение в патологическую анатомию. Второе издание. Elsevier.
6. Лерит, Д.А., и Поултон, Дж.С. (2016). Центросомы - многофункциональные регуляторы стабильности генома. Хромосомные исследования, 24 (1), 5-17.
7. Лодиш, Х. (2005). Клеточная и молекулярная биология. От редакции Médica Panamericana.
8. Маторрас, Р., Эрнандес, Дж., И Молеро, Д. (2008). Трактат о воспроизводстве человека для медсестер. Панамериканский.
9. Tortora, GJ, Funke, BR, и Case, CL (2007). Введение в микробиологию. От редакции Médica Panamericana.